1.3. Свариваемость и влияние на нее легирующих элементов. Влияние углерода на свариваемость стали


    Влияние легирующих элементов на свариваемость сталей

    Рекомендуем приобрести:

    Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек - в наличии на складе! Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

    Сварочные экраны и защитные шторки - в наличии на складе! Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор. Доставка по всей России!

    Свариваемость сталей — это собирательное понятие. Обобщенно под свариваемостью понимают возможность получения на данной стали сварного соединения с высокими свойствами, не уступающими свойствам основного свариваемого металла и высокого качества — отсутствия различного рода сварочных дефектов (пор, трещин, шлаковин и др.). Чем лучше свариваемость стали, тем шире технологический диапазон разных видов сварки этой стали и тем проще сам процесс. Плохо свариваемая сталь тоже может быть сварена, однако для этого должны быть приняты специальные технологические меры для избежания сварочных дефектов и получения хороших свойств сварного соединения.

    Ухудшение свариваемости стали вызывает образование горячих трещин при сварке, холодных трещин в сварных соединениях, сильный рост зерна в околошовной зоне, с образованием в зоне теплового влияния мартенсита или бейнита полностью или частично с высокой хрупкостью, значительно превышающей хрупкость свариваемой стали, образование разупрочненных участков в зоне теплового влияния, возникновение в зоне нагрева участков, склонных к дисперсионному упрочнению, либо сразу после сварки, либо со временем, возникновение высоких остаточных напряжений и деформаций.

    Возможность получения качественного сварного соединения с надлежащими свойствами зависит не только от состава свариваемой стали, но и от технологии и условий сварки, толщины свариваемого металла, конструкции объекта и др. Даже трудно свариваемая сталь, склонная к образованию закалочных структур и холодных трещин при сварке, может быть с успехом сварена с получением сварного соединения, удовлетворяющего всем требованиям, если обеспечить при сварке необходимую скорость нагрева и главное замедленное охлаждение или (и) провести термообработку сварного соединения сразу после сварки. Некоторые стали (например, высокохромистые ферритные) очень плохо свариваются дуговой сваркой, но хорошо свариваются контактной сваркой. Поэтому рассматривать влияние легирующих элементов на свариваемость сталей необходимо применительно к одному виду сварки — например, дуговой сварке ручной или автоматической с плавящимся электродом и одинаковыми прочими условиями.

    Углерод и все основные легирующие элементы отрицательно влияют на свариваемость. Однако пределы содержания различных легирующих элементов в стали, с которых начинается активное ухудшение свариваемости для разных элементов, различны. Кроме того, эти пределы зависят и от уровня легирования стали другими элементами. Лучше всего сваривается сталь с низким содержанием углерода. Повышение содержания углерода в нелегированной стали до 0,15% С несколько улучшает свариваемость за счет того, что при этом ограничивается рост зерна феррита. В нелегированной и низколегированной стали содержание углерода до 0,25% несущественно ухудшает свариваемость. Заметное ухудшение свариваемости наступает при повышении содержания углерода сверх 0,3%. Особенно плохо свариваются стали с содержанием 0,5% С и более Для сварки таких сталей нужны специальные технологические меры, обеспечивающие получение качественного сварного соединения.

    Отрицательное влияние углерода на свариваемость связано с повышением склонности стали к образованию горячих и холодных трещин, с повышением хрупкости металла в зонах теплового влияния (элементы неравновесных структур). Повышение содержания углерода в стали увеличивает объемные изменения при охлаждении, приводящем к образованию неравновесных структур. Влияние легирующих элементов на свариваемость может быть различным в низколегированных и высоколегированных сталях. Низколегированные стали с небольшим содержанием углерода (0,15—0,25%) составляют основную массу сталей для сварных конструкций и изделий, поэтому влияние легирующих элементов на свариваемость лучше всего рассмотреть для них.

    Кремний, вводимый в низколегированные стали в количествах до 1,7%, особо вредного влияния на свариваемость не оказывает. Некоторое отрицательное влияние кремния может быть связано с тем, что он упрочняет феррит и способствует неоднородности в распределении углерода. Поэтому в зонах теплового влияния сталей с кремнием более заметно влияние увеличения скорости нагрева на повышение степени неоднородности аустенита и неоднородность свойств после охлаждения. Кроме того, кремний образует устойчивые окисные пленки, что может отрицательно повлиять на свариваемость.

