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:
|
|
СЭКВ = С + Мn/6 + Сr/5 + Мо/5 + V/5 + Ni/15 + Сu/15 | метод МИС |
СЭКВ = С + Мn/6 + Si/24 + Ni/40 + Сr/5 + Мо/4 | японский метод |
или Сэ = 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 Сэ 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 Сэкв 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 Сэкв 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 Сэкв 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 Сэкв выше 0,45; такие стали склонны к образованию трещин при сварке.
Температура предварительного подогрева для низколегированных сталей в зависимости от величины Сэкв принимается следующей:
Предварительный подогрев замедляет охлаждение и предохраняет от появления холодных трещин при сварке.
Таблица3 Классификация сталей по свариваемости в соответствии с величиной Сэкв и меры по предотвращению или уменьшению вероятности появления трещин.
|
|
Группа сталей | Свариваемость | Эквивалент углерода Сэкв, % | 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 Сэкв в % по выбранной формуле, подставив величины содержания углерода и легирующих элементов и толщины металла.
5. Сравнить полученное значение Сэкв 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! |
Мы поможем в написании ваших работ!