Классы стали для сварных строительных конструкций. Сталь для сварных конструкций

Стали для сварки конструкций | Сварка и сварщик

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ ОБЫКНОВЕННОГО КАЧЕСТВА (ГОСТ 380-71*)

Подразделяется на 3 группы

Согласно СНиП II-23-81 для сварки конструкций используются только стали группы В с номером марки 3

СТАЛЬ УГЛЕРОДИСТАЯ КАЧЕСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ (ГОСТ 1050-74)

Обозначается цифрой, соответствующей % содержания углерода в сотых долях

БУКВЕННЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

химических элементов, используемых как легирующие добавки

СТАЛЬ НИЗКОЛЕГИРОВАННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ (ГОСТ 19282-73)

ЛЕГИРОВАННЫЕ СТАЛИ ИМЕЮТ БУКВЕННО- ЦИФРОВОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ

Первые две цифры означают содержание углерода в сотых долях процента. Цифры после букв - содержание легирующего элемента в %. Отсутствие цифры после буквы указывает, что данного элемента содержится около 1%

СТАЛИ И СПЛАВЫ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ (ГОСТ 5632-72)

АРМАТУРНЫЕ СТАЛИ (свариваемые)

weldering.com

Требования для сварки стали | Сварак

Содержание статьи

Сварка стали, введение

Одной из причин хрупкого разрушения сварных соединений является склонность некоторых участков зоны термического влияния к старению, вызываемому распадом пересыщенного твердого раствора. Важную роль играет повышенное содержание азота в стали. Известно, что при комнатной температуре растворимость азота (в феррите не превышает 0,001%, в то время как его содержание конверторных, бессемеровских сталях при продувке воздухом достигает 0,015%и более (в мартеновских сталях содержание азота не превышает 0,008%).С повышением концентрации азота, особенно после наклепа, резко снижается стойкость против хрупкого разрушения.Исследования сварных соединении из мартеновской стали Ст.З, успокоенной кремнием и алюминием, мартеновскойI кипящей стали и бессемеровской кипя-1 Щей стали, содержащей 0,013% азота, показали, что наибольший эффект старения в зоне термического влияния обнаруживается на бессемеровской стали.Меньше всего сказался термический цикл при сварке на спокойной мартеновской стали. А. А. Уэллс, Б. С. Касаткин и др. [78] показали, что в зоне термического влияния пластическая де-формация может достигать 5%. Столь значительные деформации могут при- вести к интенсивному развитию старения.Пониженная стойкость сварных соединений против хрупкого разрушения резко проявилась при использовании конверторного металла из керченских руд, содержащих мышьяк. Производство этого металла была освоено в 1938— 1941 гг. В 1940—1941 гг., когда начался массовый выход из строя вагонных конструкций, возник вопрос о необходимости предъявлять к металлу болеевысокие требования. В результате выполненных исследований были сформулированы требования по химическому составу, а также по ударной вязкости. Отметим, что вплоть до 1941 г. вопрос о вязкости металла, предназначенного для сварных конструкций, не рассматривался и показатель ударной вязкости не регламентировался. В Институте электросварки АН УССР под руководством Е. О. Патона были проведены большие исследования по улучшению низкоуглеродистой стали.Следует отметить, что для получения сварных швов без трещин необходимо, чтобы примеси, способствующие образованию трещин, по превышали определенной величины и, что очень важно, распределялись равномерно по сечению стали [53]. Как отмечалось выше, подвлиянием термического цикла в зоне термического ВЛИЯНИЯ образуются структуры с повышенной хрупкостью [195].

Развитие методов

Исследованиями, проведенными в ИЭС им. Е. О. Патона, установлено, что повышение чувствительности стали к переходу в хрупкое состояние в результате термического цикла при сварке зависит от химического состава стали, способа раскисления и размеров зернаНизкоуглеродистая сталь, успокоенная кремнием и алюминием и прокатанная при оптимальной температуре, обладает наиболее низким порогом хладноломкости в зоне термического влияния[158]. Исследование причин повышения чувствительности стали к переходув хрупкое состояние показало, что это в большой мере связано со склонностью стали к старению. Поэтому было выдвинуто требование о необходимости проверки стали на склонность к старению.В последнее время широкое применение в промышленности получили полу- спокойные стали. Переход к производству углеродистых полуспокойных сталей взамен спокойных позволяет без ^дополнительных капитальных затрат на 8—10% уменьшить расход слитков на производство металлопроката, сократить расход раскислителей, а также значительно упростить ряд технологических операций по подготовке составов и разливке стали.На основании обширных исследований физико-механических служебных свойств углеродистой полуспокойной стали в сравнении со спокойной установлено, что в прокате толщиной до 10 мм включительно она может применяться взамен спокойной стали Ст.Зсп в сварных конструкциях без каких-либо ограничений по температурным условиям эксплуатации и виду испытываемых нагрузок. Прокат больших толщин из полуспокойной стали можно использовать в ответственных сварных конструкциях, но с некоторыми ограничениями по температуре эксплуатации.С целью снятия каких-либо ограничений по применению полуспокойной стали взамен спокойной ВСт.Зспв толстом прокате для сварных конструкций массового назначения разработана сталь марки Ст.ЗГпс (18Гпс). Проведенные исследования [237] показали, что сталь в прокате свыше 10 мм удовлетворяет требованиям ГОСТ 380- 71. Сталь марки Ст.ЗГпс достаточно однородна по химическому составу и механическим свойствам, а также хорошо сваривается. Исследования служебных свойств, включая ударную вязкость при отрицательных температурах и после деформационного старения, показали, что по устойчивости сварных соединений против зарождения и распространения хрупких трещин она превосходит спокойную сталь ВСт.Зсп, поставляемую с такими же гарантиями, а по сопротивляемости воздействию переменным ударным нагрузкам равноценна этой стали. Спокойные и полуспокойные стали, предназначенные для ответственных конструкций, должны поставляться с гарантированными характеристиками по ударной вязкости при температуре —20° С, а также после механического старения. Для таких конструкций, как мосты, всевозможные подъемно-транспортные сооружения, подкрановые балки и т. п., работающие в условиях низких температур и переменного нагружения, может быть использована сталь марки М16С или 18Д, раскисленная кремнием и алюминием (около 1 кг на 1 т стали), обладающая высокой ударной вязкостью при отрицательных температурах и после механического старения. Хорошие свойства по свариваемости благодаря ограниченному содержанию 8 и Р (до 0,04%) имеют конструкционные стали по ГОСТ 1050- 74. Для многих сварных конструкции, например блоков, дизелей, мостовых кранов, успешно используются регламентируемые этими стандартами хорошо свариваемые стали марок 15 и 20. При этом в стали 20 целесообразно ограничить концентрацию С до 0,22%. Благодаря пониженному содержанию С может применяться такая же технология сварки, как и для стали марки ВСт.З.