    Влияние марганца на свариваемость связано с содержанием углерода в стали — чем выше содержание углерода в стали, тем отрицательнее влияние марганца на свариваемость. При содержании в сталях 0,1% С хорошей можно признать свариваемость сталей, содержащих до 2,5% Мn. При более высоком содержании углерода (0,25%) хорошую свариваемость сохраняют стали при меньшем содержании марганца (1,7—1,8%). Влияние марганца на свариваемость связано главным образом с повышением склонности к появлению элементов закалочных структур в зоне теплового влияния, повышением хрупкости в этих участках и вероятностью появления холодных трещин. Увеличение склонности к образованию структур закалки увеличивает также эффект изменения объема в зоне теплового влияния после сварки.

    Влияние хрома на свариваемость также связано с содержанием в стали углерода. В стали с 0,1—0,12% С содержание до 3% Cr сохраняет хорошую свариваемость стали. При содержании 5% Сr сталь сваривается удовлетворительно. При повышении содержания углерода (до 0,25%) содержание хрома до 2% сохраняет у стали достаточно хорошую свариваемость. При большем содержании хрома свариваемость стали значительно ухудшается.

    Влияние хрома на ухудшение свариваемости связано с несколькими факторами Хром, как и марганец, повышает склонность к закаливаемости стали в зоне теплового влияния сварки, но в несколько меньшей степени Карбиды, содержащие хром, более трудно растворимы, чем Fe3C или (Fe, Мn)3С, и поэтому при сварочном нагреве аустенит в зоне теплового влияния (ЗТВ) будет менее однородным, чем в нелегированной или марганцовистой стали. При высоком содержании хрома сильно возрастает неоднородность свойств в ЗТВ, появляются участки с низкотемпературным мартенситом и повышается склонность к образованию холодных трещин. Увеличивается объемный эффект превращения аустенита и снижается теплопроводность стали. И то и другое приводит к повышению уровня остаточных напряжений в сварном соединении.

    Никель при содержании до 1 % в стали, содержащей до 0,2% С, существенно свариваемость не ухудшает. При повышении содержания никеля свариваемость ухудшается, но до 1,5% Ni остается удовлетворительной. При более высоком содержании никеля либо должно быть снижено содержание углерода в стали либо приняты специальные технологические меры для обеспечения надлежащего качества сварных соединений. Отрицательное влияние никеля на свариваемость связано с повышением устойчивости аустенита и увеличением в продуктах его распада в ЗТВ после сварки мартенсита и бейнита. Кроме того, никель увеличивает растворимость в стали водорода и благоприятствует тем самым повышению склонности к холодным трещинам при сварке. Плохо влияют на свариваемость элементы, дающие в стали устойчивые карбиды. Молибден и вольфрам без значительного ухудшения свариваемости вводят в низкоуглеродистую сталь в количествах до 0,5%. Ванадий и ниобий ухудшают свариваемость при содержании более 0,2%. По-видимому, влияние активных карбидообразователей на свариваемость низколегированных, низкоуглеродистых сталей связано с трудностями растворения устойчивых карбидов при нагреве, трудностями гомогенизации аустенита и вследствие этого с образованием в ЗТВ участков с хрупкими неравновесными структурами. Труднорастворимые карбиды ванадия, ниобия и титана влияют также на процесс кристаллизации сварочной ванны.

    Схематически влияние легирующих элементов в низкоуглеродистой низколегированной стали на условный показатель свариваемости представлено на рис. 84. За единицу условно принята свариваемость нелегированной стали с 0,2% С.

    Международный институт сварки (МИС) для оценки свариваемости низколегированных сталей (документ IX-535—67) рекомендует пользоваться так называемым показателем эквивалента углерода С,

    Cэ = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15  (15)

    Символы различных элементов означают содержание данного элемента в процентах. Признаком хорошей свариваемости считается величина Cэ ≤ 0,4. Признавая рациональность такого подхода к оценке влияния состава стали на свариваемость, в ряде работ уточнены коэффициенты, соответствующие различным легирующим элементам. Однако использование формулы (15) для оценки свариваемости имеет и свои недостатки, связанные с недоучетом ряда факторов, также влияющих на свариваемость (например, толщина металла, способ и условия сварки и др.).

