ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 220
Скачиваний: 6
риалов многие марки малоуглеродистой и низколегированной стали являются вполне пригодными для сварных конструкций.
Характеристики некоторых марок малоуглеродистой стали, применяемых в сварных конструкциях, приведены в табл. 1.2 и 1.3.
Т а б л и ц а 1.2. Механические характеристики малоуглеродистой стали
|
Минимальное |
Предел прочности |
Минимальное |
|
значение предела |
значение относи |
|
|
ств |
||
Марка стали |
текучести сг |
тельного удлинения |
|
|
|
ба |
|
|
кгс/мм2 (то-1 МПа) |
% |
|
Ст.2 |
20—23 |
34—44 |
29—32 |
Ст.З |
21—25 |
38—49 |
25—27 |
Ст.4 |
24—26 |
42—52 |
23—25 |
М16С |
23 |
38—47 |
26—28 |
15К |
21—23 |
38—49 |
25—27 |
20К |
23—25 |
41—52 |
23—26 |
П р и м е ч а н |
и е. Интервалы минимальных |
значений |
предела |
текучести |
и относительного |
удлинения устанавливаются по |
разрядам |
толщины |
в соответ- |
ствии с ГОСТ 380—71 и ГОСТ 5520—69. |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1.3. |
Химический |
состав малоуглеродистой |
стали |
||
|
|
Содержание элементов |
в % |
|
|
Марка |
|
|
|
Фосфор |
Сера |
стали |
Углерод |
Кремний |
Марганец |
|
|
|
не |
более |
|||
|
|
|
|
||
Ст.2 |
0,09—0,15 |
0,12-^0,30 |
0,25—0,50 |
0,04 |
0,05 |
Ст.З |
0,14—0,22 |
0,12—0,30 |
0,40—0,65 |
0,04 |
0,05 |
Ст.4 |
0,18—0,27 |
0,12—0,30 |
0,40—0,70 |
0,04 |
0,05 |
М16С |
0,12—0,20 |
0,12—0,25 |
0,40—0,70 |
0,04 |
0,045 |
15К |
0,12—0,20 |
0,15—0,30 |
0,35—0,65 |
0,04 |
0,040 |
20К |
0,16—0,24 |
0,15—0,30 |
0,35—0,65 |
0,04 |
0,040 |
В них представлены различные марки спокойной малоугле родистой стали, наиболее широко применяющейся в сварных кон струкциях различных областей промышленности.
Первые три марки стали (Ст.2, Ст.З, Ст.4) предназначены для применения в сварных конструкциях самого общего назначения.
Следующая марка стали М16С предназначена для наиболее ответственных конструкций, воспринимающих динамические
.;■■■ И
Т а б л и ц а 1.4. Химический состав низколегированных сталей
S
<Ѵ
5!
J3
£
X
а
X
а
ч
со
н
о
к
а
а
со
<
CD |
|
О |
о |
о |
о |
|
о" |
о" |
|||||
СО |
со |
со |
со |
|||
1 |
1 |
о “ |
сГ |
О*4 |
o ' |
|
|
0,40 |
0,20 |
V/ |
V / |
V / |
V / |
|
°0 |
о |
О |
о |
о |
о |
|
o ’ |
о~ |
СО |
со |
со |
со |
|
1 |
1 |
О |
о" |
о" |
о |
|
|
0 ,5 0 |
0,30 |
V/ |
V / |
V / |
V / |
|
|
|
|
|
Оо
0 5 |
05 |
|
|
|
|
|
о? |
о7 |
О |
О |
О |
О |
|
СО Ю V / |
V / |
V / |
||||
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
00 |
о- |
с- |
(N |
о |
CD |
|
o ' |
©1 |
т |
7 |
7 |
1 |
|
о |
о1 |
о1 |
оI |
о |
о1 |
|
іо |
ГР |
со |
°0 |
—* |
сч |
|
о |
о* |
o ' |
о |
X |
||
о |
о |
о |
о |
о |
о |
|
|
п- |
со |
00 |
05 |
о |
|
7 |
о |
о |
о |
о" |
о “ |
|
I |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
