-> 106. szám ->

A szénacél hegesztésének jellemzői

A szénacélok jó öntési tulajdonságokkal rendelkeznek. Javítják keményedési tulajdonságait, nagy szilárdsággal és kopásállósággal rendelkeznek. Főleg a gépészetben és a hajógyártásban használják házak és különféle alkatrészek gyártására: tengelyek, fogaskerekek, tengelyek. Az ilyen acélok hegesztése számos tulajdonsággal rendelkezik. A széntartalom miatt a hegesztett szerkezetekben megnő a repedésképződési hajlam. Ennek elkerülése érdekében speciális hegesztőelemeket használnak - UONI elektródákat és SV08G2S hegesztőhuzalt, amelyek növelik a varratok szilárdságát és javítják a minőséget.

A szénacél fajtái

A bennük lévő széntartalom alapján az acélokat a következőkre osztják:

1. Alacsony szén-dioxid (széntartalom legfeljebb 0,25%). Jó hegeszthetőségűek, jó minőségű varratokat készítenek a szükségesnek megfelelően kémiai összetételés erős kapcsolatokat.
2. Közepes szén (széntartalom 0,25-0,6%). A szén mennyiségének növekedésével az acél tulajdonságai romlanak, és hajlamosak repedések, pórusok kialakulására. Ennek elkerülésére hegesztéskor csökkentett széntartalmú elektródákat (UONI elektródákat) és a lerakódott fém szilíciummal vagy mangánnal történő további ötvözését alkalmazzák. SV08G2S hegesztőhuzalt is használnak.

A szénacél hegesztésének technológiai jellemzői

Magas széntartalmú acél hegesztésekor a következő szempontokat kell figyelembe venni:

• minimális mennyiségű szénnek kell bejutnia a hegesztésbe az alapfémből;
• a varrat optimális formája és kémiai heterogenitásának csökkentése;
• kémiai elemek további bevezetése a hegesztési területbe, amelyek növelik annak szilárdságát (kalcium, mangán);
• alacsony széntartalmú elektródák használata.

Elektródák szénacél hegesztéshez

Az elektródák vagy hegesztőhuzalok minden márkájának meg kell felelnie bizonyos követelményeknek, és meghatározott tulajdonságokkal kell rendelkeznie. A hegesztőelektródák fő jellemzői a varrat mechanikai tulajdonságai, a szakítószilárdság, a hajlítási szög, az ütési szilárdság és a hegesztőív relatív megnyúlása. Egy adott márka kiválasztásakor figyelembe kell venni az elektróda bevonatát:

1. Basic (karbonát és fluor bevonat), amely alacsony gáz- és szennyeződéstartalma miatt kiváló, repedésre nem hajlamos varratot képez.
2. Savas (szilíciumot, magnéziumot és vas-oxidokat tartalmaz) - a repedésképződésre való hajlam fokozott, a varrat nem elég erős.
3. Rutil (titán-dioxid alapú) - stabil ívégést biztosít, a fém nem fröcsköl sokat, a salakkéreg könnyen leválasztható.
4. Cellulóz - magas hidrogéntartalmú, de további kényelmet biztosít a hegesztési folyamat során.

A helyszíni anyagok alapján

A 45 szénacél hegesztésének van néhány sajátossága, és bizonyos nehézségek kísérik, mivel a fő ötvöző komponens a szén.

A 0,1-2,07 százalék szenet tartalmazó acélok a szénacélok közé tartoznak. Azok az ötvözetek, amelyekben ez a kémiai elem 0,6-2,07 százalék között van, nagy széntartalmúnak, 0,25-0,6 százalékos szénkapacitásúnak számítanak közepes széntartalmúnak, és ha az ötvözet 0,25 százaléknál kevesebb szenet tartalmaz, akkor alacsony széntartalmúnak. .

A szénacélok hegesztése a fenti kategóriák mindegyikében különbözik a megvalósítás technológiájától. De vannak olyanok is Általános követelmények amelyeket a hegesztési folyamat során be kell tartani:

• Folyasztószeres huzallal végzett félautomata hegesztés, gázhegesztés, védőkörnyezetben végzett hegesztés és a munkadarabok bevonatos elektródákkal történő kézi hegesztése esetén a hegesztéseket leggyakrabban súly alapján végzik.
• Az automatikus hegesztés során olyan hegesztési technikákat kell választani, amelyek biztosítják a hegesztési varrat gyökerének szükséges behatolását, és kiküszöbölik az anyag átégését.
• A bennük lévő elemek megbízható rögzítésére szolgáló hegesztett szerkezeteket ajánlott speciális ragasztókkal és különféle összeszerelő eszközökkel összeszerelni. A ragasztókat jellemzően félautomata szén-dioxid-hegesztéshez és bevonatos elektródákkal ötvözött szénacélokhoz használják.

A különböző hegesztési technológiákhoz egyedi szabványok vannak, amelyek meghatározzák a hegesztési varratok méretére és a hegesztett termékek éleinek előkészítésének eljárását.