    Источник: Л.С. Лившиц. "Металловедение для сварщиков". Москва. Машиностроение, 1979.

    Читайте также:

    www.autowelding.ru

    Влияние различных элементов на свариваемость стали |

    Углерод (С) – одна из важнейших примесей, определяющая прочность, пластичность, закаливаемость и др. характеристики стали. Содержание углерода в сталях до 0,25% не снижает свариваемости. Более высокое содержание «С» приводит к образованию закалочных структур в металле зоны термического влияния (далее по тексту – ЗТВ) и появлению трещин.

     Сера (S) и фосфор (P) – вредные примеси. Повышенное содержание «S» приводит к образованию горячих трещин – красноломкость, а «P» вызывает хладноломкость. Поэтому содержание «S» и «P»  в низкоуглеродистых сталях ограничивают до 0,4÷0,5%.

     Кремний (Si) присутствует в сталях как примесь в к-ве до 0,3% в качестве раскислителя. При таком содержании «Si» свариваемость сталей не ухудшается. В качестве легирующего элемента при содержании «Si» – до 0,8÷1,0% (особенно до 1,5%) возможно образование тугоплавких оксидов «Si», ухудшающих свариваемость.

     Марганец (Mn) при содержании в стали до 1,0% – процесс сварки не затруднен. При сварке сталей с содержанием «Mn» в к-ве 1,8÷2,5% возможно появление закалочных структур и  трещин в металле ЗТВ.

     Хром (Cr) в низкоуглеродистых сталях ограничивается как примесь в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях возможно содержание хрома в пределах 0,7÷3,5%. В легированных сталях его содержание колеблется от 12% до 18%, а в высоколегированных сталях достигает 35%. При сварке хром образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали. Хром способствует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки.

     Никель (Ni) аналогично хрому содержится в низкоуглеродистых сталях в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях его содержание возрастает до 5%, а в высоколегированных – до 35%. В сплавах на никелевой основе его содержание является пре­валирующим. Никель увеличивает прочностные и пластические свойства стали, оказывает положительное влияние на свариваемость.

     Ванадий (V) в легированных сталях содержится в количестве 0,2÷0,8%. Он повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует повышению прокаливаемости.

     Молибден (Мо) в сталях ограничивается 0,8%. При таком содержании он положительно влияет на прочностные показатели сталей и измельчает ее структуру. Однако при сварке он выгорает и способствует образованию трещин в наплавленном металле.

     Титан и ниобии (Ti и Nb) в коррозионностойких и жаропрочных сталях содержатся в количестве до 1%. Они снижают чувствительность стали к межкристаллитной коррозии, вместе с тем ниобий в сталях типа 18-8 способствует образованию горячих трещин.

     Медь (Си) содержится в сталях как примесь (в количестве до 0,3% включительно), как добавка в низколегированных сталях (0,15 до 0,5%) и как легирующий элемент (до 0,8÷1%). Она повышает коррозионные свойства стали, не ухудшая свариваемости.

    ndt-welding.com

    Влияние легирующих элементов на свариваемость металлов

    Влияние легирующих элементов на свариваемость металлов

    При сварке металлов, имеющих различные легирующие элементы (Молибден, Кремний, Хром и др.) могут возникать различные проблемы, влияющие непосредственно на качество полученного сварного соединения (трещины, поры, непровары и т.д.). Для того, чтобы избежать трудностей и проблем, необходимо очень хорошо знать, как влияет тот или иной легирующий элемент на свариваемость изделия.

    Знание влияния легирующих элементов на свариваемость различных сталей поспособствует лучшему пониманию процессов сварки.

    Углерод Один из самых значительных химических элементов в сталях. Содержание углерода в сталях влияет на прочность, закаливаемость, вязкость, свариваемость. У низкоуглеродистых сталей (углерода менее 0,25%) свариваемость практически не ухудшается. При увеличении содержания углерода свариваемость резко ухудшается, так как в зонах ЗТВ (зонах термического влияния) возникает большое количество закалочных структур, которые вызывают трещины.

    При высоком содержании углерода в присадочном материале увеличивается вероятность образования пор.

