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
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 |
|||
1У |
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