о1 |
о1 |
о1 |
о1 |
о1 |
о1 |
|
00 |
ГР |
Ю |
іо |
со |
СО |
|
о" <э |
o ' |
o ' |
о" |
о" |
||
|
00 |
|
ю |
со |
05 |
|
|
о |
см |
1 |
05 |
(N |
|
|
o' |
о |
о" |
|||
о |
і |
о |
1 |
1 |
і |
|
V / |
04 |
V/ |
о> |
Гр |
о |
|
1—« |
Ол |
—« |
|
|||
|
о*" |
|
о |
О*4 о |
||
п |
£ |
|
|
|
|
|
X |
и |
|
и |
и |
||
и |
о |
и |
||||
05 |
05 |
04 |
||||
X |
X |
U |
05 |
U |
U |
|
о |
ю |
05 |
со |
ю |
||
—4 |
|
о |
|
|
05 |
|
нагрузки,в частности она при
меняется |
для |
|
изготовления |
||||
цельно-сварных |
|
пролетных |
|||||
строений |
|
железнодорожных |
|||||
мостов. |
|
|
|
|
|
|
|
Последние две марки ста |
|||||||
ли |
(15К, |
20К) |
относятся |
||||
к группе котельных сталей и |
|||||||
применяются |
для |
изготовле |
|||||
ния |
деталей |
паровых |
кот |
||||
лов — барабанов, днищ, обе |
|||||||
чаек— и для других сосудов, |
|||||||
работающих |
при |
давлении |
|||||
до 60 ат |
и |
при |
температуре |
||||
до 450° С. |
1.4 |
и |
1.5 приве |
||||
В табл. |
|||||||
V / дены |
составы |
|
и |
характери |
|||
стики некоторых |
низколеги |
||||||
рованных |
|
сталей |
из |
числа |
|||
предназначенных к широкому выпуску, которые могут быть применены в сварных кон струкциях.
В обозначении марок низколегированных сталей первые двухзначные цифры указывают среднее содержа ние углерода в сотых долях
процента, |
буквы справа от |
этих цифр |
обозначают: Г — |
марганец, |
С — кремний, |
X — хром, Н — никель, Д — медь. Цифры после букв ука зывают (приближенно) про центное содержание соответ ствующего элемента в целых единицах.
Содержание вредных при месей S и Р для всех марок ограничено значением 0,04%.
Первые две марки низко легированной стали, указан ные в таблицах (10ХСНД и 15ХСНД), уже хорошо освое ны в производстве и предна значены для применения в наиболее ответственных свар ных конструкциях взамен
|
Т а б л и ц а 1.5. |
Механические характеристики |
|||
|
низколегированных сталей (минимальные значения) |
||||
|
|
Предел |
а в |
Предел |
Относительное |
Марка стали |
прочности |
текучести стт |
удлинение 05 |
||
|
|
|
|
||
|
|
кгс/мм2 (і0 |
1 МПа) |
% |
|
10ХСНД |
|
52—54 |
|
40 |
19 |
15ХСНД |
|
50 |
|
35 |
21 |
09Г2С |
|
44—50 |
|
27—35 |
21 |
12ГС |
|
47—52 |
|
32—36 |
26 |
18Г2С |
|
60 |
|
40 |
14 |
25Г2С |
|
60 |
|
40 |
14 |
П р и м е ч а н и е . Интервалы |
минимальных значений предела |
прочности |
и предела текучести устанавливаются |
в зависимости от толщины |
проката по |
ГОСТ 505 8 - 6 5 . |
|
|
малоуглеродистой стали марок Ст.З и М16С. Следующие две марки стали (09Г2С и 12ГС) применяются в сварных листовых конструкциях. Последние две марки (18Г2С и 25Г2С) предназна чены для арматурных стержней периодического профиля в же лезобетонных конструкциях.