Особенности сварки конструкций

Для сварных конструкций может успешно применяться терм упрочнённая сталь ВСт.З. По свариваемости она практически не отличается от горячекатанной. Предел текучести термически упрочненной стали на 35—40%, а временное сопротивление на 10—15% выше, чем горячекатанной.Низколегированные стали. Применение сталей повышенной прочности для различных конструкций (мостов, резервуаров для хранения нефтепродуктов, газопроводов, вагонов, локомотивов) обусловлено, как известно, тем, что при замене обычных низкоуглеродистых сталей высокопрочными может быть получена большая экономия металла.работа по изучению свойств низколегированных сталей применительно к сварным конструкциям начались в нашей стране в 1938—1939 гг. С целью повышения стойкости против коррозии была создана сталь марки ДС с повышенным содержанием Мп и содержанием Си около 0,5%. В Институте электросварки АН УССР проведены большие работы по изучению свариваемости и коррозионной стойкости сварных соединений из этой стали. Разработана технология ручной и автоматической сварки. Испытании показали, что сварное соединение обладает более высокой стойкостью против коррозии, чем соединения из обычной низкоуглеродистой стали. Сталь марки ДС была выплавлена И: прокатана, и из нее начали изготовлять сварные конструкции.В то же время было открыто Орско- Халиловское месторождение, богатое рудами, содержащими хром и никель. Начались крупные исследования по использованию этих руд для низколегированных сталей. Были созданы хромоникелевые стали повышенной прочности марок СХЛ-1, СХЛ-2, СХЛ-4 (стали халиловские). Позднее первые Две марки были объединены и получили название 15ХСНД, сталь марки СХЛ-4 — ЮХСНД [116]. Низколегированные стали этих марок поставляются, как Указано ниже, с пределом текучести 3&0-400 МПа. Эти и подобные им стали Широко используются при изготовлении сварных конструкций.Вопрос повышения прочности стали Для сварных конструкций является Довольно сложным, так как не все легирующие элементы, упрочняющие сталь, могут быть рационально использованы. Многие из них, например С, 81, В, ухудшают свариваемость. Все эти элементы снижают стойкость швов против кристаллизационных трещин.Так, Си 81 отрицательно влияют ни хладноломкость стали.В настоящее время стали повышенной прочности получают либо легированием без закалки и отпуска, либо легированием и термической обработкой.При рассмотрении влияния различных элементов, которые вводятся в сталь для повышения ее прочности, должны учитываться требования свариваемости. При этом основными вопросами являются стойкость швов против кристаллизационных трещин и сопротивляемость хрупкому разрушению. Важным фактором, влияющим на прочность стали в сварных соединениях, является степень ее однородности. Одним из широко распространенных и дешевых элементов, повышающих прочность стали, является 81. В последние годы многими исследователями делались попытки легировать сталь кремнием. Однако стали с содержанием 81 более 1,0%, как правило, оказывались недостаточно стойкими против хрупкого разрушения, особенно при повышении содержания С до 0,2%, Кремний резко усиливает дендритную неоднородность сварных швов по сере и фосфору [202]. С повышением концентрации 81 в стали стойкость швов против кристаллизационных трещин понижается. Большое влияние на свойства стали оказывают кремнекислородные соединения. Исследованиями, проведенными в последние годы [202], установлено, что образующаяся при выплавке стали моноокись кремния снижает ее вязкость при низких температурах. При температуре 450—650° С в большой степени появляется обратимая хрупкость.Наибольшая насыщенность металла моноокисью кремния получается при раскислении стали кремнием и главным образом в результате легирования. Оказалось, что сварные конструкций из стали типа 20ГС с содержанием 81 около 1,0% обладают пониженной стойкостью против хрупкого разрушения. Стали с содержанием кремния до 1,2% толщиной свыше 20 мм нельзя признать породами по стойкости против хрупкого разрушения в горячекатаном состоянии и даже после нормализации. Свойства этих сталей, особенно металла толщиной более 14 мм, улучшаются только после закалки и отпуска. Однако эту операцию не всегда можно рекомендовать для сталей массового производства. Стали с повышенным содержанием 81 весьма чувствительны к некоторым технологическим операциям, например на клену при вальцовке. Таким образом, может быть сделан вывод о том, что необходимо стремиться к максимальному снижению стали, предназначенной для сварных конструкции.Известно, что N1, Мп и Сг способствуют повышению прочности феррита. Однако присадка N1 в стали не очень желательна, так как он, так же как и 81, резко усиливает дендритную неоднородность металла шва по С, 8, Р и понижает стойкость сварных швов против кристаллизационных трещин, в особенности при повышенном содержании 8. Хром повышает прочность стали в меньшей степени, чем Мп, N1 и 81. Его влияние проявляется главным образом при повышенном содержании С в стали, начиная примерно с 0,3—0,4%, т. е. значительно большей концентрации, чем в конструкционных сталях. В связи с этим из указанных легирующих элементов наибольший интерес представляет Мп. Кроме того, его стоимость | ниже, чем Ш и Сг, и он менее дефицитен. Как показали различные исследования, в отличие от других легированных сталей марганцовистые стали более склонны к перегреву (росту зерна аустенита). Однако этот недостаток можно устранить путем введения в сталь карбид образующих элементов — Т1, N1, V и т. п. Структура марганцовистых сталей получается более мелкозернистой. Почти все авторы приходят к выводу о том, что оптимально содержание в стали 1,3—1,8% Мп. При этомможно рассчитывать на удовлетворительную вязкость металла. Марганцовистые стали типа 09Г2 со сравнительно низким содержанием С и Мп (около 1,5%) обладают хорошей свариваемостью и поэтому находят широкое применение при изготовлении сварных конструкций.Для повышения прочности сталей в горячекатаном состоянии, выпускаемых в настоящее время в различных странах, а также в Советском Союзе, их, как правило, легируют малыми добавками редких металлов. Институтом электросварки совместно с Украинским институтом металлов проведены исследования по легированию низкоуглеродистых и марганцовистых сталей редкими металлами N1), V и другими элементами. Исследовались ниобий содержащие низкоуглеродистые стали типа Ст.З [185]. Ниобий оказывает более упрочняющее действие, чем ванадий. Для получения примерно одинаковых механических характеристик в марганцовистую сталь 10Г2 необходимо ввести ванадия в три раза больше, чем ниобия [184].Весьма положительное влияние на повышение прочности стали оказывает комплексное легирование ГЬ и V. При этом сумма обеих примесей не превышает 0,15%. При содержании в стали до 0,16—0,18% С и около 1,5% Мп временное сопротивление достигает 560—580 МПа, а предел текучести металла толщиной до 16—20 мм не ниже 450 МПа. Ударная вязкость такой стали при низких температурах достаточно высокая: при температуре —40° С она выше 300 кДж/м. Падение вязкости после высокого отпуска комплексно легированной стали не наблюдается.На основании изложенного можно сделать некоторые рекомендации по легированию стали повышенной прочности для сварных конструкций.1. В ряде случаев следует избегать легирования стали 81, так как он ухудшает свариваемость, и ограничить его содержание до 0,4%. При содержании до 0,12% С можно допустить несколько более высокую концентрацию кремния—До 0,55% •2. В тех случаях, когда есть большая возможность образования горячих трещин, в сталь с пределом текучести 400—450 МПа не целесообразно вводить N1,так как он, так же как и 81, понижает стойкость швов против кристаллизационных трещин. При сравнительно низ-ком содержании углерода (до 0,20%)хром не оказывает заметного влияния на упрочнение стали.3. Марганец в количестве 1,4—1,8%при содержании углерода до 0,18% способствует повышению прочности без ухудшения свариваемости. Легировании стали с таким содержанием Мп малыми добавками 1ЧЬ, V, как комплексное легирование этими элементами, способствует повышению прочности стали.4. Марганцовистая сталь с N5, V и с0,18% С обладает хорошей свариваемостью.В последнее время ведутся исследования по созданию марганцовистых сталей повышенной прочности с при-садкой азота. Последний, способствуя образованию нитридов, обеспечивает повышение прочностных характеристик, не снижая вязкости. Стойкостьпротив разрушения этих сталей выше10Г2С1 и 10ХСНД такого же класса. Хорошие результаты при испытании на свариваемость получены марок 14Г2АФ, 18Г2АФпс,15Г2АФДпс, разработанных Институтом черной металлургии с участием ИЭС им. Е. О. Патона. Стали рекомендуются для ответственных конструкций, эксплуатирующихся при низких температурах в Условиях Крайнего Севера. Имеющийся опыт позволяет заключить, что стали на 10Г2С1 и 10ХСНД могут быть успешно заменены другими, легированными азотом. Низколегированные высокопрочные стали для сварных конструкций. С0 больше возрастает потребность в сталях, сочетающих высокую прочность Достаточной пластичностью, вязкостью, хладостойкостью и удовлетворительной свариваемостью. В нашей стране освоено производство ряда марок высокопрочных низколегированных сталей с пределом текучести более 600 МПа, например 14Х2ГМР,14ХМНДФР и др. В последние годы проведены опытно-промышленные работы по применению этих сталей для сварных конструкций различного назначения: тяжело нагруженных узлов и деталей карьерных и шагающих экскаваторов, грохотов, большегрузных автосамосвалов, драг и др. Они позволили накопить необходимый положи-тельный опыт [79]. Особенно эффективным является применение высоко-прочных сталей при изготовлении подъемно-транспортного оборудования, так как это значительно уменьшает собственный вес конструкции. Высокая сопротивляемость этих сталей хрупкому разрушению открывает широкие возможности использования их для изготовления сварных конструкций, к которым предъявляются высокие требования по хладостойкости. Чтобы удовлетворить указанным требованиям, при создании высокопрочных сталей для сварных конструкций широко используются различные системы легирования и технологической обработки, сочетание которых обеспечивает получение необходимых свойств сталей, предопределяющих область их применения. Общая тенденция при разработке экономичных хорошо свариваемых высокопрочных сталей сводится к получению металла с наиболее измельченной структурой при минимальном легировании. Исследованиями, выполненными в последние годы,установлено, что наиболее перспективными для сварных конструкций являются высокопрочные низколегированные стали с мартенситной или бейнитной структурой. Наилучшее сочетание свойств стали достигается после закалки и высокого отпуска. При изготовлении проката малых толщин требуемые свойства могут быть получены после нормализации и высокого отпуска. Высокопрочные низколегированные стали содержат 0,15—0,60% Мо, 0,002—0,006% В и другие легирующие элементы.Наилучшее сочетание свойств имеют стали, основными легирующими элементами которых являются 0,4—0, 6% Мо и 0,002—0,006% В с добавкой других легирующих элементов. При наличии в стали указанных количеств Мо и В и при соответствующей термической обработке обеспечивается получение стабильной бейнитной или мартенентной структуры в листовом прокате толщиной до 15 мм. К указанным относятся стали марок 14Х2ГМР, 14ХМНДФР, Т-1 и др.Низкоуглеродистые мартенситные стали (14ХМНДФР, Т-1 и др.) наряду с высокими показателями прочности обладают хорошей пластичностью и вязкостью. В этих сталях мартенситное превращение происходит при относительно высоких температурах. Низко- углеродистые мартенситные стали отличаются незначительной склонностью к образованию закалочных структур. До температур —50-^—80°С эти стали сохраняют высокую сопротивляемость разрушению. Для высокопрочных сталей характерна более высокая стойкость к атмосферной коррозии, чем для обычных конструкционных сталей. Так, сталь Т-1 примерно в четыре раза более стоика к атмосферной коррозии, чем обычная низкоуглеродистая.