Javaslatok hegesztési munkák végzésekor ragasztók használatára

• A ragasztók hosszát a hegesztendő fém vastagságától függően határozzák meg.
• A csapok keresztmetszete 2,5-3 cm (körülbelül a hegesztési varrat keresztmetszeti területének 1/3-a).
• Javasoljuk, hogy a munkadarab hátoldalán ragasztókat alkalmazzon az egymenetes fővarrathoz képest. Ha többmenetes hegesztést feltételezünk, akkor az átfedést az első réteggel ellentétes oldalon kell elvégezni.
• A hegesztési munka megkezdése előtt a hegesztési varratokat alaposan meg kell tisztítani és szemrevételezéssel ellenőrizni kell. Ha repedéseket talál, azokat el kell távolítani.

Fontos pont! A hegesztés során el kell érni a ragasztások teljes megolvadását, mivel a meglehetősen gyors hőelvonás miatt repedések képződhetnek. A repedések viszont befolyásolhatják a hegesztési munka minőségét.

Erősen ötvözött acélból készült hegesztőtermékek jellemzői

A magasan ötvözött acélok hegesztése magasabb lineáris tágulási együtthatóval (1,5-szer nagyobb) és alacsonyabb hővezető képességgel (magas hőmérsékleten majdnem 2-szer kisebb) különbözik az alacsony széntartalmú acélok hegesztésétől.

• A hegesztési munka során megnövekedett tágulási együttható a hegesztett minták jelentős deformálódásához vezet, a termékek nagy merevsége pedig repedések kialakulásához vezet (nagy munkadarabok, nagy fémvastagság, a hegesztett elemek merev rögzítése, a köztük lévő rések hiánya).

• Az alacsony hővezetési együttható hegesztés közben hőkoncentrációhoz vezet, és ennek megfelelően nő a fém behatolási mélysége. Ennek elkerülése érdekében a hegesztőáramot körülbelül 15 százalékkal (+/-5%) kell csökkenteni.

Repedések kialakulása

Az alumíniummal ötvözött acélok az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélokkal ellentétben hajlamosabbak a repedésre. Leggyakrabban forró repedések keletkeznek ausztenites acélokban, hideg repedések - edzett martenzites, martenzites-ferrites acélokban. Az eutektikus hálózat jelenléte a szemcsehatárok mentén törékennyé teszi a hegesztéseket.

A korróziónak ellenálló, vanádiummal ötvözött, nióbiumot vagy titánt nem tartalmazó anyagok 500°-nál magasabbra hevítve elvesztik korróziógátló tulajdonságaikat. Ez a vas- és króm-karbidok kicsapódása következtében következik be.

Hőkezelés

A hőkezelés (általában keményítés) segítségével a fém korróziógátló tulajdonságai visszaállíthatók. Amikor a terméket 850 fokos hőmérsékletre melegítjük, a kicsapódott króm-karbidok ismét feloldódnak az ausztenitben, azonnali lehűléskor már nem válnak ki. Az ilyen hőkezelést stabilizálásnak nevezik, de ez az acél viszkozitásának és hajlékonyságának csökkenéséhez vezet.

Az anyag magas viszkozitása, korrózióállósága és plaszticitása érdekében fel kell melegíteni 1000-1150 fokra, és azonnal meg kell keményíteni (vízben hűteni).

A súrlódó keverős hegesztési technológia jellemzői

A súrlódó keverőhegesztés technológiai folyamata a súrlódással összeillesztendő alkatrészek felmelegítését foglalja magában (az egyik hegesztendő elem mozgásban van).

Működési elve

A betonacélból készült alkatrészek súrlódással történő hegesztése hegesztési munkával jár, melynek során az egyik hegesztendő elem állandóan mozgó (forgó) mechanikai energiája hőenergiává alakul. Általában vagy az egyik hegesztendő alkatrész, vagy a közöttük lévő betét forog. Az így összekötött fém munkadarabok egy beállított vagy fokozatosan növekvő nyomás alatt egyszerre préselődnek egymáshoz. Ebben az esetben a fűtés közvetlenül a hegesztési helyen történik.

A dörzshegesztési folyamat alapvető szakaszai

• Oxidfilmek súrlódással történő megsemmisítése és eltávolítása.
• A hegesztendő alkatrészek éleinek felmelegítése műanyag állapotba, az ideiglenes érintkezés tönkretétele.
• A leginkább képlékeny mennyiségű acél extrudálása a csatlakozásból.
• A hegesztendő elem mozgásának (forgásának) leállítása, monolitikus kötés kialakítása.

A betonacélból készült munkadarabok hegesztési eljárásának befejezése után lerakódás következik be, az összekapcsolt termék mozgása (forgása) azonnali leállása. A hegesztési zónában lévő alkatrészek érintkezési felületei a forgási sebesség növekedésével nyomónyomás alatt egymáshoz csiszolódnak.

A csatlakoztatott termékek kontakt- és zsírrétegei megsemmisülnek. Ezt követően a határsúrlódás száraz súrlódássá alakul. Az egyes mikronyúlványok érintkezni kezdenek egymással, és ennek megfelelően deformáció lép fel. Juvenilis zónák képződnek, amelyekben a felületi atomok nem rendelkeznek telített kötéssel - köztük azonnal fémes kötések jönnek létre, amelyek a felületek relatív mozgása miatt azonnal megsemmisülnek.

Következtetés

Figyelembe véve a magasan ötvözött acélból készült szerkezetek hegesztési folyamatának összetettségét, a hegesztési munkákat csak professzionális hegesztők végezhetik.

Az acél vas és szén ötvözete, amelyet többet használnak, mint az összes többi fémet és ötvözeteiket együttvéve. Acélszerkezetek és alkatrészek használata nélkül elképzelhetetlen a modern technogén civilizáció léte.

Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélok hegesztése különleges helyet foglal el a modern iparban, mint a legszélesebb körben alkalmazott illesztési módszer. Az acél kiváló hegeszthetőségi tulajdonságokkal rendelkezik - ez számos hegesztett kötési módszer és módszer megjelenéséhez vezetett.

A modern technológiák lehetővé teszik a kiváló minőségű hegesztési varratok elérését. Így a hegesztett kötések szinte felváltották a korábban használt szegecses kötéseket. A hegesztési technikákat nehéz körülményekre, például víz alatti hegesztésre fejlesztették ki.

A fogalom meghatározása - szénacél

Ha az ötvözet szénkapacitása nem haladja meg a 2,07% -ot, akkor egy ilyen anyag biztonságosan nevezhető acél . Minden 2,14 százalék felett öntöttvas. A szén százalékos arányának növekedése az ötvözetben az ötvözet keménységének és törékenységének növekedéséhez vezet.

• Alacsony széntartalmú acélok legfeljebb 0,25% szenet tartalmaznak.
• Közepes széntartalmú acélok 0,25-0,6% szenet tartalmaznak.
• Magas széntartalmú acélok 0,6-2,07% szenet tartalmaznak.

Az alacsony széntartalmú ötvözött acélokat nagy szilárdságú szerszámötvözetek előállítására használják. Ötvöző adalékként krómot, nikkelt, molibdént, vanádiumot, volfrámot, nióbiumot és titánt használnak. Kisebb kén- és foszforszennyeződések, akár 0,035%, szintén növelik az ötvözetek jellemzőit, az acél nagy tisztaságát az „A” betű jelzi a jelölésben.

Az acél összetételében a szén is fontos szerepet játszik. Ennek köszönhetően az edzés és a megeresztés lehetséges, az élettartam megnő, és a keménység nő. Az ilyen jellemzők fontosak a megnövelt kopásállóságú alkatrészek gyártásához: fogaskerekek, lánckerekek, házak, központi tengelyek, fogaskerekek.

Az ötvözetek különböző szennyeződéseinek jelenléte meghatározza a különféle módszerek és folyasztószer-adalékok alkalmazását erősen ötvözött acélok hegesztésekor. De a hegeszthetőséget elsősorban a szén mennyisége befolyásolja. Minél nagyobb a százalékos aránya, annál kevésbé lesz erős a hegesztés.

A szénacélok hegesztésének típusai és technológiái

Az optimális hegesztési minőség elérésének egyik fő kritériuma a varrat fizikai és kémiai jellemzőinek maximális közelítése az alapötvözet jellemzőihez. A hegesztett acél és a töltőanyag egyforma szilárdsága és egykomponensűsége lehetővé teszi a legtartósabb csatlakozások elérését.

Mivel a hegeszthetőség minősége a széntartalom növekedésével csökken, a fő acélminőségek két csoportra oszthatók:

• Jó hegeszthetőségű ötvözetek– St10, St20, 15GS, 12MH, 15ХМ
• Megfelelő hegeszthetőségű ötvözetek– 15G2S, 12Kh1MF, 15Kh1M1F, 12Kh2M1, 12Kh2MFSR, 12Kh2MFB.

Az acél hegesztése során felmerülő problémák leküzdésére hegesztési technológiákat fejlesztettek ki a szükséges feltételek megteremtésére. Az alábbiakban a témával kapcsolatos fő fejlesztési irányokat mutatjuk be.

• Ívhegesztő

Ez a módszer magában foglalja a fém folyékony halmazállapotú felmelegítését elektromos ív segítségével. A technológia több mint 100 évvel ezelőtt jelent meg, és ebben az időszakban domináns helyet foglalt el, szinte teljesen felváltva bizonyos típusú kapcsolatokat, például a szegecselést.

A magas hőmérsékletű hegesztőív alkalmazása jelentősen szűkíti a szükséges fűtési zónát, ami megőrzi az összeillesztendő alkatrészek minőségét. Az égés stabilitása és az elektromos ív gyors felmelegedése lehetővé tette számos irány kialakítását a hegesztőberendezések fejlesztésében.

• Elektromos ívhegesztés fogyóelektródákkal (MMA)

A hegesztés az elektróda csúcsa és a munkadarab közötti ív égése miatt következik be, miközben az elektróda megolvad, kitöltve a hegesztőmedencét. Az olvadt fém oxidációjának megakadályozása érdekében az elektródákat bevonattal borítják, amely megolvadáskor a varratot védő salakréteggel borítja. Lehűlés után a salakot ütögetéssel távolítják el.

Az ilyen típusú hegesztőgépek 220 W-os és 380 W-os hálózatról is sikeresen működnek. A modern hegesztőgépek alacsony követelményei és kompakt méretei lehetővé teszik, hogy a leginkább megközelíthetetlen helyektől, sokemeletes épületeknél az otthoni használatig használhatók.

A hegesztőív típusa lehet állandó vagy változó. Az egyenáramú hegesztőgépek nagyobb funkcionalitással rendelkeznek a hegesztőív magasabb jellemzői miatt.

Különböző típusú hegesztendő fémekhez elektródákat használnak szén- és gyengén ötvözött acélok hegesztésére. Az elektródák márkájának kiválasztásának fő kritériuma az azonos erősségű hegesztési varrat kialakítása, belső repedések és törékeny intermetallikus zónák nélkül.

