Файл: Жербин М.М. Высокопрочные строительные стали (характеристики, область применения, расчет и проектирование).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.06.2024

Просмотров: 114

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

П р о д о л ж е н и е т а б л . II. 16

М а р к а с тал и

Т олщ и н а

°ПЧ‘

ОТ,

О,

ф

п р о к ата,

K2/.U.U9

к г !м м г

л рои.

проц .

 

м м

 

 

 

 

 

У дарн ая в я зк о с ть

 

при

«н

тем п е­

р а т у р е ,

 

г р а д С

Франция

EIso japer-70

До

50 I

83

75

-

 

 

 

 

 

 

Ф Р Г

 

 

 

 

+20

ВН42К

ІДо

16

54—66

42

21

9

«Ruhrstahl AG»

1

О

54—66

41

21

9

+20

со

ВН46К

/Д о

16

58—70

46

22

7

+20

«Rnhrsfahl AG»

\17—30

58—70

45

22

7

+20

FB 70

До 50

60—74

45

_

_

7

0°С

«Mannesman AG»

HSB 55

До

35

57—74

46

22—16

_

8

+ 20

«Phoenix Rheinror»

Wel Monix

До

16

65 -80

50

7

+20

«HoAG»

17—30

65—80

49

7

+20

вязкостью. Получению стабильной бейнитной структуры способ­ ствует наличие в стали 0,5% молибдена и 0,001—0,004% бора.

Японские термически упрочненные'стали, количество марок ко­ торых достаточно велико (около 28) в соответствии со стандар­ том W.E.S.135, разработанным в 1966 г. в зависимости от предела текучести делятся на девять классов и обозначаются индексом Н. W, High Strength Weldable Steel — высокопрочная сваривае­ мая сталь) и числом, соответствующим пределу текучести стали. Некоторые характеристики сталей указанных классов даны в табл. II. 18.

Особый интерес представляет японская сталь WEL-TEN-100N с пределом текучести 90—100 кг/мм2. Указанная сталь получена по специальной технологии изготовления, при которой обеспечи­ вается в стали образование субмикроскопических включений нитридов алюминия и титана. Плавится такая сталь обычно в мартеновских или электропечах емкостью 70 или 30 т. Азот и нитридообразующие добавки вводятся в ванну печи, где осуще­ ствляется взбалтывание по специально разработанному способу. Этот метод выплавки стали назван процессом «IN» (ай-н) и за­ патентован японской фирмой «Исикавазима-Харима» [И]. Ука­ занным методом в Японии выплавляются несколько марок сталей, превосходящих по своим механическим свойствам стали анало­ гичного химического состава, но выплавленные обычными спо­ собами. Вследствие своих преимуществ стали «IN» широко при­ меняются в сварных конструкциях. Положительным, например, является то, что зона «крупного зерна», возникающая при свар-

50


ке, практически отсутствует, т. е. отсутствует причина охрупчива­ ния сталей. Стали «IN» значительно менее чувствительны к ста­ рению после механической деформации и т. д.

Весьма интересны фактические механические свойства листо­ вой стали WEL-TEN-100N [11]. Помимо очень "высоких прочност­ ных показателей следует отметить »весьма низкую критическую температуру хрупкости Т кР2,о, т. е. температуру, соответствую­ щую значению ударной вязкости, равному 2,0 кем/см2, а также и Т к р .и з . (по характеру излома). Указанные стали до температу­ ры — 50—80°С сохраняют высокую сопротивляемость хрупкому разрушению (табл. II. 19).

Стали, выплавляемые по способу «IN», применяются по япон­ ской лицензии и в отдельных странах Западной Европы.

Термические упрочненные стали изготавливаются также в Ита­ лии, Франции, ФРГ, Польше. В Швеции применяются англий­ ские стали Фортивелд.

§10. Особенности сварки высокопрочных сталей

исварочные материалы

Сварка металлических конструкций из сталей высокой проч­ ности может осуществляться следующими основными способами: вручную, покрытыми электродами; автоматами — под слоем флю­ са; полуавтоматами под слоем флюса; полуавтоматами в среде углекислого газа.

В каждом случае рекомендуется уточнение, сварочных мате­ риалов в зависимости от свариваемых марок высокопрочных сталей [11]. В общем виде в зависимости от классов сталей ре­ комендуется применять следующие сварочные материалы.

При ручной сварке: для сталей классов С60/45 — электроды ти­ пов Э55 и Э60 по ГОСТ 9467—60; С70/60 и С85/75 — электроды марки УОНИ-13/85 или другие электроды типов Э70 и Э85 (на­ пример, АНП-2). При этом для сварки сталей с пределом теку­ чести, равным от = 60—70 кг/мм2, работающих при температуре до —70°С, можно применять стандартную электродную проволо­ ку Св-08ХН2М. Для сварки сталей с ат до 75 кг/мм2—Св-08ХМФ. При электродах АНП-2 применяется проволока Св-08А.

