Свариваемость сталей, группы свариваемости

В зависимости от качества и надежности сварных соединений и сложности технологии сварки определены 4 группы свариваемости:

I – хорошая – высокое качество соединений без применения особых приемов;

II – удовлетворительная – подбор и строгоевыполнениережима, нормальные температурные условия, возможен подогрев и термообработка;

III – предварительный подогрев до сварки и термообработка после сварки, проковка швов и др.;

IV – сложная термическая обработка до и после сварки, отсутствие трещин не гарантируется.

Свариваемость определяется содержанием углерода – У и легирующих элементов – Mn, Si. Сг и т.д.

I группа – Углерода 0,22-0,25%;

II группа – Углерода 0,30-0,40%;

III группа – Углерода0,4-0,5%;

IV группа – Углерода >0,5%.

Оценку свариваемости низколегированных сталей производят по углеродному эквиваленту С_э.

Если Сэ<0,4% – сварка без затруднений;

если 0,4<Сэ<0,55% – сварка возможна, с ограничениями;

если Сэ>0,55% – опасность трещин резко возрастает.

К примеру, распределение сталей по группам:

I группа – 09Г2С, 10Г2С1, 10ХСНД, 15ХСНД, 17Г1С, СтЗпс, СтЗсп, Ст20;

II группа – 15Г2АФДпс, 12Г2Н2МФАЮ, 12ХГН2МФБАЮ, Ст5пс, Ст5сп, Ст30;

III группа – 40Х, 30ХГСНА;

IV группа – Ст55, 38ХГН, 45Х.

Электроды для ручной сварки

Для сварки низколегированных и углеродистых сталей используют типы электродовот Э-42 до Э-85.

К одному типу электродов относятся множество марок, но их все объединяет заявленная в типе электрода прочность наплавленного металла – две цифры после буквы Э в кг/мм². Если Э-50А, то буква А обозначает повышенную пластичность и ударную вязкость сварного шва, для сварки конструкций, работающих на динамику и при отрицательных температурах эксплуатации.

Марка электрода указывается вслед за типом электрода, характеризует тип покрытия (обмазки) и его технологические свойства.

Назначение электрода и его свойства указаны в обозначении электрода на этикетке его упаковки в виде длинной дроби с буквами и цифрами. Пояснения и расшифровка даны ниже.

Электроды с основным покрытием (УОНИ13/45) для устойчивого горения сварочной дуги и хорошего качества шва требуют применения тока обратной полярности, т.е. «+» – на электроде. «–» – на изделии. Сварку вести предельно короткой дугой (до 2,5 мм), током не более 200 А.

Нормальная длина дуги L=d_{электрода}(3-6 мм), длинная дуга – длиной более 6 мм.

ГОСТ на маркировку 9467-75

Э50А - УОНИ - 13/55 - Æ -УД1

Е517-Б20

Здесь (числитель) Э50А – тип электрода; УОНИ-13/55 – марка; Æ диаметр, мм; У – назначение; Д – толщина обмазки;

1 – группа качества;

(знаменатель) 51 – s_в, в кг/мм²; 7 – характеристика относительного удлинения; Б – тип покрытия; 2 – положение сварного шва в пространстве; 0 – полярность постоянного или напряжение холостого хода переменного тока (по таблице).

Расшифровка обозначений

У – для сталей с s_в<60 кг/мм²,

Л – для легированных сталей с s_в>60 кг/мм²,

Т – для теплоустойчивых,

В – для высоколегированных.

Н – для наплавки,

Д – указывает, что покрытие толстое (1.45<D/d<l,8, где D – диаметр электрода с обмазкой, d – диаметр стержня).

М – покрытие тонкое (D/d=l,2).

С – покрытие среднее (1.2<D/d<1,45),

Г – покрытие особо толстое (D/d>!,8),

1 – группа качества (более высокое качество – 2 и 3).

7 – указывает, что относительное удлинение 20%, ударная вязкость 3,5 кгс·м/см² при температуре -60°С.

Всего от 1 до 7 – чем больше цифра, тем выше качество наплавляемого металла.

Б – указывает, что покрытие основною типа, наплавленный металл соответствует спокойной стали,

А – покрытие кислое, наплавленный металл чаше всего соответствует кипящей стали,

Р – покрытие рутиловое – обеспечивает устойчивое горение дуги на переменном токе, более высокое качество шва, чем с покрытием типа А.

Ц – целлюлозное — для защиты дуги, легирующих компонентов не имеет, тип Ц – для сварки стали малых толщин,

Ж – с содержанием свыше 20% железного порошка для повышения производительности,

Цифра 2 – указывает, что можно варить из всех пространственных положениях кроме вертикала сверху вниз; 1 – для всех положений; 3 – кроме вертикала сверху вниз и потолочного; 4 – только нижнее.

Цифра 0 – в конце нижней строки указывает, что варить нужно постоянным током обратной полярности («+» – на электроде). Всего 9 цифр, характеризующих вид сварочного тока (переменный или постоянный, величина напряжения холостого хода). Например, 6 и 9 – переменный ток, напряжение холостого хода 65-75 вольт.

Коэффициент наплавки электродов К_н составляет для электродов разных марок от 7 до 16 г/А·ч (грамм/ампер·час). Чем К_н выше, тем выше производительность.

Типы электродов для сварки металлоконструкций и арматурной

стали и соответствующие им марки

Тип электрода	Марка электрода	Покрытие	К_н
Э-42	АНО-5	рутил	11
	ОМА-2	целлюлоза	10
	для сварки, прихватки малоответственных конструкций из углеродистых сталей
	АНО-1	рутил +железо	16
	для сварки только в нижнем положении
Э-42А	УОНИ-13/45	основное	8,5
Э-42А	CM-11	основное	9,5
Э-46	МР-3	рутил	8,0
	ОЗС-4	рутил	8,5
	ОЗС-3	рутил+железо	15
	для сварки только в нижнем положении
Э-50А	УОНИ-13/55	основное	9,0
	ДС-50	основное	10,0
	АНО-11	основное	9,5
Э-55	УОНИ-13/55У	основное	9,5
Э-55	для ванной сварки арматуры Ст5, 25ГС
Э-60	УОНИ-13/65	основное	9,0
Э-85	УОНИ-13/85	основное	9,5
	УОНИ-13/85У	основное	10,0
	для ванной сварки арматуры 35ГС, 25Г2С, 30ХГ2С и рельсов

Электроды для наплавки зубьев ковшей экскаваторов, ножей бульдозеров, гидромолотов:

Тип Э-110Х14В13Ф2 марка ВСН-6,

Тип Э-260Х15НЗМ2 марка ВСН-11,

Тип Э-300Х28Н4С4 марка ЦС-1 сормайт.

Для наплавки деталей машин из малоуглеродистых, среднеуглеродистых, среднелегированных и высоколегированных сталей применяют электроды марки ОЗН-300 с К = 8,6.

Определение прочности сталей по испытанию на твердость

Прочность (s_в)для большинства сталей с достаточной точностью можно определить по формуле:

s_в» 0,35·НВ кг/мм²,

где НВ – число твердости по Бринелю, получаемое от деления нагрузки на площадь сферической поверхности от вдавливания шарика.

Прочность очень прочных металлов при НВ>450 определяют по проникновению алмазного конуса (способ Роквелла – HRC) или по площади квадратного отпечатка от вдавливания алмазной пирамиды (по Внккерсу – HV).

Соотношение между числами твердости для перевода их в число твердости НВ приведены в таблице:

НВ

196

207

235

269

302

351

402

460

512

HRC