Стальной прокат

Применение проката из высокопрочной стали характеризуется экономией металла (до 20—40%), сокращением трудоемкости (до 20%), снижением веса наплавленного металла, уменьшением транспортных затрат. Применение сварных конструкций из высокопрочных сталей является важным фактором технического прогресса в промышленности.

Подобные статьи

svarak.ru

Низколегированная сталь для сварных конструкций

К низколегированным относятся стали, в которых содержание легирующих компонентов в сумме составляет менее 2,5% (кроме углерода). При содержании легирующих элементов в сумме от 2,5 до 10% сталь называется среднелегированной, при содержании свыше 10% легирующих элементов— высоколегированной. В наименовании стали легирующие компоненты указываются в порядке убывания их содержания (например, хромомолибденовая, хромокремнемарганцовая, хромоникелевая и т. п.).

Влияние того или иного элемента на свойства стали зависит от содержания в ней как данного, так и других элементов и особенно углерода.

В обозначении марок легированных сталей по ГОСТ входят буквы и цифры. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в сталь, а стоящие за ней цифры — среднее содержание элемента в процентах. Если данного элемента содержится в стали менее 1%, то цифры за буквой не ставятся. В обозначении марок конструкционных низколегированных сталей впереди всегда стоят две цифры, обозначающие содержание в стали углерода в сотых долях процента. Буква А означает, что сталь содержит пониженное количество серы и фосфора и является высококачественной. Буква Т в конце обозначения марки указывает, что сталь содержит титан, а буква Б — ниобий. Например, высоколегированная сталь 0Х18Н9Т содержит: углерода менее 0,1%, хрома в среднем 18%, никеля в среднем 9% и титана до 1%.

Низколегированная хромокремненикелемедистая сталь 15ХСНД по ГОСТ 5058—65 (прежние марки НЛ2 или СХЛ2) содержит 0,12—0,18% углерода; 0,4—0,7% марганца; 0,4—0,7% кремния; 0,2—0,4% меди; 0,6—0,9% хрома; 0,3—0,6% никеля; до 0,04% фосфора и не более 0,04% серы. Временное сопротивление этой стали 50 кгс/мм2, относительное удлинение 21%, ударная вязкость 6 кгс-м/см2. Сталь 10ХСНД (НЛ1 или СХЛЗ) отличается от стали 15ХСНД содержанием углерода, которого в ней до 0,12%. У этой стали временное сопротивление 54 кгс/мм2, относительное удлинение 19% и ударная вязкость 8 кгс-м/см2. Стали 10 ХСНД и 15ХСНД хорошо свариваются и в незначительной степени подвержены коррозии; их используют для сварных строительных конструкций высокой надежности, а также в судостроении.

