Низкоуглеродистые конструкционные стали.

Углеродистые конструкционные стали

Углеродистыми конструкционными называют стали, содержащие 0,1-0,7% C.

Углерод определяет прочность сталей.

В сталях присутствует некоторое количество постоянных примесей. Количество постоянных примесей в углеродистых сталях не превышает 0,8% Mn, 0.35% Si, 0,04% P, 0,05% O2.

В металле могут находиться случайные примеси. Содержание этих элементов не превышает 0,3% Cu, 0,08% As, 0,3% Cr, 0,3% Ni.

Углеродистые конструкционные стали классифицируют по способу изготовления, по качеству и степени раскисления стали. В сварочной технике их классифицируют также и по содержанию углерода.

Углеродистую конструкционную сталь применяют для изготовления сварных конструкций в основном:

-в состоянии поставки (горячекатаном);

-в меньшем объеме после термообработки (нормализации)

- в еще меньшем – в состоянии после термического улучшения (после закалки и отпуска).

В сварочной технике в зависимости от содержания углерода углеродистые конструкционные стали условно разделяются на три группы: низкоуглеродистые, среднеуглеродистые и высокоуглеродистые.

Технология сварки этих сталей различна.

Низкоуглеродистые конструкционные стали.

К низкоуглеродистым конструкционным сталям, по принятой в сварочной технике классификации относят стали с содержанием до 0.25% C.

Особенности сварки.

Низкоуглеродистые стали относятся к числу хорошо сваривающихся металлов.

Для этих сталей технологию сварки выбирают из условий обеспечения комплекса требований, главные из которых:

- достижение равнопрочности сварного соединения с основным металлом ;

- отсутствие дефектов в сварном соединении.

Для этого механические свойства металла шва, околошовной зоны и сварного соединения в целом должны быть не ниже минимальных механических свойств основного металла.( В ряде случаев допускается снижение требований к отдельным показателям механических свойств сварного соединения.)

В металле швов не должно быть:

- трещин, непроваров, пор, подрезов и других дефектов,

-сварное соединение должно иметь требуемые по чертежу размеры и форму.

-сварное соединение должно быть стойким против перехода против перехода в хрупкое состояни.

- в некоторых случаях дополнительно вводят требования высокой коррозионной стойкости сварных соединений, их работоспособности в условиях вибрационных и ударных нагрузок, повышенных или пониженных температур и другие специальные требования.

Механические свойства металла шва и сварного соединения зависят от его структуры, определяемой химическим составом, условиями остывания сварной конструкции и термообработкой.

При сварке низкоуглеродистой стали металл шва незначительно отличается по составу от основного металла. Это отличие в основном сводится к снижению содержания в металле шва углерода и повышению содержания марганца и кремния.

Снижение прочности металла шва полностью компенсируется за счет увеличения скорости его остывания и легирования металла через проволоку, покрытие или флюс марганцем и кремнием.

Изменение скорости остывания вызывает изменение количества и строения перлитной фазы, что существенно сказывается на механических свойствах металла шва.

Увеличение скорости остывания приводит к возрастанию предела текучести и временного сопротивления и к снижению относительного удлинения и относительного сужения металла шва.

Изменяется также ударная вязкость металла шва. Увеличение скорости остывания приводит к уменьшению ударной вязкости при комнатной температуре.