Электроды. В настоящее время, при достаточно большом разнообразии сварочных материалов, можно обеспечить требуе мые свойства металла шва при сварке всех применяющихся в ме
таллических |
конструкциях |
марок стали. |
|
|
||||
В табл. 1.6 приведены характеристики электродов для сварки |
||||||||
малоуглеродистых и |
низколегированых |
сталей. |
|
|||||
Т а б л и ц а 1.6. |
Характеристика электродов для сварки сталей |
|||||||
|
|
|
Металл |
шва |
|
Сварное соединение |
||
|
|
Предел |
Относитель- |
Ударная |
Предел |
Угол |
||
Тип |
прочности |
ное удлине- |
вязкость |
а „ |
прочности |
|||
|
в кгс/мм2 |
(У в кгс/мм2 |
загиба |
|||||
электрода |
о в |
ние 65 |
|
|
|
|||
|
(10*1 МПа) |
в % |
|
(10 М Д ж /м 2) |
(ІО-1 МПа) |
|
||
|
|
|
|
|
не менее |
|
|
|
Э42 |
|
42 |
18 |
|
8 |
|
42 |
120 |
Э42А |
|
42 |
22 |
|
14 |
|
42 |
180 |
Э46 |
|
46 |
18 |
|
8 |
|
46 |
120 |
Э46А |
|
46 |
22 |
|
14 |
|
46 |
150 |
Э50 |
|
50 |
16 |
|
6 |
|
50 |
90 |
Э50А |
|
50 |
20 |
|
13 |
|
50 |
150 |
Э55 |
|
55 |
20 |
|
12 |
|
55 |
140 |
П р и |
м е ч а н и е. |
Применение |
существующих |
марок электродной про- |
||||
волоки и соответствующих флюсов при автоматической сварке обеспечивает свойства металла шва и сварного соединения, указанные для типов электродов с индексом А.
Необходимо стремиться к тому, чтобы свойства металла свар ных швов в готовой конструкции были такими же, как и свойства основного металла. Снижение пластичности металла сварных швов по сравнению с основным металлом является нежелательным. Поэтому, учитывая некоторые изменения свойств в процессе сварки, целесообразно сварочные материалы выбирать таким об разом, чтобы наплавленный металл обладал несколько большей пластичностью. При этом будет скомпенсирована некоторая потеря а) ( пластичности, которая происходит
*5в,кгсімм7(іо’мпв) в процессе сварки. Подобным же
|
образом, учитывая некоторое повы |
|||||
|
шение предела прочности, |
харак |
||||
JO |
терное |
для |
металла шва, |
можно |
||
допускать применение |
сварочных |
|||||
|
||||||
|
материалов, |
характеризующихся |
||||
|
несколько |
сниженным |
значением |
|||
|
предела прочности наплавленного |
|||||
|
металла |
(рис. 1.1). |
|
|
||
w |
При современном уровне разви |
|||||
тия сварочной техники задача обес |
||||||
мм |
||||||
|
печения |
равнопрочности сварных |
||||
|
соединений |
основному |
металлу |
|||
|
для стальных конструкций решена |
|||||
|
вполне успешно. Можно полагать, |
|||||
|
что подобная задача может быть |
|||||
|
также успешно решена и для слу |
|||||
Рис. 1.1. Изменения механических |
чаев применения в сварных кон |
|||||
свойств сварного соединения (а) и |
струкциях новых материалов. |
|||||
схема расположения различных его |
Выбор материала. Дальнейшее |
|||||
зон (б): |
снижение веса сварных конструк |
|||||
1 —■основной металл; 2 — металл |
ций может быть достигнуто путем |
|||||
шва; 3 — переходная зона. Круж |
применения более прочных сталей, |
|||||
ками отмечены места вырезки проб |
а также более легких сплавов и |
|||||
/ |
||||||
пластмасс. |
|
|
|
|||
Возможности, открывающиеся при этом, иллюстрируются дан ными, представленными в табл. 1.7.
Как видно из приведенных данных, применение стали повышен ной прочности, легких сплавов и пластмасс дает большие возмож ности для снижения веса конструкций. Для более полной оценки свойств различных сплавов в табл. 1.7 кроме коэффициента веса приведено также значение удельного модуля, по которому в за висимости от условий работы элемента конструкции можно оце
нить и степень его деформации. Следует заметить, |
что понижение |
||
степени |
деформации, |
характерное для низколегированной стали |
|
и в особенности для легких сплавов, может |
в отдельных |
||
случаях |
несколько |
снижать эффективность их |
применения |
(по сравнению с эффективностью, определяемой по коэффициенту веса).
