книги / Сварка в машиностроении. Т. 3
.pdf(данные приведены для стали КВК с послесварочной закалкой с 440 °С, 30 мин, охлаждением на воздухе и низким отпуском с 220 °С, 2 ч). Увеличение содержания углерода более 0,4% снижает прочность соединений и основного металла. Одной из причин снижения прочности и пластичности сварных соединений может быть местное повышение содержания углерода, вызванное химической неоднород ностью основного металла и металла шва. Прочность и пластичность могут быть повышены путем применения термической обработки. При содержании 0,39— 0,42% С оптимальное соотношение прочности и пластичности наблюдается в высо копрочных среднелегированных сталях типа КВК, используемых, например, для сварных сосудов давления (гомогенизация металла до прокатки позволяет
Рис. 10. Влияние напряжения дуги на механические свойства соединений толщиной:
û - 1 мм (/ я 66 А, рсв = |
0,67 см/с); |
б — 1,6 мм (/ = 80 А, исв — |
|
*= 0,67 см/с); |
Д — предел |
прочности; |
ф — относительное удлинение; |
О — предел |
прочности (разброс) |
|
значительно повысить пластичность соединения до пластичности основного ме талла без изменения прочности). Изотермический отжиг стали с содержанием 0,4—0,43% С способствует повышению прочности на 10— 15% и пластичности приблизительно на 50%. Параметры режима сварки различно влияют на механи ческие свойства сварных швов. Исследование влияния тока, скорости сварки, напряжения дуги и погонной энергии на механические свойства соединений сталей типа 12Х18Н10Т, сваренных аргонодуговой сваркой вольфрамовым элек тродом, показывает, что напряжение ид на дуге является важнейшим параметром режима; отклонения ид от установленных значений оказывают большое влияние на свойства сварных соединений. Оптимальные механические свойства ав и 0б при статических нагрузках получаются при минимальных значениях ид (рис. 10). На механические свойства сварных соединений влияют способы сварки и режимы термической обработки сварных соединений и основного металла [15]. Исследо вания, проведенные на толстолистовой стали 12Х2МФА, показывают, что проч ность металла шва, выполненного электрошлаковой (ЭШС) сваркой, выше на 10%, чем при автоматической сварке под флюсом, и на 17% выше, чем при элек тронно-лучевой сварке (ЭЛС). Относительное сужение при ЭШС и ЭЛС практи чески одинаково, но выше, чем при автоматической сварке под флюсом, из-за рафинирования металла (табл, 8),
Механические свойства зоны термического влияния зависят также от темпе ратуры наибольшего нагрева. Предел текучести и поперечное сужение практи чески не зависят от температуры максимального нагрева металла ЗТВ в рассмат риваемом диапазоне температур. В то же время с уменьшением ее предел проч ности металла несколько снижается, а относительное удлинение сначала незна чительно растет, а потом снижается. Небольшое повышение относительного удли
ненг я отмечается на |
участке |
нормализации |
металла |
ЗТВ. |
|
|
|
|
|
|
||||||||
Механические свойства ЗТВ могут зависеть от сварочных пластических де |
||||||||||||||||||
формаций [3]. С увеличением |
продольных |
пластических |
деформаций |
ех |
предел |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
текучести ЗТВ, а также и зоны пласти |
|||||||||||
б'сб, |
8св> |
|
|
|
|
ческих |
деформаций |
|
(ЗПД) |
|
возрастает |
|||||||
|
|
|
|
больше, |
чем |
временное |
сопротивление. |
|||||||||||
игф м2-"1 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Это |