При автоматичекой и полуавтоматической сварке: для всех классов прочности необходим выбор стальной проволоки и флю­ сов, обеспечивающих сварной шов встык, равнопрочный с основ­ ным металлом.

Следует иметь в виду, что высококремнистые марганцевые флю­ сы АН-348-А или ОСЦ-45, обычно применяемые при автоматиче­ ской сварке горячекатаных низколегированных сталей с преде­ лом текучести до 40 кгімм2, менее пригодны для сварки терми­ чески упрочненных сталей вследствие получения более низкой ударной вязкости металла шва. Более пригодны флюсы с пони­ женным содержанием БіОг и МпО. В связи с этим для сварки

4*

51


М арка стали

H-A-XTRA-80 H-A-XTRA-90 H-A-XTRA-100 H-A-XTRA-H0

Джаллон-Б-ЭО Джаллон-S-lOO Джаллон-S-llO

SSS-100

Т-1

Т-1А Т-1Б

Ну-80

QT-35 Фортивелд 55 Фортивелд 70

HW-70A

HW-75D

NK-HiTEN 70

NK-HiTEN-.80

Welcon-2H-S

Welcon-2H-U

WEL-TEN 80

WEL-TEN lOON

Weeten-V’65

CrMnSiNiCuV

Elso japes 70

С о д ер ж а н и е

 

С

 

Мп

 

 

Si

 

C r

 

Ni

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

США

0,15—0,21 0,80—1,10 0,40—0,80

0,50—0,80

 

 

 

0,10—0,20 0,10—1,20 0 ,1 5 -0 ,3 0

 

 

0,12—0,20 0,40—0,70 0 ,2 0 -0 ,3 5

1 ,4 - 2 ,0

 

 

0,10—0,20 0,60—1,00 0 ,1 5 -0 ,3 5

0,40—0,65

 

0,70—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—1,00

0,12—0,21 0,70—1,00 0 ,2 0 -0 ,3 5

0,40—0,65

 

 

0,12—0,21 0,95—1,30 0 ,2 0 -0 ,3 5

0 ,4 0 -0 ,6 5

 

0,30—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—0,70

 

0,18

 

0,10—0,40 0,15—0,35

1,00—1,80

2 , 0 -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—3,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ant

 

 

0,15

 

1,20

 

 

0,30

 

1,00

 

1,2

 

 

0,15

 

1,00

 

 

0,30

 

1,00

 

 

 

 

0,15

 

1,50

 

 

0,30

 

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЯПО

|0 ,15—0,17|

0,85

 

 

0,30

 

1,05

 

 

1

0,18

 

1,00

 

 

0,30

 

0,55

 

1,10

 

1

0,18

1 0,20

 

|

0,55

|

0,80

|

1,00

 

 

0,18

 

1,0

 

|0 .15—0,35|

0,80

 

1,00

 

0,08—0,16 0,60—1,35

 

0,55

 

0,50

 

1,00

 

0 ,0 8 -0 ,1 6 0,60—1,20

 

0,55

 

0,80

 

1,50

 

 

0,18

0 ,6 0 -1 ,2 0 0 ,1 5 -0 ,3 5

 

0,40—0,80

 

1,50

 

 

0,18

0,60—1,20 0,15—0,35

0,40—0,80

 

1,50

 

0,14—0,20 0 ,8 0 -1 ,2 0 0,20—0,40

0,30—0,70

 

 

0 ,1 4 -0 ,1 7

1,0—1,20

 

 

О 1 OC о

 

© со о

 

Ито

 

 

 

 

 

1,0—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

—1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

0,16

1

 

 

 

0,17

1

 

 

Фран

 

0,9

1

1.2

 

1,6

1

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а И. 17

э л е м ен то в, проц .

 

 

 

 

 

 

 

 

Mo

 

V

 

Cu

 

Ti

 

в

0,18—0,28

 

 

 

0,05—0,15

0,0025-0,006

0,40—0,30

 

 

— •

 

 

0 ,2 0 -0 ,6 0

 

1 0,20—0,40

 

0,04—0,10

0,0015—0,005

0,40—0,65

0 ,0 3 -0 ,0 8

 

0,15—0,50

 

0,002—0,006

0,15—0,25

0,03—0,08

 

 

0,01—0,03

0,0005 - 0,005

0,20—0,30

0,03—0,08

 

 

0,0005—0,005

0 ,2 0 -0 ,6 0

 

0,03

 

 

 

лия

 

 

 

 

 

_

 

___

0,5

 

0,12

 

 

 

 

0,5

 

 

 

0,003

0,5

 

 

 

0,003

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

 

 

0,30

 

■—

0,001.—0,003

0,50

 

0,06

1

0,28

 

0,001—0,003

0,60

 

 

0 ,1 5 -0 ,5 0

 

 

0,60

 

0,1

 

0 ,1 5 -0 ,5 0

 

До

0,006

0,40

 

 

 

 

0,50

 

0,1

 

0 ,1 5 -0 ,5 0

 

 

0,60

 

0,1

 

0,15—0,50

 

до

0,006

0,60

.