    Марганец Марганец является хорошим раскислителем. Электроды или проволоку необходимо применять при сварке в среде СО2. При содержании марганца в металле до 0,8 %, процесс сварки не усложняется. При увеличении содержания стали в металле (1,8%-2,5%) появляется опасность возникновения ХТ (холодных трещин), т.к. марганец способствует появлению хрупких структур (закалочных). При повышенном содержании марганца (11-16%) во время сварки происходит интенсивное выгорание данного вещества. Следовательно, необходимо применять специальные меры, например, использовать сварочные материалы с бОльшим содержанием марганца.

    Кремний Так же как и марганец является хорошим раскислителем. При малом количестве кремний (до 0,03%) на свариваемость не влияет. При содержании кремния 0,8-1,5% свариваемость ухудшается из-за повышенной жидкотекучести кремнистой стали и образования тугоплавких оксидов кремния. При повышенном содержании кремния, из-за увеличенной жидкотекучести особенно опасно появление горячих трещин.

    Хром Содержание хрома в сталях способствует увеличению коррозионной стойкости. Но, при сварке сталей образуются карбиды хрома, которые увеличивают твердость в ЗТВ (зоне термического влияния). Также образуются тугоплавкие окислы, которые затрудняют процесс сварки, а значит ухудшают свариваемость.

    Никель Содержание никеля в сталях способствует увеличению ударной вязкости, которая особенно важная при работе сталей при низких температурах. Также никель способствует увеличению пластичности, прочности стали и измельчению зерна. При этом свариваемость стали не ухудшается. Но, из-за высокой цены данного легирующего элемента, применение ограничено экономическими соображениями.

    Молибден Содержание молибдена в сталях увеличивает несущую способность при высоких температурах и ударных нагрузках, измельчает зерно. С другой стороны, молибден способствует образованию трещин в ЗТВ и наплавленном металле шва. Во время сварке окисляется и выгорает. Следовательно, необходимо использовать специальные меры.

    Вольфрам Содержание вольфрама в сталях резко увеличивает твердость стали и ее работоспособность при высоких температурах (красностойкость). С другой стороны, вольфрам затрудняет процесс сварки и активно окисляется.

    Ванадий Содержание ванадия в сталях резко увеличивает закаливаемость стали. Из-за закаливаемости, а также из-за окисления ванадия и его выгорания, ухудшается свариваемость сталей.

    Титан Использование титана как легирующий элемент обусловлено его высокой коррозионной стойкостью.

    Ниобий Использование ниобия, аналогично титану, обусловлено его высокой коррозионной стойкостью. При сварке сталей ниобий способствует образованию горячих трещин.

    www.svarbi.ru

    Влияние различных элементов на свариваемость стали

    Углерод (С) – одна из важнейших примесей, определяющая прочность, пластичность, закаливаемость и другие характеристики стали. Содержание углерода в сталях до 0,25% не снижает свариваемости. Более высокое содержание "С" приводит к образованию закалочных структур в металле зоны термического влияния (далее по тексту – ЗТВ) и появлению трещин.

    Сера (S) и фосфор (P) – вредные примеси. Повышенное содержание "S" приводит к образованию горячих трещин – красноломкость, а "P" вызывает хладноломкость. Поэтому содержание "S" и "P" в низкоуглеродистых сталях ограничивают до 0,4?0,5%.

    Кремний (Si) присутствует в сталях как примесь в кол-ве до 0,3% в качестве раскислителя. При таком содержании "Si" свариваемость сталей не ухудшается. В качестве легирующего элемента при содержании "Si" – до 0,8?1,0% (особенно до 1,5%) возможно образование тугоплавких оксидов "Si", ухудшающих свариваемость.

    Марганец (Mn) при содержании в стали до 1,0% – процесс сварки не затруднен. При сварке сталей с содержанием "Mn" в кол-ве 1,8?2,5% возможно появление закалочных структур и трещин в металле ЗТВ.

    Хром (Cr) в низкоуглеродистых сталях ограничивается как примесь в кол-ве до 0,3%. В низколегированных сталях возможно содержание хрома в пределах 0,7?3,5%. В легированных сталях его содержание колеблется от 12% до 18%, а в высоколегированных сталях достигает 35%. При сварке хром образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали. Хром способствует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки.