аналогично |
воздействию |
предвари |
||||||||
250 |
|
|
|
▲ |
|
тельных пластических деформаций на ме |
||||||||||||
|
|
|
ч |
ханические свойства |
металла |
|
и особенно |
|||||||||||
|
|
& & |
на предел текучести. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Различные химические элементы, вхо |
||||||||||||||||
20 0 - |
дящие в состав металла, могут улучшать |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
или |
ухудшать |
механические |
свойства. |
|||||||||||
|
|
Xч |
|
|
|
|
Содержание |
серы |
в углеродистых |
сталях |
||||||||
150 |
|
|
|
|
ограничивается |
0,05%; |
повышение |
содер |
||||||||||
|
|
а** ч» |
|
|
|
|
жания серы резко снижает прочность |
|||||||||||
100- |
|
|
|
|
металла шва. На свойства сварных швов |
|||||||||||||
|
|
|
% |
|
углеродистых |
сталей |
|
влияет |
содержание |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
бора. Наличие бора способствует образо |
||||||||||||
|
во - |
|
|
|
S H |
ванию |
структуры, близкой |
к структуре |
||||||||||
|
0,1 |
|
|
о |
о |
зернистого |
бейнита. |
Оптимальное |
содер |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
Оч |
жание бора приблизительно равно 0,002%. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
О |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
На |
свойства |
сварного шва благопри |
|||||||||
|
|
0,25 0,30 |
0,35 |
0,40 С,% |
ятно влияет марганец; увеличение содер |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
жания марганца влечет за собой измельче |
|||||||||||
Рис. 9. Влияние содержания угле |
ние структуры. Различные методы сварки |
|||||||||||||||||
рода |
на |
прочность |
(темные и свет |
обеспечивают |
получение |
швов |
различной |
|||||||||||
лые |
треугольники) |
и |
пластичность |
прочности. Так, сравнение сварки под |
||||||||||||||
(темные |
и светлые |
кружки) основ |
флюсом |
и |
металлическим |
плавящимся |
||||||||||||
ного |
металла (сплошные |
линии) и |
электродом в среде защитных газов пока |
|||||||||||||||
сварного |
соединения |
(штриховые |
зывает, |
что большей |
прочностью |
обла |
||||||||||||
линии) |
|
|
|
|
|
дают швы, |
полученные сваркой металли |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ческим |
электродом |
в |
среде |
инертного |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
газа. Это объясняется |
более эффективным |
переходом марганца в шов, измельчением структуры и уменьшением вносимого тепла. При определении прочности сварных соединений одним из основных яв ляется вопрос о влиянии дефектов на механические свойства [13, 14]. Несплавления, шлаковые включения, пористость, непровары и другие в различной степени снижают прочностные характеристики металла шва.
При статической нагрузке дефекты, занимающие до 10% площади, заметно не влияют на прочность шва. Поры в сварных швах на стальных соединениях различно влияют на статическую прочность при продольном и поперечном направ лениях нагрузки относительно шва. При поперечном направлении нагрузки по ристость оказывает большее влияние. Число пор, уменьшающих поперечное сече ние на величину менее 7%, практически не влияет на статическую прочность. При увеличении числа пор статическая прочность может резко снижаться. Более опасны поры, расположенные цепочкой, чем одиночный дефект той же площади.
Сг, |
Высокопрочные легированные стали содержат до 0,45% С и легированы |
||
Ni, |