Для сварных мостов, газопроводов и других ответственных сооружений применяют низколегированную конструкционную крем-немарганцевую сталь 10Г2С1 (МК) по ГОСТ 5058—65. Эта сталь содержит до 0,12% углерода; 1,3—1,65% марганца; 0,9— 1,2% кремния; не более 0,035% фосфора и 0,04 серы; по 0,30% хрома и никеля; 0,30% меди. Сталь 10Г2С1 имеет временное сопротивление 46—52 кгс/мм2, относительное удлинение — 21%, повышенную коррозионную стойкость, пониженную хладноломкость и удовлетворительно сваривается.

Молибденовые, хромомолибденовые и хромо-молибденованадиевые низколегированные теплоустойчивые стали применяют для изготовления паровых котлов, турбин и трубопроводов, подверженных в процессе работы действию высоких температур и давлений. Для температур 450— 500° С предназначаются молибденовые стали 15М и 25М-Л, содержащие 0,4—0,6% молибдена; для 540°С — хромомолибденовые 15ХМ, 20ХМ-Л, содержащие 0,4—0,6% молибдена и 0,8—1,1% хрома; для 585° С — хромомолибденованадиевые 12Х1МФ и 15Х1М1Ф. Для труб, предназначенных для поверхностного нагрева котлов, применяют хромомолибденованадиевую сталь 12Х2МФСР, дополнительно легированную кремнием и бором, а для крупных отливок паровых турбин — сталь 15Х2М2ФБС-Л, легированную кремнием и ниобием. Для более высоких температур используются трубы из высоколегированных хромистых и хромоникелевых сталей.

Хромокремнемарганцевые стали (хромансиль) обладают большой прочностью, упругостью и хорошо сопротивляются ударным нагрузкам. Содержат углерода (%): сталь 20ХГСА — 0,15—0,25; сталь 25ХГСА —0,22—0,30 и сталь 3ОХГСА — 0,25—0,35. Стали этих марок, кроме углерода, содержат также (%): марганца 0,8—1,1; кремнияТ),9—1,2 и хрома 0,8— 1,1. Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,03% Для каждого из этих элементов. В термически обработанном состоянии имеют временное сопротивление 80 кгс/мм2, относительное удлинение 10%, ударную вязкость 6 кгс-м/см2.

Сварка низколегированных сталей: при выполнении вертикальных и потолочных швов ток уменьшают на 10—20% и применяют электроды диаметром не более 4 мм.

Для уменьшения скорости охлаждения металла шва следует применять стыковые и бортовые соединения, так как при тавровых и нахлесточных соединениях скорость охлаждения выше. Рекомендуется избегать соединений, имеющих швы замкнутого (жесткого контура), если же необходимы такие соединения, то их сваривают короткими участками, обеспечивая подогрев и замедленное охлаждение.

Сварку стыковых соединений металла толщиной до 6 мм и валиковых швов с катетом до 7 мм выполняют в один слой (однопроходную), что уменьшает скорость охлаждения. Более толстый металл сваривают в несколько слоев длинными участками. Каждый слой должен иметь толщину 0,8—1,2 диаметра электрода. Сверху шва накладывают отжигающий валик, края которого должны располагаться на расстоянии 2—3 мм от границы проплавления основного металла. Отжигающий валик накладывают при температуре предыдущего слоя около 200° С. Для металла толщиной до 40—45 мм применяют многослойную сварку способом «горки» или «каскада». Длину участков (300—350 мм) выбирают с таким расчетом, чтобы предыдущий слой не успевал охладиться ниже 200° С при наложении следующего слоя.

Если сталь склонна к закалке или при сварке на морозе, перед выполнением первого шва применяют местный подогрев горелкой или индуктором до 200—250° С. Предварительный подогрев и последующий отпуск необходимы, если твердость в зоне влияния после сварки составляет 250 единиц по Бринеллю и выше.

При выполнении подварочных швов и заварке прихваток необходимо выполнять условия, для сварки низкоуглеродистых сталей.

Сварку конструкционных низкоуглеродистых сталей производят электродами с фтористокальциевыми покрытиями марок УОНИ-13/45; УОНИ-13/55; УОНИ-13/85; ОЗС-2; ЦУ-1; ДСК-50, ЦЛ-18; НИАТ-5 и другими, дающими более плотный и вязкий наплавленный металл, менее склонный к старению. Электроды с руднокислыми покрытиями (ОММ-5, ЦМ-7 и др.) применять при сварке ответственных конструкций из низколегированных сталей не рекомендуется.

Низколегированные конструкционные стали лучше сваривать электродами типа Э42А, так как металл шва получает дополнительное легирование за счет элементов расплавляемого основного металла и временное сопротивление его повышается до 50 кгс/мм2; при этом металл шва сохраняет высокую пластичность. Сварка электродами типа Э60А дает более прочный, но менее пластичный металл шва вследствие более высокого содержания в нем углерода.

Газовая сварка низколегированных сталей производится нормальным пламенем мощностью 75—100 дм3/н при левой и 100— 130 дмг/ч ацетилена при правой сварке на 1 мм толщины металла. В качестве присадки используют проволоку Св-08, Св-08А или Св-10Г2 по ГОСТ 2246—60. Целесообразно проковывать шов при светло-красном калении (800—850°С) с последующей нормализацией нагревом горелкой.

Электрошлаковая сварка низколегированных сталей. Низколегированные стали применяют для изготовления сварных конструкций ответственного назначения, работающих под давлением, при ударных или знакопеременных нагрузках, в условиях низких температур - до 203 К (-70° С) или высоких - до 853К (580° С), в различных агрессивных средах и т. д. Конструкции из этих сталей используют в тяжелом, химическом и нефтяном машиностроении, судостроении, гидротехническом строительстве и т. д.

Низколегированные низкоуглеродистые конструкционные стали содержат, как правило, менее 0,18% С и подразделяются на стали повышенной и высокой прочности.

Низколегированные низкоуглеродистые стали повышенной прочности (09Г2С, 16ГС, 10ХСНД и др.) поставляют по ГОСТ 19282-73 и специальным техническим условиям в горячекатаном или нормализованном состоянии. Они легированы обычно до 1,70% Мn, - 1,20% Si, ~ 0,90% Сr или - 1,30% № и имеют ферритно-перлитную структуру.

Низколегированные высокопрочные стали подразделяют на стали с нитридным упрочнением (14Г2АФ, 16Г2АФ и др.) и термически улучшенные (14Х2ГМР и др.). 

 Низколегированные ферритноперлитные стали, упрочненные дисперсными нитридами (наиболее часто нитридами алюминия, ванадия или ниобия), поставляют в нормализованном состоянии со следующими характеристиками: oт 450 МН/м2 (45 кгс/мм2) и ов > 600 МН/м2 (60 кгс/мм2). Еще более высокие механические свойства высокопрочных низколегированных сталей (σт = 600-800 МН/м2, σв = 650-850 МН/м2, aн выше 0,35 МДж/м2 при 233 К) достигаются путем получения структур отпущенного мартенсита или бейнита. В этих целях сталь легируют обычно молибденом (0,15-0,55%) в сочетании с бором, марганцем, хромом или никелем и термически улучшают закалкой и отпуском.