    Никель (Ni) аналогично хрому содержится в низкоуглеродистых сталях в кол-ве до 0,3%. В низколегированных сталях его содержание возрастает до 5%, а в высоколегированных – до 35%. В сплавах на никелевой основе его содержание является пре­валирующим. Никель увеличивает прочностные и пластические свойства стали, оказывает положительное влияние на свариваемость.

    Ванадий (V) в легированных сталях содержится в кол-ве 0,2?0,8%. Он повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует повышению прокаливаемости.

    Молибден (Мо) в сталях ограничивается 0,8%. При таком содержании он положительно влияет на прочностные показатели сталей и измельчает ее структуру. Однако при сварке он выгорает и способствует образованию трещин в наплавленном металле.

    Титан и ниобии (Ti и Nb) в коррозионностойких и жаропрочных сталях содержатся в кол-ве до 1%. Они снижают чувствительность стали к межкристаллитной коррозии, вместе с тем ниобий в сталях типа 18-8 способствует образованию горячих трещин.

    Медь (Си) содержится в сталях как примесь (в количестве до 0,3% включительно), как добавка в низколегированных сталях (0,15 до 0,5%) и как легирующий элемент (до 0,8?1%). Она повышает коррозионные свойства стали, не ухудшая свариваемости.

    Во время сварки, на сварочный шов могут по -разному влиять различные элементы, которые придают шву прочность, пластичность или закаливаемость в процессе проведения работ. Порой в некоторых сталях присутствуют примеси, которые затрудняют свариваемость и в часто детали перед сваркой приходится нагревать. Есть и вредные примеси содержащиеся в металле после сварки которых лопаются или трескаются сварочные швы. Поэтому, чтобы качественно сделать свою работу сварщику необходимо разбираться во всех этих тонкостях.

    sparkking.ru

    1.3. Свариваемость и влияние на нее легирующих элементов.

    К легирующим элементам относятся, в первую очередь,: Cr, Ni, Mo, W, V, Ti,Nb,aтакже марганец и кремний при определенном их содержании.

    I.Хром (Сr) — в низкоуглеродистых сталях содержится до 0.3%; в конструкцион­ных — 0.7-5%, в хромоникелевых — 9 — 35%.

    Влияние:

    "-" 1) При сварке образует карбиды хрома — резко повышающие твердость в зоне термического влияния;

    " - " 2) Содействует образованию тугоплавких окислов, затрудняющих процесс сварки.

    II.Никель (Ni) — в низкоуглеродистых 0.2-0.3%, в легированных 8-35%.

    Влияние: "±" 1) Повышает пластические и прочностные свойства стали.

    "+ "2) Измельчает зерно, практически не ухудшая свариваемости.

    III. Молибден (Мо).

    Влияние:

    " + " 1) Увеличивает несущую способность стали при ударных нагрузках и повы­шенных температурах.

    "-" 2) Способствует образованию трещин.

    "-" 3) Активно окисляется и выгорает.

    IV. Ванадий (V).

    Влияние:

    Способствует закаливаемости стали, что затрудняет сварку.

    Активно окисляется и выгорает.

    V. Марганец (Мп) — содержится в пределах 0.3-0.8% (для большинства конст­рукционных сталей).

    Влияние:

    Процесс сварки не затрудняет.

    Является активным раскислителем.

    Но: Возникает опасность появления трещин в связи с тем, чтоМп увеличивает зака­ливаемость стали.

    Интенсивное выгорание.

    1. Кремний (Si).

    Влияние:

    Не вызывает затруднений при сварке.

    Раскислитель.

    При его содержании 0.8-1.5% условия сварки ухудшаются из-за высокой жид-котекучести кремнистой стали и образования тугоплавких окислов.

    Активно выгорает.

    2. Металлургические особенности электродуговой сварки высоколегированных сталей.

    2.1. Легирование металла шва при сварке высоколегированных сталей. Особенности.

    1. При сварке высоколегированных сталей легирование швов осуществляется:

    а)главным образом через присадочную проволоку,

    б)реже — через так называемые керамические флюсы,

    в) через покрытие электродов, причем в последнем случае чаще происходит не полное, а лишь частичное легирование металла шва.