A szénacélok kielégítő hegeszthetőségű ívhegesztéséhez egyenáramú hegesztőáramot célszerű alkalmazni.

MMA hegesztés bekapcsolva Ebben a pillanatbanáltalában a legelterjedtebb és leggyakrabban használt hegesztési mód.

• Elektromos ívhegesztés nem fogyó (volfrám) elektródával inert gáz környezetben (TIG)

A fém melegítése ezzel a módszerrel a volfrámelektróda és az alkatrész közötti ív égése miatt következik be. A hegesztőmedence fémmel való feltöltése a töltőhuzal közvetlen olvadási zónába történő bevezetése miatt következik be.

Égő hegesztőgép Ez a típus argont szállít a fűtési zónába. Ez az inert gáz nemcsak megvédi az olvadt fémet az oxidációtól, hanem ionizáló tulajdonságainak köszönhetően stabil ívet eredményez.

A hegesztési jellemzők megnövelt paraméterei lehetővé teszik a különleges szilárdságot és pontosságot igénylő munkák elvégzését. A TIG hegesztés különösen alkalmas ötvözött szerszámacélok összekapcsolására.

• Elektromos íves félautomata védőgázas hegesztés (MIG-MAG)

A hegesztés a mellékelt huzal és a munkadarab közötti ív égése miatt következik be. A huzal adagolása automatikusan történik, és a hegesztőmedence töltőanyagaként szolgál. Az égőt úgy tervezték, hogy védő- vagy inert gázt szállítson az olvasztózónába.

A félautomata hegesztés nagy termelékenységének és a hegesztési varratok pontosságának köszönhetően szilárdan elfoglalta helyét az iparban.

• Elektromos íves gáz-plazma hegesztés

A wolframelektróda csúcsán lévő ív argonatomok áramlását ionizálja, amely plazmafáklyát képez, amely megolvasztja a fémet. A plazmahatásnak köszönhetően az acél mélyebbre hatol, és nő a hegesztési varratok minősége és szilárdsága.

A gázplazma-hegesztő berendezéseket általában ipari formában gyártják. Ezek gyakran teljesen automatikus rendszerek, amelyeket kizárólag szoftver vezérel.

• Elektrosalakos hegesztés

Ennek a technológiának köszönhetően egy menetben lehet vastag fémet hegeszteni, ami jelentősen javítja a varrat minőségét.

A fém felmelegedése az elektromos ívnek a vezető salakon (fluxuson) való áthaladása miatt következik be. A salakrétegbe fémelektródákat ültetnek be, amelyek a salak megolvadásakor átveszik az áramvezetőképességet, ezáltal kioltják az ívet. Az ezt követő ív nélküli melegítés kizárólag a fém elektromos árammal szembeni ellenállása miatt következik be.

A hegesztést általában alulról felfelé haladva végezzük, korlátozva a hegesztési területet rézhűtéses csúszkákkal. Ez a módszer nagyon kényelmes nemlineáris konfigurációjú vastag hézagok kitöltésére.

A fém olvasztását egy magas hőmérsékletű éghető gázból álló fáklya végzi tiszta oxigén környezetben. A gázok keverése egy speciális gáz-láng égőben történik, amely fogantyúkkal van felszerelve az éghető keverék betáplálásának intenzitásának szabályozására.

A hegesztőmedence fémmel van megtöltve a töltőhuzalnak köszönhetően, amely az olvasztózónába kerül.

Nem minden gyúlékony gáz elfogadható gázhegesztéshez. Például a propán szennyeződéseket tartalmaz, amelyek oxidálják az olvadt fémet, így a varrat laza és formátlanná válik.

A szénacélok gázhegesztési technológiája a hagyományos acetilén vagy az újabb MAF felhasználását jelenti.

A gázhegesztés hátránya az alacsony termelékenység, a megnövekedett munkaerőköltségek és a fogyóelemek magas költsége. A különféle elektromos hegesztési technológiák fejlődése fokozatosan felváltotta a gázhegesztést az elterjedt használatból.

A felsorolt ​​hegesztési módszerek sorozata a legnépszerűbb, de messze nem teljes. Ez az iparág folyamatosan fejlődik. Létezik termit-, elektrolízis-, lézer- és kémiai hegesztés. Még a dörzshegesztési módszer is megtalálta a helyét bizonyos iparágakban. A közepes és alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélminőségek valószínűleg nem veszítenek népszerűségükből a belátható jövőben, inkább az ellenkezője. Így az ígéretes hegesztési technológiák fejlesztése sokáig népszerű iparág marad.

Bevezetés

A hegesztőberendezések és -technológia az egyik vezető helyet foglalják el a piacon modern termelés. Az óriás szupertankerek hajótestét és az emberi szem retináját, a félvezető eszközök miniatűr részeit és a sebészeti beavatkozások során emberi csontokat hegesztik. Számos modern gép és szerkezet, például űrrakéták, tengeralattjárók, gáz- és olajvezetékek nem gyárthatók hegesztés nélkül. A technológia fejlődése új igényeket támaszt a gyártási módokkal és ezen belül is a hegesztési technológiával szemben. Ma olyan anyagokat hegesztenek, amelyek egészen a közelmúltig egzotikusnak számítottak. Ezek a titán, nióbium és berillium ötvözetek, molibdén, wolfram, nagy szilárdságú kompozit anyagok, kerámiák, valamint különböző anyagok kombinációi. A több mikron vastagságú elektronikai alkatrészeket és a több méter vastag nehézberendezés-alkatrészeket hegesztik. A hegesztési munkavégzés körülményei folyamatosan bonyolódnak: a hegesztést víz alatt, magas hőmérsékleten, mélyvákuumban, fokozott sugárzás mellett, nulla gravitáció mellett kell végezni. Nem csoda, hogy a hegesztés lett a második az összeszerelés után technológiai folyamat, a világon először tesztelték űrhajósaink az űrben.