Низколегированные теплоустойчивые стали 12ХМ, 12МХ, 16ГНМ и др., применяемые в котло-турбостроении, а также в химическом и нефтяном машиностроении, легированы до 0,55% Мо и до 1,1% Сг для повышения жаропрочности и жаростойкости. Их поставляют в нормализованном состоянии.

Низколегированные среднеуглеродистые конструкционные стали 20ГСЛ, 35XMЛ и др., поставляемые в термообработанном состоянии (нормализованном или закаленном), наряду с легированием до 1,6% Мn, Cr, Ni и 0,6% Мо содержат повышенное количество углерода (0,15-0,45%). Требования по ударной вязкости для них (ан = 0,3 - 0,45 МДж/м2) оговорены обычно только при комнатной температуре. Наиболее широко низколегированные среднеуглеродистые стали применяют в тяжелом и энергетическом машиностроении для изготовления фасонных отливок.

karbin.ru

по содержанию углерода, по нормируемым свойствам, по способу производства. Основные свойства стали вСт3сп.

Углеродистые стали подразделяют на низкоуглеродистые (С=0,09. . .0,25%), среднеуглеродистые (С=0,25. .. 0,46%) и высокоуглеродистые (С=0,46. . .0,75%). Ннзкоуглеродистые стали чаще применяют в строительных конструкциях; среднеуглеродистые — в машиностроении; высокоуглеродистые — в инструментальном производстве. Углеродистые стали обыкновенного качества, согласно ГОСТ 380—71, разделяются на три группы: группа А — сталь поставляется по механическим свойствам; группа Б — сталь поставляется по химическим свойствам; группа В — сталь поставляется по механическим и химическим свойствам (стали этой группы более дорогостоящие и применяются для ответственных конструкций). Нормированный химический состав углеродистых сталей обыкновенного качества приведен в табл. 2.1. В сталях содержатся добавки кремния и марганца, а также вредные примеси — сера и фосфор, содержание которых в стали ограничивают. Сталь получают главным образом из смеси чугуна, выплавляемого в доменных печах, со стальным ломом. Сталь плавят в конверторах, мартеновских и электрических печах. Хорошее качество конверторной стали обеспечивается продувкой кислородом. Наивысшие сорта сталей получают их переплавом: электрошлаковым, вакуумным дуговым, электронно-лучевым, плазменно-дуговым. Плавка стали без достаточного количества раскислите-лей сопровождается выделением газов. Такая сталь называется кипящей (буквы «кп» в марке стали). Стали, раскисленные добавками кремния и алюминия, остывают в изложницах без интенсивного выделения газов и называются спокойными (буквы «сп» в марке стали). Промежуточные стали — полуспокойные — обозначаются буквами «пс». Спокойные и полуспокойные стали по механическим свойствам, как правило, различаются между собой незначительно. Спокойные стали обладают более стабильными свойствами, кипящие — менее однородны, но более склонны к хрупким разрушениям. Производство спокойных сталей дороже. Их обычно применяют в ответственных конструкциях.

3.Сортамент:основные понятия и примеры. Еденицы измерения момента инерции и момента сопротивления сечений.

В сварных конструкциях применяют металл в виде проката, отливок, поковок и штампованных изделий. Наиболее часто сварные конструкции изготовляют из проката. Листовой прокат. Листовую сталь получают прокаткой между валками без бокового давления. Сортамент на толстую листовую сталь включает листы толщиной 4. . . 160 мм. Листовой прокат приобретает все большее значение в промышленности. Стоимость проката зависит от его сорта и размеров. Наименьшую стоимость имеют профили типовых размеров.

Простой сортовой прокат. К нему относят круглую, шестигранную и полосовую сталь. Круглая сталь широко используется в качестве арматуры железобетонных сооружений, а также в строительных конструкциях, работающих под небольшими нагрузками, например в фермах легкого типа. Фасонные профили общего назначения. Если элемент конструкции подвергается изгибу, то рациональность профиля с позиции минимальной массы при заданной несущей способности определяется отношением WIA, где W — момент сопротивления изгибу; Л — площадь поперечного сечения. Чем больше отношение W/Л, тем эффективнее используется профильный прокат. Двутавровые балки (двутавры) — профильные элементы с большими моментами инерции при относительно небольших площадях поперечного сечения. Номер двутавра указывает его высоту в сантиметрах. Двутавры применяют в различных строительных и машиностроительных конструкциях. Угловая сталь (уголки) состоят из двух полок равной или неравной ширины. Швеллеры используют при конструировании станин, рам, элементов ферм и других видов конструкций. Сортамент швеллеров определяет ГОСТ 8240—72. Фасонные профили отраслевого назначения применяют в различных областях народного хозяйства: для изготовления рельсов, железнодорожного транспорта, тавровых и зетовых элементов строительных конструкций и т. д. Сортамент фасонных прокатных профилей весьма разнообразен. Он включает периодические, штампованные, гнутые, прессованные и трубчатые профили. Периодические профили (профили переменного сечения) целесообразно применять для изготовления арматуры железобетона. Винтообразная форма стержня увеличивает его поверхность и улучшает сцепление металла бетоном.

Штампованные профили толщиной 5. . .6 мм получают из листовой стали холодной штамповкой. Особенность этих профилей — большой момент инерции прн относительно малых площадях поперечного сечения, а следовательно, и при малой массе. Размеры штампованных элементов зависят от конструкции прессов. Имеются прессы, которые позволяют обрабатывать элементы длиной до 5. . .6 м. Штампованные элементы находят широкое применение в авиастроении, автомобилестроении, промышленном строительстве. Штампуются ребристые плиты, обеспечивающие прочность и жесткость. Гнутые профили изготовляются из горячекатаной и холоднокатаной отожженной листовой ленточной и полосовой стали обыкновенного качества и из низколегированной стали преимущественно малых толщин (3. . .4 мм).

Прессованные профили изготовляют из алюминиевых сплавов. Им можно придавать разнообразные виды (открытые, трубчатые).

Трубчатые профили различных очертаний постоянного или переменного поперечного сечения изготовляют сваркой, горячей прокаткой, прессованием, горячим и холодным волочением и раздувкой. Помимо круглого профиля, наиболее распространенного в промышленности, изготовляют также фасонные трубы.

Единица измерения СИ: кг·м².

Осевым моментом сопротивления называется отношение момента инерции относительно данной оси к расстоянию от оси до наиболее удаленной точки поперечного сечения Полярным моментом сопротивления называется отношение полярного момента инерции к расстоянию от полюса до наиболее удаленной точки сечения 

studfiles.net

Сварка металлоконструкций

Тема сварка металлоконструкций – это обширная сфера, потому что разнообразие металлических конструкций огромно и по назначению, и по специфики проведения технологических процессов, и по проектированию. Но есть в этой сфере один критерий, который присущ всем видам металлических конструкций, собираемых методом сварки. Это сама сварка. Именно с ее помощью появляется возможность использовать в металлических конструкциях рациональные виды сечения металлических профилей, соединение элементов под разными углами и в разных плоскостях, снижение такого показателя, как металлоемкость.