Si, Mn, V, Mo, Ti, что обеспечиваег хорошее сочетание прочности (ов — |
||
= |
170 |
ч- 210 кгс/мм2) и пластичности (66 > |
8 -т- 10%). В зависимости от содер |
жания |
углерода (рис, 9) свойства сварных |
соединений существенно изменяются |
8.Механические свойства сварных соединений стали 12Х2МФА (ЧМТУ ЦНИИЧМ 982-63)
Место вырезки |
°в |
°о.а |
Ф. % |
Место вырезки |
° в |
о0.2 |
Ф. % |
||||
образца |
кгс/мм2 |
образца |
кгс/мм2 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Основной металл |
64 |
38 |
76 |
выполненный ав |
64 |
52 |
64 |
||||
W |
37 |
67 |
~ьГ |
41 |
Ж |
||||||
Металл шва: |
томатической свар |
||||||||||
52 |
36 |
65 |
кой под |
флюсом |
|
|
|
||||
по данным |
после отпуска |
|
|
|
|||||||
ЦНИИТМаша |
46 |
"38~ |
40 |
сваренный |
элект- |
|
|
|
|||
по данным лабора |
68 |
40 |
60 |
тронным |
лучом |
|
|
|
|||
60 |
38 |
40 |
после отпуска при |
|
|
|
|||||
торных испытаний |
690 °С: |
|
66 |
48 |
72 |
||||||
Шов: |
|
|
|
|
|
5 ч |
|
||||
|
|
69 |
63 |
75 |
|
5 f |
43 |
62 |
|||
выполненный элек- |
|
|
|||||||||
трошлаковой свар |
58,5" |
64 |
73 |
10 ч |
|
69 |
45 |
75 |
|||
кой |
после закал |
|
|
|
|
"52” |
40 |
68 |
|||
ки и отпуска |
|
|
|
15 ч |
|
59 |
45 |
75 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Ж |
40 |
70 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
П р и м е ч а н и е . |
В числителе |
приведены механические свойства |
соединений |
||||||||
при 20 °С, в знаменателе при 350 °С. |
|
|
|
|
|
|
|||||
9. Свойства сварных соединений стали 10Г2БД (толщина 12 мм) |
|
|
|
||||||||
Способ повышения |
пластичности |
Сталь |
|
"в- |
|
а, ° |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
кгс/мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
Ручная сварка |
|
|
|
|
|||
Отпуск |
газовой горелкой |
|
|
Горячекатаная |
75,3 |
|
73,3 |
||||
То же |
|
|
|
|
|
Нормализованная |
80,3 |
|
79,6 |
||
» |
|
|
|
|
|
Горячекатаная |
76,5 |
|
ПО |
||
» |
|
|
|
|
|
Нормализованная |
73,0 |
|
102 |
||
Оплавление границ шва в аргоне |
|
Горячекатаная |
79,0 |
|
112 |
||||||
То же |
|
дополнительных мягких |
вали |
Нормализованная |
78,3 |
|
ПО |
||||
Наплавка |
Горячекатаная |
79,0 |
|
110 |
|||||||
ков |
|
|
|
|
|
Нормализованная |
74,5 |
|
135 |
||
То же |
|
|
|
|
|
|
|||||
» |
|
|
|
|
|
Горячекатаная |
70,0 |
|
74 |
||
|
|
|
|
Автоматическая сварка |
|
|
|
|
|||
|
|
|
(проволока Св-08ХМ, флюс АН-8) |
|
|
|
|||||
Наплавка |
дополнительных |
мягких вали |
Нормализованная |
70,7 |
|
78 |
|||||
ков |
|
|
|
|
|
Горячекатаная |
79,6 |
|
130 |
||
Оплавление границ шва в аргоне |
|
|
|||||||||
То же |
|
дополнительных мягких вали |
Нормализованная |
76 |
|
140 |
|||||
Наплавка |
Горячекатаная |
76 |
|
130 |
|||||||
ков |
|
|
|
|
|
Нормализованная |
72 |
|
170 |
||
То же |
|
|
|
|
|
|
При сварке сталей повышенной прочности часто снижается пластичность соединений, особенно по линии сплавления [2]. Для повышения пластичности может быть рекомендован местный отпуск кислородоацетиленовым пламенем, оплавление границ шва аргонодуговой сваркой и нанесение дополнительных мягких валиков по линии сплавления. При ручной и автоматической сварке высо копрочной стали 10Г2БД проволокой Св-08ХМ под флюсом АН-8 (табл. 9) соеди нения равнопрочны основному металлу, но имеют низкую пластичность (а =
= 70 — 80°). При автоматической сварке проволокой Св-08ГА под флюсом АН-348-А прочность соединений снижается до 68— 70 кгс/ммв, а а увеличивается
до 90— 140°.