A modern műszaki fejlődés az iparban elválaszthatatlanul összefügg a hegesztési gyártás fejlesztésével. A hegesztést, mint az állandó kötések gyártására szolgáló nagy teljesítményű eljárást széles körben alkalmazzák kohászati, kovácsolási, vegyi és energetikai berendezések, különféle csővezetékek gyártásában, a mezőgazdasági és traktortechnikában, épület- és egyéb szerkezetek gyártásában.

Rövid információ a szénacélokról

A szénacélok vas és szén ötvözetei, amelyek legfeljebb 2,14% szenet (C) tartalmaznak, és alacsony egyéb elemeket tartalmaznak. Nagy rugalmasságúak és könnyen deformálódnak. A szén nagymértékben befolyásolja az acél tulajdonságait, még enyhe tartalomváltozás esetén is. A szénacélok több paraméter szerint osztályozhatók:

1) A minőség szempontjából.

2) Deoxidáció módszerével.

Minőség szerint

Normál minőségű acél

GOST 380-71 szerint gyártva. St betűkkel és 0-tól 6-ig terjedő egyezményes számokkal vannak jelölve, például: St 0, St 1, ..., St 6. A dezoxidáció mértékét az sp (nyugodt acél), ps (félig) betűk jelzik. csendes), kp (forr), amelyek az acélminőség-jelölések végén vannak elhelyezve.

A céltól függően a közönséges minőségű acélok három csoportját különböztetjük meg: A, B és C. A márkák csak a B és C csoportot jelölik, az A csoportot nem.

Az A csoport csak a mechanikai tulajdonságokra vonatkozik, az ebbe a csoportba tartozó acélok kémiai összetétele nem szabályozott, csak a gyártói tanúsítványokon szerepel. Az ebbe a csoportba tartozó acélokat általában nyomáskezelés vagy hegesztés nélkül szállított állapotban használják termékekben. Minél nagyobb az acél száma, annál nagyobb a szilárdsága és annál kisebb a rugalmassága.

A B csoportot csak garantált kémiai összetétellel szállítjuk. Minél magasabb az acél referenciaszáma, annál magasabb a széntartalom. Ezek az acélok ezt követően deformációnak (kovácsolás, sajtolás stb.), és bizonyos esetekben hőkezelésnek is alávethetők. Eredeti szerkezetüket és mechanikai tulajdonságaikat azonban nem őrizték meg. Az acél kémiai összetételének ismerete lehetővé teszi annak meghatározását hőmérsékleti rezsim melegalakítás és hőkezelés.

A B csoport hegeszthető. Garantált kémiai összetétellel és garantált tulajdonságokkal szállítjuk őket. Az ebbe a csoportba tartozó acélok B betűvel és számmal vannak jelölve, például - B StZps. Ez az acél mechanikai tulajdonságai megfelelnek az A csoport számának, kémiai összetétele pedig a deoxidációs módszerrel korrigált B csoport számának.

Minőségi szénacélok

A szénacélok ezen osztályát a GOST 1050-74 szerint gyártják. Kiváló minőségű acélokat szállítunk mind kémiai összetétel, mind mechanikai tulajdonságok tekintetében. A káros szennyeződések (kén legfeljebb 0,04%, foszfor legfeljebb 0,035%) tekintetében szigorúbb követelmények vonatkoznak rájuk.

A jó minőségű szénacélokat kétjegyű 08, 10, 15, ..., 85 számok jelzik, amelyek az átlagos széntartalmat századszázalékban jelzik, és jelzik a dezoxidáció mértékét (kp, ps).

A kiváló minőségű acélokat két csoportra osztják: normál mangántartalommal (legfeljebb 0,8%) és megnövelt tartalommal (1,2%). Utóbbi jelölésénél a G betű a márka végére kerül, például 60 G. A mangán növeli az edzhetőséget és a szilárdsági tulajdonságokat, de valamelyest csökkenti az acél hajlékonyságát és szívósságát.

Forrásban lévő vagy félig nyugodt acél megjelölésénél a dezoxidáció mértékét az osztály végén kell feltüntetni: kp, ps. Csendes acél esetén a dezoxidáció mértéke nincs feltüntetve.

alacsony széntartalmú (akár 0,25% C).

közepes szén (0,3-0,55% C).

magas széntartalmú (0,6-0,85% C).

A kritikus termékekhez kiváló minőségű acélokat használnak még alacsonyabb kén- és foszfortartalommal. A jó minőségű acélok alacsony káros szennyezőanyag-tartalma tovább növeli előállításuk költségeit és bonyolultságát. Ezért a jó minőségű acélok általában nem szénacélok, hanem ötvözött acélok. A kiváló minőségű acélok megjelölésekor az A betűt a minőség végén hozzá kell adni, például az U10A acélt.