К тому же появляется возможность использовать для сооружения конструкций металлов с разными техническими характеристиками. Кстати, прокат, который используется для сборки металлоконструкций, должен соответствовать своду норм и правил под названием «Стальные конструкции». Основной материал, который в них используется, это сталь, поставляемая в виде листов, профилей различной формы, труб, стержней, рулонов, гнутых профилей и так далее.

Но, как известно, сталь бывает разная. А для разных металлоконструкций, где учитываются нагрузки разного назначения (на разрыв, на изгиб, на давление), и стальные профили применяются разные. К примеру, по ГОСТ 19281-89 для сталей повышенной прочности, есть девять классов показателей, определяющих прочность стальных изделий. И таких ГОСТов несколько. Поэтому еще на стадии проектирования металлических конструкций определяется и выбирается тот или иной вид стальных изделий, которые станут основной металлоконструкции.

Если металлоконструкция соединяется сваркой, то необходимо учитывать показатели качества свариваемости металла. На это влияет содержание углерода в стали. Этот же элемент влияет на прочность металла. В общем, правильно подобрать стальной прокат для конструкции – это важная составляющая качества конечного результата.

Виды сварки для сборки металлоконструкций

Как правильно сварить конструкцию из металла? Вопрос на самом деле серьезный. И ответ на него зависит не только от выбранных стальных профилей, их толщины и марки стали. Большое значение имеет и вид выбранной сварки.

Если говорить о ручной сварке, то она применяется, и это качественный вид сваривания металлов, который все-таки зависит от квалификации сварщика. Единственный ее недостаток – низкая производительность. Поэтому все чаще ручную сварку в цехах заменяют механизированной (порошковыми проволоками) и автоматической в защитных инертных газах или в слое защитных флюсов. Обычно механизированный вид применяют для сварки угловых, потолочных и вертикальных швов. Автоматический для нижних положений.

Внимание! Применяемая ранее электрошлаковая сварка сегодня практически не используется. Исследования показали, что швы, выполненные данным видом сварки, при низких температурах теряют свои прочностные характеристики. А это снижает несущую способность самих металлических конструкций.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что для сборки металлоконструкций можно использовать любой вид сварки как в цеховых помещениях, так и на монтажных открытых участках. Самое интересное, что многие зарубежные компании, оснащенные современными видами сварочных видов оборудования, предпочтение отдают ручной дуговой электросварке. К примеру, в Японии многие крупные компании, занимающиеся возведением ответственных металлоконструкций, используют до 65% ручной сварки.

Температурный режим сварочного процесса

Температура окружающей среды сильно влияет на технологию проведения сварочных работ и на качество самого сварочного шва.

• Нельзя проводить сварку металлоконструкций, если температура металлической заготовки ниже -18С. Температуру обычно контролируют вблизи стыка двух деталей. Для проведения сварки саму заготовку необходимо подогреть. Греть весь металл нет необходимости, достаточно на расстоянии толщины заготовки от края соединяемых кромок. Или на расстоянии не менее 76 мм во всех направлениях.
• Если соединяются две заготовки из разных марок сталей, то подогрев производится по температуре более высокопрочной стали. Конечно, показатель нагрева будет зависеть и от толщины заготовки. К примеру, марку А514 при толщине детали не более 38 мм надо нагревать до +205С. Более толстые заготовки этой марки надо уже нагревать до +230С.
• Оптимальный нагрев для всех видов сталей - +21С.

Виды сварных соединений металлоконструкций

Классификация сварных соединений разделяется по нескольким признакам.

• Расположение примыкания двух заготовок.
• Тип сварного шва.
• Технология сварочной операции.
• Условия, при которых проводится сварочный процесс.
• Толщина заготовок.
• Марка стали заготовок.

Что касается первого пункта, то есть, геометрии расположения заготовок, то здесь четыре вида стыковых соединений.

1. Встык, когда две заготовки примыкают друг к другу в одной плоскости.
2. Внахлест, когда две детали перекрывают своими краями друг друга.
3. Угловое соединение. Это когда две металлические заготовки соединяются под каким-либо углом.
4. Соединение тавровое. Это когда одна из деталей примыкает к другой своей торцевой плоскостью.

Чаще всего в металлоконструкциях применяются соединения встык и угловые. Как правильно проводить эти соединения двух заготовок.

Что касается стыкового соединения, то его выполняют прямым полным проваром сварного шва на всю толщину заготовок. Или используют для сварки технологию с применением выводных планок. Если сварка проводится не в цеху, то соединение можно проводить с односторонней сваркой и с дальнейшей подваркой корня сварного шва. То есть, заполнение зазора между кромками производится по одной из кромок, постепенно заполняя весь зазор.

Технология с выводными подкладками сильно отличается от предыдущей. Во-первых, подкладки устанавливаются со стороны кромок свариваемых деталей. Во-вторых, зазор между кромками должен быть в пределах 7 мм – это при ручной сварке. При механизированной – 16 мм. В-третьих, придется выбирать толщину подкладки так, чтобы при проведении сварки на них не образовался прожог. При этом учитывается сам режим сварочного процесса с выставлением необходимой величины тока.

Нередко в металлических конструкций в стыковых соединениях стыкуются две заготовки разной толщины. При этом способом фрезеровки или строжкой выбирается угол наклона кромки толстого металла, который равен уклону 1:8 для растянутых элементов металлоконструкции (к примеру, подвески и консоли), и 1:5 для сжатых элементов (опоры и стойки).

Угловые сварочные соединения подвергаются большим нагрузкам, чем стыковые. Особенно необходимо отметить нагрузки на растягивание по толщине заготовки. Поэтому существуют определенные требования к этому виду сварного соединения.

• Нельзя использовать односторонний угловой стык для нагружаемых металлических конструкций. Оптимальный вариант – двусторонний шов, с помощью которого уменьшается концентрация деформаций в самой верхней части валика.
• Если по каким-то причинам двусторонний шов нанести не удается, то применяют односторонний. При этом разделку кромок не применяют, а количество наплавляемого металла должно быть как можно меньше. То есть, в этом случае полная проплавка шва не применяется.
• Если металлоконструкция подвергается статическим нагрузкам, то применяется сварка неполным швом с разделкой кромок двух заготовок.
• Лучше использовать К-образную разделку кромок, а не V-образную.
• Если есть возможность, то лучше избегать углового соединения металлических деталей. Предпочтение нужно отдавать тавровому стыку.

Режим сварки также является важным фактором, который определяет качество сварного шва. Если говорить о токе, то его повышенная величина может создать неравномерное распределение металла в зоне стыка. Могут даже образоваться прожоги, если ток большой, а толщина свариваемых заготовок маленькая. Небольшой ток тоже является причиной низкого качества шва. Могут образоваться участки с недоваром, который ведет к снижению прочности соединения и образованию трещин внутри сплавляемого металла.