    Весьма часто, исходя из условий эксплуатации сварных изделий и соответственно тре­буемых свойств металла шва, химический состав его даже на одной и той же марке стали принимают отличным от состава свариваемой стали.

    Состав металла шва выбирается прежде всего в зависимости от марки свариваемой стали, ее свариваемости, а также от требуемых механических свойств и коррозионной стойкости сварных соединении.

    Химический состав шва определяет его структуру, от которой, в свою очередь, зави­сят как механические свойства, так и коррозионная стойкость металла, а также его техноло­гичность (стойкость против образования трещин, деформируемость и др.).

    Для определения структуры высоколегированных сварных швов по их химическому со­ставу обычно пользуются структурной диаграммой Шеффлера (рис. 1), являющейся развитием диаграммы Маурера.

    а). При этом учитывается соответствующее аустенитизирующее и ферритизирующее дей­ствие всех присутствующих легирующих элементов, которое для сварных швов несколько иное, чем для катаной стали и даже для стального литья.

    б). Эквивалентное действие легирующих элементов на структуру сварных швов по от­ношению к никелю и хрому ориентировочно выражают следующими коэффициентами: NiЭКВ = %Ni+ 30% С + 30 % N + 0,5 %Мо,

    Сrэкв= 1%Сr+ 2%Мо +l,5%Si+ 5%Ti+ 2%Nb+ 2%А1+ 1,5%W+V

    Рис. 1 Диаграмма влияния элементов на структуру металла сварных швов (диаграмма Шеффлера.).

    в). По заданному составу шва выбирают присадочную проволоку или электроды, учитывая при этом мар­ку свариваемой стали, примерные доли электродного и основного металлов, из которых состоит шов, за­висящие от режима сварки, а также степень выгорания элементов при сварке и переход их из флюса или из покрытия электродов в шов, которые, в свою очередь, зависят от режимов сварки и содержа­ния этих элементов в проволоке и электродном покрытии или их окислов во флюсе и в покрытии.

    г). Наиболее хорошие свойства имеет только металл шва, содержащий аустенит и около 5% феррита.

    studfiles.net

    Влияние различных элементов на свариваемость стали

    Влияние различных элементов на свариваемость стали.

    Углерод (С) – одна из важнейших примесей, определяющая прочность, пластичность, закаливаемость и др. характеристики стали. Содержание углерода в сталях до 0,25% не снижает свариваемости. Более высокое содержание "С" приводит к образованию закалочных структур в металле зоны термического влияния (далее по тексту – ЗТВ) и появлению трещин.

    Сера (S) и фосфор (P) – вредные примеси. Повышенное содержание "S" приводит к образованию горячих трещин – красноломкость, а "P" вызывает хладноломкость. Поэтому содержание "S" и "P" в низкоуглеродистых сталях ограничивают до 0,4÷0,5%.

    Кремний (Si) присутствует в сталях как примесь в к-ве до 0,3% в качестве раскислителя. При таком содержании "Si" свариваемость сталей не ухудшается. В качестве легирующего элемента при содержании "Si" – до 0,8÷1,0% (особенно до 1,5%) возможно образование тугоплавких оксидов "Si", ухудшающих свариваемость.

    Марганец (Mn) при содержании в стали до 1,0% – процесс сварки не затруднен. При сварке сталей с содержанием "Mn" в к-ве 1,8÷2,5% возможно появление закалочных структур и трещин в металле ЗТВ.

    Хром (Cr) в низкоуглеродистых сталях ограничивается как примесь в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях возможно содержание хрома в пределах 0,7÷3,5%. В легированных сталях его содержание колеблется от 12% до 18%, а в высоколегированных сталях достигает 35%. При сварке хром образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали. Хром способствует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки.

    Никель (Ni) аналогично хрому содержится в низкоуглеродистых сталях в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях его содержание возрастает до 5%, а в высоколегированных – до 35%. В сплавах на никелевой основе его содержание является пре­валирующим. Никель увеличивает прочностные и пластические свойства стали, оказывает положительное влияние на свариваемость.

    Ванадий (V) в легированных сталях содержится в количестве 0,2÷0,8%. Он повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует повышению прокаливаемости.