A 0,7-1,3% C tartalmú szénacélokat ütő- és vágószerszámok gyártására használják. U7, U13 jelzéssel vannak ellátva, ahol U szénacélt jelent, a szám pedig a széntartalom tized százalékban kifejezve.

Deoxidációs módszerrel

Félig nyugodt

Nyugodt

0,15-0,35% szilíciumot tartalmaz, amelyet szilícium és mangán dezoxidál.

Szénacélok hegeszthetősége

Az alacsony széntartalmú acélok jó hegeszthetőségűek. A káros szennyeződések csökkenthetik a hegeszthetőséget, ha tartalmuk meghaladja a normát.

Az ártalmas szennyeződések a hegeszthetőséget ronthatják a normát meg nem haladó átlagos tartalom mellett is, ha például szegregáció miatt lokális felhalmozódást képeznek. Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélban a hegesztésre káros elemek lehetnek szén, foszfor és kén, ez utóbbi különösen hajlamos a lokális felhalmozódások kialakulásával járó szegregációra.

A fém gázokkal és nem fémes zárványokkal való szennyeződése szintén negatív hatással lehet a hegeszthetőségre. A fém káros szennyeződésekkel való szennyeződése az előállítás módjától függ, és részben a fém jelölése alapján ítélhető meg. A jobb minőségű acél jobban hegeszt, mint a normál, azonos minőségű acél; A nyitott kandalló acél jobb, mint a Bessemer acél, és a nyugodt, nyitott kandalló acél jobb, mint a forró acél. A kritikus hegesztett termékek gyártása során az alacsony széntartalmú acélok hegeszthetőségében meghatározott eltéréseket figyelembe kell venni, és figyelembe kell venni az alapfém minőségének megválasztásánál.

A 0,25%-nál több szenet tartalmazó szénacélok hegeszthetősége csökkent az alacsony széntartalmú acélokhoz képest, és a hegeszthetőség fokozatosan csökken a széntartalom növekedésével. A magas széntartalmú acélok könnyen edződnek, ami kemény, rideg keményedő szerkezetek kialakulásához vezet a hegesztési zónában, és repedések kialakulásával járhat. A széntartalom növekedésével a hegesztési zónában nő a fém túlmelegedésére való hajlam. A megnövekedett széntartalom fokozza kiégésének folyamatát gáznemű szén-monoxid képződésével, ami a fürdő felforrását okozza, és a lerakódott fém jelentős porozitásához vezethet.

Ha a széntartalom 0,4-0,5% felett van, az acél hegesztése a hegesztéstechnika egyik legnehezebb feladatává válik. A szénacélok általában csökkent hegeszthetőségűek, és lehetőség szerint javasolt gyengén ötvözött szerkezeti acélokra cserélni, amelyek az egyéb ötvözőelemek miatt lényegesen alacsonyabb széntartalom mellett biztosítják az azonos szilárdságot. A szénacélok olvasztással történő hegesztése során általában nem tapadnak a töltőanyag és az nemesfémek kémiai összetételének megfelelőségéhez, így a mangánnal, szilíciummal stb. való ötvözés miatt a lerakódott fémet az alapfémmel azonos szilárdsággal próbálják elérni. csökkentett széntartalom.

A szénacélok hegesztését gyakran előmelegítéssel és utólagos hőkezeléssel végzik, és lehetőség szerint sok esetben igyekeznek a hőkezelést a hegesztési eljárással kombinálni, például apró alkatrészek gázhegesztésénél, gázpréses hegesztésnél, pont- és tompahegesztés ellenállásos hegesztés stb.

A legtöbb gyengén ötvözött szerkezeti acél hegeszthetősége kielégítő. A hegesztés megnövekedett jelentősége miatt a szerkezeti gyengén ötvözött acélok új minőségei általában kielégítő hegeszthetőség mellett készülnek.

A szénszerkezeti acélok közé tartoznak a 0,1-0,7% szenet tartalmazó acélok, amely az ebbe a csoportba tartozó acélok fő ötvözőeleme, és meghatározza azok mechanikai tulajdonságait. A széntartalom növekedése megnehezíti a hegesztési technológiát és a kiváló minőségű hegesztett kötések előállítását. A hegesztési gyártás során a szénszerkezeti acélokat a széntartalomtól függően hagyományosan három csoportba osztják: alacsony, közepes és magas széntartalmúak. Ezen csoportok acéljainak hegesztési technológiája eltérő.

A legtöbb hegesztett szerkezet jelenleg alacsony szén-dioxid-kibocsátású, legfeljebb 0,25% szenet tartalmazó acélból készül.

Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélok jól hegesztett fémek, szinte minden fúziós hegesztési típussal és módszerrel.