Скорость сварки также может повлиять на качество. К примеру, если скорость большая, то это гарантия непроварки стыка. Заполнение зазора может быть неполным. Если скорость маленькая, то могут образоваться прожоги, заполняемый зазор металл образует выпуклости и растекание. Поэтому контролировать скорость ручной сварки надо обязательно. Ее среднее значение 20 м/ч.

Сварные узлы в металлоконструкциях

Сварные узлы являются основными стыковыми соединениями, на которых и держится вся металлическая конструкция. Поэтому еще на стадии проектирования инженеры стараются создать благоприятные условия для проведения сварки в стыковых узлах. А именно:

• Чтобы в сварных узлах проводилось или стыковочное соединение, или угловое.
• Чтобы положение сварки было нижним.
• Использовать не ручную сварку, а механизированную или автоматическую, как залог гарантированного качества.

Существует много видов сварных узлов, к которым предъявляются разные требования. К примеру, балочный узел. В нем очень важно обращать внимание на расположение между собой сварочных швов, это к вопросу, как правильно варить стыки металлоконструкций. Расстояние между ними не должно быть меньше десятикратной толщины самого толстого металлического профиля, который входит в состав этого узла.

И еще один момент, который влияет на прочность металлической конструкции. Есть два термина: местная прочность и непрочность. К первой относятся именно сварочные участки, к которым приварены косынки, ребра жесткости, накладки и так далее. Ко второй относятся всевозможные вырезы на элементах металлоконструкций, отверстия, непровары швов, зазоры и щели в стыках. Если оба участка присутствуют в конструкции, то сама по себе она уже считается непрочной.

Все дело в том, что физические законы в сварочных соединениях действуют так:

• Где больше жесткость и прочность соединения, здесь появляется большая концентрация сил, действующих на всю конструкцию в целом.
• И, наоборот, где меньше жесткости, там меньше действующих сил.

То есть, если в металлоконструкции присутствует местная непрочность, то самый хорошо проваренный стык является местом большой опасности. Как не парадоксально, но это именно так. Вот почему необходимо избегать появления местной непрочности. То есть, непровары и низкое качество сварного шва даже на самых небольших участках или не на самых нагружаемых узлах все равно приведет к выходу из строя всей конструкции.

Поэтому вопрос, как правильно варить стыки в металлоконструкциях – это самый важный вопрос, который касается качества и надежности всей конструкции в целом.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

svarkalegko.com

Выбор сталей для сварных конструкций — КиберПедия

Выбор стали зависит от условий эксплуатации конст­рукции, тех критериев работоспособности и долговечности, которые оказались определяющими при выборе сече­ний, а также специальных требований, связанных с осо­бенностями конструкции. Кратко перечислим связь кри­териев работоспособности со свойствами стали.

1. В условии прочности (в смысле ограничения пласти­ческих деформаций, п. 7.2) фигурирует предел текучести. Следовательно, выбор более прочной стали обеспечит вы­полнение условия прочности при меньшей металлоемко­сти, но большей стоимости стали. Если конструкция под­вергается тепловым воздействиям, то необходимо учиты­вать теплостойкость стали.

2. Сопротивление хрупкому разрушению зависит от свойств материала и требует выбора стали, сохраняющей пластичность при самых низких температурах эксплуата­ции (п. 7.3).

3. Условие жесткости накладывает ограничение на про­гиб конструкции (гл. 8). Прогиб зависит от модуля упруго­сти, который одинаков для всех сталей.

4. Сопротивление усталости для сварных конструкций не зависит от механических свойств стали (п. 10.2.1).

5. Критические напряжения в условии устойчивости (об­щей и местной) связаны только с модулем упругости ста­ли, следовательно, не зависят от ее марки и прочностных характеристик.

6. Сопротивление коррозионному повреждению зависит от химического состава стали, однако основным способом защиты являются конструктивно-технологические меро­приятия (п. 1.3).

Таким образом, выбор марки стали влияет только на вы­полнение условий прочности и сопротивления хрупкому раз­рушению. Что касается выбора стали из условия прочности, то решение этого вопроса во многих случаях имеет в основ­ном экономическое значение. Прочность большинства кон­струкций можно обеспечить, изготавливая их почти из лю­бой стали. Поэтому эффективность снижения металлоемко­сти за счет применения более прочной и, следовательно, бо­лее дорогой стали в каждом конкретном случае должна быть подтверждена экономическим анализом, в котором учиты­ваются специфика конструкции, фактические цены на мате­риал, затраты на производство и пр. Наиболее эффективно применение сталей высокой прочности для мобильных кра­нов легкого режима работы со стреловой системой большого вылета, а также для конструкций, которые в значительной степени загружаются собственным весом.

Наибольшее значение выбор сталей имеет для обеспече­ния теплостойкости и хладостойкости конструкции. Склон­ность стали к хрупкому разрушению растет с понижением температуры эксплуатации и увеличением толщины прока­та. Применение сталей для конструкций грузоподъемных машин нормировано. Некоторые стали, допущенные к при­менению для крановых металлических конструкций норма­тивными документами (РД 22-16-2005), указаны в табл. 12.1.

В европейских нормах на стальные конструкции CEN/ TS13001-3-1:2004 принята балльная система определе

ния требований к хладостойкости сталей, выпускаемых в Евросоюзе. Учитываются четыре основных фактора, спо­собствующих возникновению хрупкого разрушения: тем­пература эксплуатации, механические свойства стали, тол­щина проката, концентрация напряжений. Степень реа­лизации каждого фактора в проектируемой конструкции оценивается некоторым количеством баллов (табл. 12.2).

В зависимости от полученной суммы баллов ; назнача­ется температура испытаний на ударную вязкость, при ко­торой должно быть гарантировано значение работы удара :

Следует отметить, что на образцах типа 11 по ГОСТ 9454 соответствует значению . По данной системе для типичной листовой конструкции из

стали 09Г2С, эксплуатируемой при температуре до -40 °С,

получится баллов, следовательно, ударная вяз­кость должна быть обеспечена при температуре 0 или -20 °С.

Сортамент проката

Сортаментом проката называют ряд однотипных про­филей, характеризуемых размерами, формой, погонной массой и пр. Для изготовления конструкций используютпрокат общего назначения из различных марок сталей. В основном применяют листовой и широкополосный про­кат, из которого с помощью газовой, плазменной или ла­зерной резки, а также сварки и гибки можно получить конструкции любых форм и размеров. Листовой прокат выпускается толщиной от 4 до 160 мм, шириной до 3800 мм в листах длиной 6-12 м. Тонколистовой прокат толщиной до 12 мм поставляется в рулонах (ГОСТ 19903, ГОСТ 19904). Широкополосный прокат представляет со­бой прокатную полосу с ровными краями толщиной от 6 до 60 мм и шириной от 200 до 1050 мм (ГОСТ 82). Для настилов предназначен рифленый лист (ГОСТ 8568).

