Свариваемость металлов. Критерии. Факторы. Виды.

В сварных соединениях появляется структурная неоднородность. Эта неоднородность определяется самим металлом. Свариваемость – комплексная характеристика материала, отражающая его реакцию на физикохимические воздействия процесса сварки и определяющая пригодность материала для изготовления сварной конструкции, удовлетворяющей требованиям эксплуатации. Различают физическую свариваемость и технологическую. Под физической свариваемостью понимают способность материала образовывать монолитные соединения за счёт химических связей при том или ином способе сварки. Технологическая свариваемость – техникоэкономический показатель, определяющий возможность получения сварного соединения требуемого качества при наименьших затратах труда и времени.

Факторы снижающие свариваемость:
1) химсостав материала
2) теплофизические свойства
3) механические свойства
4) спец свойства

Критерии свариваемости:
1) окисляемость материала
2) стойкость против образования горячих и холодных трещин
3) склонность к охрупчиванию
4) склонность к порообразованию
5) возможность обеспечения механических и спецсвойств сварного соединения.

Выбор сварочных материалов;
1) сварочный материал должен обеспечивать плотных безпористых швов;
2) сварочный материал должен обеспечивать высокую технологическую прочность (стойкость против образования горячих и холодных трещин).
3) Сварочный материал должен обеспечивать эксплуатационные свойства, т.е. теже механические свойства или спец свойства.

Выбор режимов сварки:
1) Выбираем исходя из требуемых геометрических размеров и удовлетворительно формированию шва.
2) Осуществляем выбор исходя из чувствительности материала термическому циклу сварки (к горячим и холодным трещинам).

 

Свариваемость углеродистых конструкционных сталей.

Стали с содержанием углерода С=0,1÷0,7 % называют углеродистые. Также они содержат: Mn£0,8%; Si£0,4%; S£0,05%; P£0,05%.

Делим на 3 группы:

1) низкоуглеродистые стали С£0.25%
2) среднеуглеродистые стали С=0.26-0.45%
3) высоко углеродистые стали С>0.45

НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫЕ СТАЛИ

Эти стали очень хорошо варятся, они не подвергаются закалке и поэтому варятся разными методами. Проблем с образованием холодных и горячих трещин не возникает. Только при перегреве в перегретой зоне м/т наблюдаться видманштеттовая структура.

Длоя этих сталей свойственна ферито – перлитная структура, а в видманштеттовой фиритные выделения, выделяющиеся под углом. При сварке толстого, особенно зимой, требуется подогрев свариваемых кромок для снижен6ия сварочных деформаций.

СВАРИАЕМОСТЬ ЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ.

Легированные стали – стали содержащие легирующие элементы или Si и Mn, но в большем количестве чем легированные. Делят на 3 группы:

1) В сумме все легирующие элементы 5%, а одного – 2%
2) Среднелегированные – один легирующий элемент 5%, а сумма всех 10%
3) Высоколегированные >10%.

Легированные стали по структуре, которая наблюдается в нормализированном состоянии, делят:
– перлитные – (низколегированные)
(среднелегированные)
– мартенситные
– ферритные   (высоколегированные)
– аустенитные.

Низкоуглеродистые и низколегированные С£0,23%.

Пример: 09Г2С 09ГС Эти стали обладают хорошей свариваемостью.

10ХСНД, 15ХСНД, 17ГС – Эти стали относят также к низкоуглеродистым, но эти стали более чувствительны к термическому циклу и могут образовывать мартенсит. При сварке такого материала на появление мартенсита не стоит обращать внимание. Но при сварке больших толщин лучше это учесть, и целесообразно вести сварку при большой погонной энергии, тем самым замедлять скорость охлаждения металла.