Ezen acélok hegesztési technológiáját a követelményeknek való megfelelés feltételei közül választják ki, biztosítva mindenekelőtt a hegesztett kötésnek az alapfémmel való egyenlő szilárdságát és a hegesztett kötés hibáinak hiányát. A hegesztett kötésnek ellenállónak kell lennie a rideg állapotba való átmenettel, és a szerkezet alakváltozásának olyan határokon belül kell lennie, amelyek nem befolyásolják a teljesítményt. Az alacsony széntartalmú acél hegesztésekor a hegesztési fém összetételében kissé eltér az alapfémtől - a széntartalom csökken, a mangán és a szilícium tartalom pedig nő. Az ívhegesztés során az egyenlő szilárdság biztosítása azonban nem okoz nehézséget. Ezt a hűtési sebesség növelésével és a hegesztőanyagokon keresztül mangánnal és szilíciummal való ötvözéssel érik el. A hűtési sebesség hatása jelentősen megnyilvánul az egyrétegű varratok hegesztésénél, valamint a többrétegű varratok utolsó rétegeiben. Mechanikai tulajdonságok A hőhatászónában lévő fém némi változáson megy keresztül az alapfém tulajdonságaihoz képest - minden típusú ívhegesztésnél ez a fém enyhe erősödése a túlmelegedési zónában. Az öregedő (például forrásban lévő és félig csendes) alacsony széntartalmú acélok hegesztésekor a hőhatászóna átkristályosodási területén a fém ütésállósága csökkenhet. A többrétegű hegesztés során a hőhatászóna fémje erősebben rideggé válik, mint az egyrétegű hegesztésnél. A lágyacélból készült hegesztett szerkezeteket néha hőkezelésnek vetik alá. Az egyrétegű sarokvarratokkal és szakaszosan alkalmazott többrétegű varratokkal rendelkező szerkezeteknél azonban a keményedés kivételével minden típusú hőkezelés a szilárdság csökkenéséhez és a hegesztési fém rugalmasságának növekedéséhez vezet. A fúziós hegesztés minden típusával és módszerével készült varratok meglehetősen kielégítően ellenállnak a kristályosodási repedések kialakulásának az alacsony széntartalom miatt. Felső széntartalmú acél hegesztésekor azonban kristályosodási repedések jelenhetnek meg, elsősorban a sarokvarratoknál, a többrétegű tompavarratok első rétegében, a teljes élbehatolású egyoldali varratoknál és a tompavarratok első rétegében. kötelező rés.

A bevonatos elektródákkal végzett kézi hegesztés széles körben elterjedt az alacsony szén-dioxid-kibocsátású acélból készült szerkezetek gyártásában. Az elektróda típusát a hegesztett szerkezet követelményeitől és a hegesztendő acél szilárdsági jellemzőitől függően választják ki. Az utóbbi években széles körben elterjedtek az E46T típusú rutil bevonatú elektródák. A különösen kritikus szerkezetekhez kalcium-fluoriddal és E42A típusú kalcium-fluor-rutil bevonattal ellátott elektródákat használnak, amelyek fokozott ellenállást biztosítanak a hegesztett fémnek a kristályosodási repedésekkel szemben és magasabb képlékeny tulajdonságokat biztosítanak. Nagy teljesítményű vasporbevonatú elektródákat és mély behatolású hegesztési elektródákat is használnak. Az áram típusa és polaritása az elektródabevonat jellemzőitől függően kerül kiválasztásra.

Az alacsony széntartalmú acélok jó hegeszthetősége ellenére esetenként speciális technológiai intézkedéseket kell tenni annak érdekében, hogy a hőhatászónában ne alakuljanak ki keményedő szerkezetek. Ezért a többrétegű varrat első rétegének hegesztésekor és a sarokvarratok vastag fémre történő hegesztésekor azt javasolt 120-150 °C-ra előmelegíteni, ami biztosítja a fém ellenállását a kristályosodási repedések megjelenésével szemben. A hűtési sebesség csökkentése érdekében a hibás területek kijavítása előtt helyi melegítést kell végezni 150 ° C-ra, ami megakadályozza a lerakódott fém műanyag tulajdonságainak csökkenését.

Az alacsony széntartalmú acélok gázhegeszthetők nagy nehézségek nélkül normál láng segítségével, és általában folyasztószer nélkül. A bal oldali módszerrel a lángerőt 100-130 dm3/h acetilén fogyasztás alapján választjuk ki 1 mm fémvastagságra, a megfelelő módszerrel pedig 120-150 dm3/h-t. Magasan képzett hegesztők nagy teljesítményű lánggal - 150-200 dm3/h acetilénnel, a hagyományos hegesztésnél nagyobb átmérőjű töltőhuzallal dolgoznak. A kritikus szerkezetek hegesztésekor az alapfémmel azonos erősségű kapcsolat eléréséhez szilícium-mangán hegesztőhuzalt kell használni. A huzal végét olvadt fémfürdőbe kell meríteni. A hegesztési folyamat során a hegesztési lángot nem szabad elterelni az olvadt fémmedencéről, mert ez a hegesztési fém oxigénnel történő oxidációjához vezethet. A lerakott fém tömörítése és rugalmasságának növelése érdekében kovácsolást és ezt követő hőkezelést végeznek.