0,1

 

0,15—0,50

 

 

0,30—0,50

 

 

0 ,2 0 -0 ,5 0

 

 

лия

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,1 5 -0 ,2 0

 

0,15

 

0,3—0,5

 

 

ция

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

I

I

0,30

I

I 0,001-0,003

52

53

 


термически упрочненных сталей, с сгт = 45—-75 кг/мм2 следует ре­ комендовать флюс АН-22, а также новый, разработанный Инсти­ тутом электросварки им. Е. О. Патона АН УССР окислительный флюс АН-17М. Применение указанных флюсов в сочетании с определенными сварочными проволоками позволяет получить ме­ талл швов необходимой прочности с высоким значением удар­ ной вязкости. Для автоматической сварки сталей можно рекомен­ довать следующие сварочные проволоки с от< 50 кг/мм2: хромо-

Класс

стали

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

 

 

 

Т а б л и ц а

11.18

 

 

 

 

л |{ о б р азц о в

Ш арли

с

К -об-

 

С о д ер ж а ­

 

 

разны м н ад резом

 

Тип стали

н и е у г л е ­

впч'

ат, кг/ділі*

 

 

 

 

 

р од а,

 

 

 

 

 

 

кг!мм*

 

то л щ и н а те м п ер а т у ­

V

 

лр о и .

 

 

 

 

 

 

л и ста, мм р а ,

гр ад

С

кгм/см*

 

 

 

 

 

 

 

HW-36

< 0 , 2 0

5 2 - 6 4

36

13—21

15

 

 

4 ,8

 

 

 

 

>21

0

 

 

4 ,8

HW-40

< 0 ,2 0

57— 70

40

13—21

10

 

 

4 ,8

 

 

 

 

>21

0

 

 

4,8

HW-45

< 0 , 1 8

60—72

45

13—21

5

 

 

4 ,8

 

 

 

 

>21

—5

 

 

4,8

HW-50

< 0 ,1 8

6 2 - 7 5

50

1 3 - 2 1

5

 

- 4 ,8

 

 

 

 

>21

- 1 0

 

 

4 ,8

HW-56

< 0 ,1 8

6 8 - 8 2

56

1 3 - 2 1

0

 

 

4 ,8

 

 

7 4 - 8 5

 

>21

— 10

 

 

4 ,8

HW-63

< 0 ,1 8

63

1 3 - 2 1

— 5

 

 

4 ,0

 

 

8 0 - 9 5

70

>21

— 15

 

 

4 ,0

Н W-70

< 0 ,1 8

1 3 - 2 1

— 5

 

 

3 ,6

 

 

8 8 - 1 0 5

80

>21

— 15

 

 

3 ,6

HW-80

< 0 ,1 8

1 3 - 2 1

— 10

 

 

2 ,8

 

 

9 7 - 1 1 5

 

>21

— 20

 

 

2,8

HW-90

< 0 ,1 8

90 .

13—21

- 1 5

 

 

2 ,8

 

 

 

 

>21

— 25

 

 

2 ,8

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

11.19

 

Н ап р ав л ен и е

 

 

 

V

К ри ти ческая тем ­

Т о л щ и ­

о б р азц а по

от­

стпч*

<*т, кг/мм9

S, проц .

кгм'см*,

п ер а ту р а . х р у п ­

н а, мм

нош ен и ю

к

при тем п е­

к о сти ,

гр ад С

кг!мм*

 

 

р а т у р е 0

 

 

 

п р о к ату

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гр ад С

 

 

 

 

 

 

 

 

т кр 2,0

Т к р . из

 

 

 

 

 

 

 

/

ВДОЛЬ

 

105,3

99,2

2 0 ,3

8 ,6

— 100

— 60

поперек

105,8

102,1

20,2

5 ,7

— 82

— 47

 

і о

вдоль

 

102,1

98,7

2 3 ,9

10,8

— 100

— 35

поперек

101,8

98,2

21,7

7 .3

— 100

- 3 3

вдоль

 

106,8

103,6

29,0

7 ,9

— 113

— 43

поперек

106,9

103,7

28,8

6 ,9

— 120

— 40

 

вдоль

 

105,8

101,8

20,3

8,1

— 115

— 40

 

поперек

106,7

102,2

19,2

6 ,3

— 107

— 35

f)C

вдоль

 

101,4

96,9

20,0

12,0

— 100

— 42

 

поперек

102,1

98,4

19,0 •

7 ,5

— 100

— 35

54