Для получения оценки «5» (отлично)

Лабораторно-практическое занятие: «Определение группы свариваемости сталей»

Цель: приобрести навыки определения группы свариваемости углеродистых и легированных сталей

Теоретическое обоснование:

Свариваемость - свойство металла или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

Под свариваемостью понимается способность стали данного химического состава давать при сварке тем или иным способом высококачественное сварное соединение без трещин, пор и прочих дефектов.

Свариваемость не является неизменным свойством металла, подобно физическим свойствам его. Наряду с технологическими характеристиками металла свариваемость его определяется способом и режимом сварки, составом присадочного металла, сварочного флюса, электродного покрытия, защитного газа, а также конструкцией сварного узла и условиями эксплуатации изделия.

Различают физическую и технологическую свариваемость.

Физическая свариваемость предполагает способность металлов образовывать в результате сварки каким-либо способом монолитные соединения с химической связью. Большинство металлов и сплавов обладают хорошей физической свариваемостью.

Технологическая свариваемость представляет собой технико-экономический показатель и характеризует возможность получения сварного соединения требуемого качества, удовлетворяющего требованиям надежности конструкции при эксплуатации и наименьшей стоимости при изготовлении.

Технологическая свариваемость зависит как от свойств основного металла, так и от состава наплавляемого (присадочного, электродного) металла, способа и режима сварки, используемых флюсов, покрытий, защитных газов, конструкции сварного узла и условий эксплуатации изделия

По свариваемости стали условно делят на четыре группы: хорошо сваривающиеся, удовлетворительно сваривающиеся, ограниченно сваривающиеся, плохо сваривающиеся

При оценке свариваемости роль химического состава стали является превалирующей. По этому показателю в первом приближении проводят оценку свариваемости.

При оценке влияния химического состава на свариваемость сталей, кроме содержания углерода, учитывается также содержание других легирующих элементов, повышающих склонность стали к закалке. Это достигается путем пересчета содержания каждого легирующего элемента стали в эквиваленте по действию на ее закаливаемость с использованием переводных коэффициентов, определенных экспериментально. Суммарное содержание в стали углерода и пересчитанных эквивалентных ему количеств легирующих элементов называется углеродным эквивалентом. Для его расчета существует ряд формул, составленных по различным методикам, которые позволяют оценить влияние химического состава низколегированных сталей на их свариваемость:

С_ЭКВ = С + Мn/6 + Сr/5 + Мо/5 + V/5 + Ni/15 + Сu/15	метод МИС
С_ЭКВ = С + Мn/6 + Si/24 + Ni/40 + Сr/5 + Мо/4	японский метод
или С_э = С + Mn/6 + Cr/5 + V/5 + Mo/4 + Ni/15 + Са/15 + Cu/13 + P/2	По Красовскому
или	метод Сефериана
Можно использовать формулы для расчёта из конспекта урока

Примечание: Для учёта влияния толщины металла на свариваемость следует прибавить к величине С_э произведение толщины металла на коэффициент 0,0025 ( 0,0025×Т).

где цифры указывают содержание в стали в массовых долях процента соответствующих элементов.

По признаку свариваемости все стали можно условно разделить на четыре группы:

1. Хорошо сваривающиеся у которых С_экв не более 0,25. Эти стали не дают трещин при сварке обычным способом, т. е. без предварительного и сопутствующего подогрева и последующей термообработки.

2. Удовлетворительно сваривающиеся, у которых С_экв в пределах 0,25—0,35; они допускают сварку без появления трещин, только в нормальных производственных условиях, т. е. при окружающей температуре выше 0°С, отсутствии ветра и пр.

К этой же группе относят стали, нуждающиеся в предварительном подогреве или предварительной и последующей термообработке для предупреждения образования трещин при сварке в условиях, отличающихся от нормальных (при температуре ниже 0° С, ветре и др).

3. Ограниченно сваривающиеся, у которых С_экв в пределах 0,35—0,45; они склонны к образованию трещин при сварке в обычных условиях. При сварке таких сталей необходима предварительная термообработка и подогрев. Большинство сталей этой группы подвергают термообработке и после сварки.