Фасонным прокатом называют двутавры, швеллеры, уголки. Двутавровые балки изготавливают в виде обыкно­венного профиля (ГОСТ 8239) с полками переменной тол­щины высотой от 100 до 600 мм и с параллельными граня­ми полок высотой до 1000 мм (ГОСТ 26020). Швеллеры — высотой от 50 до 400 мм с наклонными и параллельными гранями полок (ГОСТ 8240). Уголки равнополочные и не­равнополочные имеют размер полки от 20 до 250 мм (ГОСТ 8509, ГОСТ 8510). Для устройства подвесных путей применяют двутавры типа М (ГОСТ 19425), имеющие бо­лее толстую стенку и более узкие и толстые полки. Фасон­ные профили имеют такие параметры сечения, что мест­ная устойчивость их полок и стенок гарантированно обес­печена при максимальных напряжениях, допустимых по условию прочности при общем изгибе и сжатии, и поэтому не требует дополнительной проверки (п. 9.4).

Стальные трубы могут быть электросварные диамет­ром до 1420 мм и толщиной стенки до 16 мм (ГОСТ 10704) и горячекатаные диаметром до 550 мм и толщиной стен­ки до 75 мм (ГОСТ 8732). Весьма перспективными явля­ются замкнутые сварные и несварные прямоугольные про­фили.

Гнутые профили могут быть стандартными, швеллер­ного (ГОСТ 8278), С-образного (ГОСТ 8282), Z-образного, углового сечений или изготавливаться для конкретной кон­струкции. Их производят из листа или полосы толщиной не более 8 мм. Гнутые профили имеют меньший погонныйвес, чем прокатные профили той же высоты, но и мень­ший момент инерции. Поэтому их удобно использовать для вспомогательных, слабонагруженных элементов.

Для несущих элементов используется прокат толщиной не менее 4 мм. Это объясняется технологическими требо­ваниями удобства сварки, необходимостью иметь запас толщины на случай коррозионного повреждения. Кроме того, элементы конструкции с более тонкими стенками могут быть легко повреждены при транспортировке и мон­таже.

Для отдельных элементов используется сортовой прокат, квадратный и полосовой, а также круг. Для создания опор­ных путей используют рельсы железнодорожные, узкой и широкой колеи (ГОСТ 6368, ГОСТ 7173, ГОСТ 7174, ГОСТ 8161), и крановые (ГОСТ 4121).

cyberpedia.su

Классы стали для сварных строительных конструкций — Мегаобучалка

2.2. Перечень основных материалов (сталей) для монтируемых сварных конструкций представлен в табл. 2 и 3 с указанием классов прочности по п. 2.1, марок, категорий и толщин свариваемых сталей в соответствии с ГОСТ 380-71*, ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73. Стали приведены применительно к группам сварных конструкций, указанным во вводной части настоящего стандарта.

2.3. Для элементов сварных строительных конструкций толщиной 4-40 мм рекомендуется использовать прокат из углеродистой свариваемой стали по ГОСТ 23570-79. Стали марок, приведенных в табл. 2 и 3, при толщине проката менее 5 мм надлежит применять только при отсутствии требований к ударной вязкости. Свариваемые элементы толщиной менее 4 мм следует выполнять из листовой стали по ГОСТ 16523-70 или ГОСТ 17066-71.

2.4. Замена марки, категории или толщины свариваемой стали в монтажном сварном узле должна быть согласована с проектной организацией. После согласования замены необходимо уточнить технологию сварки данной стали и узла.

2.5. Для сварного соединения элементов конструкции из одной и той же стали на остающейся стальной подкладке (подкладном кольце) не следует использовать подкладку из стали более высокого класса по сравнению со сталью свариваемых элементов.

2.6. Для сварных конструкций I, II, III и IV групп с расчетной температурой от минус 40° до минус 65°С и температурой при сварке не ниже минус 50° С надлежит использовать низколегированные стали, к которым предъявляются требования обеспечения необходимой ударной вязкости при температуре минус 70°С (категории 15 и 9 по ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73).

Таблица 2

Сварочные материалы для дуговой сварки стальных строительных конструкций

В монтажных условиях

Примечания.

1. Для конструкций группы V рекомендованы к применению стали марок, указанных для I, II, III и IV групп конструкций с расчетной температурой минус 40°С, но с заменой требования к ударной вязкости. При температуре ниже минус 70°С (категории 9 и 15 по ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73) заменяются требованием к ударной вязкости при температуре минус 40°С (категории 6 и 12 по ГОСТ 19281-73 и ГОСТ 19282-73).

2. За расчетную температуру принята:

а) при возведении конструкций в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 40°С и выше - температура, при которой конструкции эксплуатируются;

б) при возведении конструкций в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже минус 40°С - температура наружного воздуха данного района.

СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

3.1. Материалы для производства сварочных работ при укрупнении и монтаже конструкций всех групп приведены в табл. 2 и 3.

3.2. Покрытые электроды должны соответствовать требованиям ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75, проволоки сплошного сечения - ГОСТ 2246-70* и флюсы - ГОСТ 9087-69*.

3.3. Каждая партия сварочных материалов, поступивших в монтажную организацию, должна иметь сертификат предприятия-изготовителя.

3.4. Сварочные материалы должна проверять служба сварки монтажной организации (см. справочное приложение 2).

3.5. Проверка покрытых электродов и порошковых проволок непосредственно на монтируемом объекте заключается в их внешнем осмотре и контроле наличия их сертификата или его копии.

3.6. При неудовлетворительном внешнем виде покрытых электродов для ручной дуговой сварки следует определить их сварочно-технологические свойства на односторонних тавровых образцах в соответствии с ГОСТ 9466-75. При отрицательных результатах проверки сварочно-технологических свойств электроды к применению не допускаются.

3.7. При отсутствии сертификатов на сварочные материалы или истечении гарантийного срока их хранения необходимо определить механические свойства стыковых сварных соединений, выполненных с применением этих материалов. Сварные стыковые образцы следует испытывать на статическое растяжение, статический и ударный изгиб при температуре плюс 20°С в соответствии с ГОСТ 6996-66* и в количестве, указанном в п. 5.3 настоящего стандарта.

3.8. Сварочные материалы на складах монтажных организаций необходимо хранить отдельно - по маркам, диаметрам и партиям. Флюс следует хранить в закрытой таре. Помещение склада должно быть сухим, с температурой воздуха не ниже 15° С.

3.9. Покрытые электроды, порошковые проволоки и флюсы перед употреблением необходимо прокалить по режимам, указанным на этикетках, бирках, в паспортах или технических условиях заводов - изготовителей сварочных материалов. Ориентировочные режимы прокалки сварочных материалов приведены в табл. 4.

Сварочную проволоку сплошного сечения перед использованием следует очистить от ржавчины, жировых и других загрязнений.

Таблица 4

megaobuchalka.ru

• 
  Сталь гальванизированная
• 
  Лента сталь
• 
  Нелегированная сталь
• 
  Трос стальной буксировочный
• 
  Лист стальной рифленый
• 
  Марки стали расшифровка
• 
  12Х18Н10Т сталь расшифровка
• 
  Расшифровка сплавов и сталей
• 
  Обозначение сталь
• 
  Как производится сталь
• 
  Маркировка стальных труб по диаметру