A közepes széntartalmú acélok és az alacsony széntartalmú acélok közötti különbség elsősorban az eltérő széntartalomban rejlik. A közepes széntartalmú acélok 0,26-0,45% szenet tartalmaznak. A megnövekedett széntartalom további nehézségeket okoz az ezekből az acélokból készült szerkezetek hegesztésekor. Ide tartozik a kristályos repedésekkel szembeni alacsony ellenállás, az alacsony plaszticitású keményedő szerkezetek és repedések kialakulásának lehetősége a hőhatászónában, valamint a hegesztési fém és az alapfémmel való egyenlő szilárdságának biztosításának nehézsége. A hegesztési varrat kristályos repedésekkel szembeni ellenállásának növelése a hegesztett fém széntartalmának csökkentésével érhető el, csökkentett széntartalmú elektródrudak és töltőhuzalok alkalmazásával, valamint a hegesztési fémben lévő nem nemesfém arányának csökkentésével, amelyet élelőkészítéssel történő hegesztéssel érnek el olyan üzemmódokban, amelyek biztosítják az alapfém minimális behatolását és a hegesztési alaktényező maximális értékét. Ezt a nagy lerakódási sebességű elektródák is elősegítik. A közepes széntartalmú acélból készült termékek hegesztése során felmerülő nehézségek leküzdésére külön medencében elő- és egyidejű melegítést, hegesztési fém módosítást és kettős íves hegesztést végeznek. A közepes széntartalmú acélok kézi hegesztése UONI-13/55 és UONI-13/45 minőségű kalcium-fluoriddal bevont elektródákkal történik, amelyek megfelelő szilárdságot és nagy ellenállást biztosítanak a hegesztett fémnek a kristályosodási repedések kialakulásával szemben. Ha a hegesztett kötésre magas alakíthatósági követelmények vonatkoznak, akkor azt utólagos hőkezelésnek kell alávetni. Hegesztéskor kerülni kell a széles gyöngyök felhordását, a hegesztés rövid ívvel és kis gyöngyökkel történik. Az elektróda keresztirányú mozgásait hosszirányúra kell cserélni, a krátereket hegeszteni vagy technológiai lemezekre kell helyezni, mivel repedések keletkezhetnek bennük.

A közepes széntartalmú acélok gázhegesztése normál vagy enyhén karburáló lánggal történik 75-100 dm3/h acetilén 1 mm fémvastagságra vonatkoztatva csak bal oldali módon, ami csökkenti a fém túlmelegedését. A 3 mm-nél vastagabb termékeknél általános melegítés 250-350 °C-ig, vagy helyi melegítés 600-650 °C-ig javasolt. A felső határon lévő széntartalmú acélok esetében célszerű speciális folyasztószert használni. A fém tulajdonságainak javítása érdekében kovácsolást és hőkezelést alkalmaznak.

A nagy széntartalmú acélok közé tartoznak a 0,46-0,75% széntartalmú acélok. Ezek az acélok általában nem alkalmasak hegesztett szerkezetek gyártására. A hegesztés szükségessége azonban akkor merül fel, amikor javítási munkálatok. A hegesztés előzetes, esetenként melegítéssel és utólagos hőkezeléssel történik. 5 °C alatti hőmérsékleten és huzatban a hegesztés nem végezhető el. A többi technológiai módszer ugyanaz, mint a közepes széntartalmú acélok hegesztésekor. A magas széntartalmú acélok gázhegesztését normál vagy enyhén karburizáló lánggal végezzük, 75-90 dm3/h acetilén/1 mm fémvastagság-teljesítménnyel, 250-300 °C-ra melegítve. A bal oldali hegesztési módszert alkalmazzák, amely lehetővé teszi a túlmelegedési idő csökkentését és azt az időt, ameddig a hegesztőmedence féme olvadt állapotban marad. A közepes széntartalmú acélokhoz hasonló összetételű folyasztószereket használnak. Hegesztés után a varrat kovácsolása, majd normalizálása vagy temperálása következik.

Az elmúlt években a hővel megerősített szénacélok alkalmazásra találtak. A nagy szilárdságú acélok lehetővé teszik a termékek vastagságának csökkentését. A hővel szilárdított acélok hegesztési módjai és technikái ugyanazok, mint az azonos összetételű hagyományos szénacéloké. A hegesztési anyagokat úgy választják ki, hogy biztosítsák a hegesztési fém és az alapfém azonos szilárdságát. A hegesztés fő nehézsége a 400-700 °C-ra felmelegített hőhatás zóna területének lágyulása. Ezért a hővel szilárdított acélok esetében a kis teljesítményű hegesztési módok javasoltak, valamint olyan hegesztési módszerek, amelyek minimális hőelvonást tesznek lehetővé az alapfémbe.

Védőbevonattal ellátott acélokat is használnak. A horganyzott acélt legszélesebb körben használják különféle szerkezetek és egészségügyi csővezetékek gyártásához. Horganyzott acél hegesztése során, ha cink kerül a hegesztőmedencébe, pórusok, repedések megjelenésének feltételei megteremtődnek, ezért a hegesztett élekről a cinkbevonatot el kell távolítani. Tekintettel arra, hogy a széleken cinknyomok maradnak, további intézkedéseket kell tenni a hibák kialakulásának megelőzésére: a hagyományos acél hegesztéséhez képest a rés 1,5-szeresére nő, és a hegesztési sebesség 10-20%-kal csökken, az elektróda hosszanti rezgésekkel mozgatják a varrás mentén. Nál nél kézi hegesztés A horganyzott acél esetében a legjobb eredményeket rutil bevonatú elektródákkal lehet elérni, amelyek minimális szilíciumtartalmat biztosítanak a hegesztett fémben. De más elektródák is használhatók. Tekintettel arra, hogy a cink füstje rendkívül mérgező, a horganyzott acél hegesztése erős helyi szellőzés mellett is elvégezhető. A hegesztési munka befejezése után védőréteget kell felvinni a varrat felületére, és helyre kell állítani a hő által érintett zóna területén.