4. Плохо сваривающиеся, у которых С_экв выше 0,45; такие стали склонны к образованию трещин при сварке.

Температура предварительного подогрева для низколегированных сталей в зависимости от величины С_экв принимается следующей:

Предварительный подогрев замедляет охлаждение и предохраняет от появления холодных трещин при сварке.

Таблица3 Классификация сталей по свариваемости в соответствии с величиной С_экв и меры по предотвращению или уменьшению вероятности появления трещин.

Группа сталей	Свариваемость	Эквивалент углерода С_экв, %	Технологические меры
			подогрев		термообработка
			перед сваркой	во время сварки	перед сваркой	после сварки
I	ХОРОШАЯ	≤ 0,25	-	-	-	Желательна
II	УДОВЛЕТВОРИТЕЛЬНАЯ	0,25-0,35	Необходим	-	Желательна	Необходима
III	ОГРАНИЧЕННАЯ	0,35-0,45	Необходим	Желателен	Необходима	Необходима
IV	ПЛОХАЯ	≥ 0,45	Необходим	Необходим	Необходима	Необходима

Порядок выполнения расчёта:

1. Записать марку стали на ваш выбор.

2. Записать количественное содержание основных легирующих элементов в указанной марке стали (найти в Интернете – «марочник сталей», справочнике)

3. Выбрать и записать формулу для определения эквивалента углерода (по максимально близкому количеству легирующих добавок содержащихся в стали данной марки с указанными в формуле). Можно использовать формулу из конспекта урока.

4. Рассчитать величину С_экв в % по выбранной формуле, подставив величины содержания углерода и легирующих элементов и толщины металла.

5. Сравнить полученное значение С_экв со значениями в таблице и определить к какой группе сталей по свариваемости относится данная марка стали, и какой вид термообработки требуется.

6. Вывод записать.

Для получения оценки «5» (отлично)

1. Выполнить расчёт не менее чем по двум формулам.

или

2. Выполнить расчёт не менее трёх марок сталей (третью марку стали принять самостоятельно из запасных и найти количественное содержание в ней легирующих элементов).

3. Вычислить методом интерполяции температуру подогрева для одной из марок сталей, выбранных для расчёта

ЗАДАНИЯ:

Дано:

- марка стали с указанием химического состава и толщин (в таблице-задании)

Часть

ФИО (вариант)	Марка	T,мм	ФИО (вариант)	Марка	T,мм
1	Сталь 10ХНДП	2	10	Сталь 14Г2	11
2	Сталь 12ГС	3	11	Сталь 15Г2АФДпс	12
3	Сталь 14ХГС	4	12	Сталь 10Г2Б	13
4	Сталь 10Г2С1	5	13	Сталь 16ГС	14
5	Сталь 25Г2С	6	14	Сталь 20ХГ2Ц	15
6	Сталь 14Г2АФ	7	15	Сталь 17ГС	16
7	Сталь 09Г2	8	16	Сталь 35ГС	17
8	Сталь 15Г2СФ	9	17	Сталь 09Г2С	18
9	Сталь 18Г2АФпс	10	18	Сталь 16Г2АФ	19

2 часть

ФИО (вариант)	Марка	T ,мм	ФИО (вариант)	Марка	T ,мм
1	· 14Х2ГМР	24	13	· 20Х2Н4А	5
2	· 15Н2М	22	14	· 15ХГН2ТА	4
3	· 15ХФ	21	15	· 18Х2Н4ВА	3
4	· 18Х2Н4МА	19	16	· 19ХГН	2
5	· 20Г	18	17	· 25Х2ГНТА	3
6	· 20ХГР	17	18	· 25ХГСА	4
7	· 20ХН2М	16	19	· 25Х2Н4МА	5
8	· 25ХГНМТ	15	20	· 25ХГТ	6
9	· 14Х2Н3МА	14	21	· 20Н2М	7
1 0	· 20ХГНМ	6	22	· 20ХГНР	8
11	20ХГСА	7	23	· 20ХМ	9
12	20ХН3А	4	24	· 20ХН4ФА	10
			25	· 20ХГНТР	11

Дата добавления: 2020-11-15; просмотров: 61; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!