    Молибден (Мо) в сталях ограничивается 0,8%. При таком содержании он положительно влияет на прочностные показатели сталей и измельчает ее структуру. Однако при сварке он выгорает и способствует образованию трещин в наплавленном металле.

    Титан и ниобии (Ti и Nb) в коррозионностойких и жаропрочных сталях содержатся в количестве до 1%. Они снижают чувствительность стали к межкристаллитной коррозии, вместе с тем ниобий в сталях типа 18-8 способствует образованию горячих трещин.

    Медь (Си) содержится в сталях как примесь (в количестве до 0,3% включительно), как добавка в низколегированных сталях (0,15 до 0,5%) и как легирующий элемент (до 0,8÷1%). Она повышает коррозионные свойства стали, не ухудшая свариваемости.

    refdb.ru

    Влияние химического состава на свариваемость стали

    СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

    Свариваемость стали зависит от ее химического состава и в пер­вую очередь от содержания в ней углерода.

    По содержанию углерода стали разделяют на следующие груп­пы: малоуглеродистые, содержащие от 0,05 до 0,25% углерода; среднеуглеродистые, содержащие от 0,25 до 0,6% .углерода; высо­коуглеродистые, содержащие свыше 0,6% углерода.

    Малоуглеродистые, а также среднеуглеродистые стали с содер­

    жанием углепода не более 0,35% свариваются очень хорошо. Чем выше содержание углерода, тем хуже сваривается сталь обычным методом. При содержании углерода свыше 0,35% сталь склонна давать трещины при сварке и требует применения подогрева и спе­циальных приемов сварки.

    Марганец увеличивает прочность и твердость стали, а так­же ее склонность к закалке. Содержание марганца в малоуглероди­стой стали обычно колеблется в пределах от 0,35 до 0,8%. Если марганца содержится более 1%, то при сварке образуются туго­плавкие шлаки, которые в виде включений иногда остаются в на­плавленном металле.

    В некоторых специальных сталях содержание марганца повы­шают до 1,8—2,5%; при таком содержании марганец увеличивает закаливаемость стали и может вызывать образование трещин при сварке. Высокомарганцовистые стали содержат 11—16% марганца.

    Кремний содержится в мало - и среднеуглеродистой стали в пределах от 0,03 до 0,04% и вводится в нее как раскислитель. Он способствует равномерному распределению отдельных химиче­ских элементов в металле шва. При содержании кремния более 0,5% образуются тугоплавкие шлаки, затрудняющие сварку. При содержании кремния от 0,8 до 1,5% сталь становится более упру­гой, однако при увеличении содержания кремния свыше 1,6% пла­стичность стали уменьшается, повышается ее твердость и хруп­кость.

    Сера является крайне вредной примесью в стали и оказывает резко отрицательное влияние на ее свариваемость, вызывая обра­зование горячих трещин. Содержание серы в стали не должно превышать 0,04—0,05%.

    Фосфор также является вредной примесью в стали, так как образует фосфористое железо, более хрупкое, чем сталь. Содержа­ние в стали фосфора в пределах 0,1—0,2% делает ее хрупкой при обычной температуре (хладноломкой), поэтому содержание фосфо­ра не должно превышать 0,04—0,05%. Чем выше содержание углерода в стали, тем заметнее вредное влияние фосфора.

    Хром, молибден, никель, ванадий, вольфрам, ти­тан и ниобий являются примесями, вводимыми в состав леги­рованных сталей для придания им специальных свойств.

    Сварка металлов – классификация и виды

    Сварка – технологический процесс, используемый на многих производствах, для соединения деталей путем их нагрева и установления межатомных связей. Существует более ста видов сварки, которые классифицируются по различным признакам. Классификация по …

    Лазерная гравировка и резка

    Такая технология гравировки, резки и раскроя материала использует лазер высокого уровня мощности. Лазерный луч, который сфокусирован, двигается в графической программе по траектории отрисованного эскиза. Используются разные материалы: двухслойный пластик, органическое …

    Как правильно выбрать сварочный кабель для своего апарата?

    Как правильно выбрать сварочный кабель? На обеспечение бесперебойной работы сварочного оборудования, а также длительность его эксплуатационного срока зависит то, как правильно выбрать сварочный кабель. Необходимо, чтобы это было приспособление высокого …

    msd.com.ua