Для повышения пластичности сварных соединений высокопрочных сталей могут быть применены электроды, содержащие в покрытиях редкоземельные
металлы |
(РЗМ). |
Введение |
окислов |
|
68, . |
|
|
|
|
|
|||||||
РЗМ в покрытие [5] электродов ос |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
новного |
типа |
при |
сварке |
стали |
|
кгс/мм с 1 |
|
|
|
|
|
||||||
14Г2АФ |
повышает |
пластичность и |
|
|
jL -ш |
°с |
|
Д |
|||||||||
вязкость металла шва. Оптимальное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
сочетание прочности, пластичности |
|
120 |
|
|
|
|
|
||||||||||
и вязкости |
при температурах до |
|
|
Г |
|
|
i |
|
|
||||||||
—70 °С при сварке термоупрочнен |
|
|
f v |
~153 |
д |
<• |
|
||||||||||
ной стали 14Г2АФ с ат = 60 кге/мм2 |
|
|
\ |
|
-о—---- — |
|
о |
||||||||||
достигается |
при |
использовании |
|
80 |
|
|
|
В4 |
|
||||||||
электродов типа 360 с содержанием |
|
|
*20 |
|
|
|
|
||||||||||
в покрытии 5— 10% |
окислов |
редко |
|
|
|
|
|
|
|
°\ |
|||||||
земельных элементов (табл. 10 и 11). |
|
|
ЧО Г |
_ |
|
|
|
||||||||||
Для |
высокопрочных |
|
сталей |
|
|
|
50 |
100(h+ »).юо% |
|||||||||
важное |
значение |
имеют |
дефекты |
|
|
|
|
|
|||||||||
сварки, такие как смещение кромок, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
поры, |
трещины, |
непровары, |
нару |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
шения геометрических |
размеров се |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
чений. При сварке стали СП-43 сме |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
щение кромок в листовых соедине |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ниях толщиной до 5 мм на 40% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
приводит |
к |
снижению ав сварного |
|
Рис. 11. Зависимость прочности соедине |
|||||||||||||
соединения |
со |
175 |
до |
120 кгс/мма. |
|||||||||||||
ний |
из стали |
36Х18Н25С2, |
сваренных |
||||||||||||||
Зависимость |
прочности |
соединений |
|
||||||||||||||
|
проволокой 08Х15Н24Б4ТР, от |
проплава |
|||||||||||||||
от проплава |
приведена |
на |
рис. 11. |
||||||||||||||
при |
различных |
температурах |
|
||||||||||||||
Сварные соединения высокопрочных |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
сталей |
весьма чувствительны к точ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ности |
выполнения |
геометрических |
размеров сварного соединения, и незначитель |
ные отклонения приводят к существенному снижению временного сопротивления. В табл. 12— 16 приведены механические свойства сварных соединений различ
ных сталей при статических нагрузках и различных условиях сварки [23].
10. Свойства сварных соединений и типы покрытий электродов, содержащих окислы РЗМ
Тип |
°в |
°т |
|
ан, кгс*м/см* при |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
покрытия |
кге/мм* |
Ô 5 . % |
+20 |
-40 |
|
|
|
||||
1 |
65,5—73,0 |
60,0—63,0 |
18,5-20,0 |
11,3-12.0 |
3.8—8,8 |
1 |
69,5 |
62.5 |
19,5 |
11,2 |
5,2 |
2 |
68,5—70,5 |
54,5-55,5 |
24,5-27.5 |
15,0-16,3 |
11.0-13,8 |
|
69,5 |
55,0 |
26,5 |
16,2 |
12,0 |
з |
63.5-64.0 |
48,5-49,5 |
25.0—30.0 |
16,0-17,6 |
12,5-15,0 |
|
63,5 |
48,7 |
27,5 |
16,6 |
13,3 |
4 |
52.0—53,0 |
39,5-42,0 |
25,0—27,0 |
17,5-19,0 |
9.0-11,0 |
|
62,0 |
41,5 |
27,0 |
18,4 |
10,0 |
ьГ |
оо |
-70
2,0-4,5
2,2
.М'-Ю.О 8,7 10,0-15,0 12,4 6,5—6,8 6,6
П р и м е ч а н и е . В числителе приведены минимальная и максимальная ударная
вязкость металла шва четырех испытанных образцов, а в знаменателе — среднее зна чение.
11. Содержание элементов, % |
|
|
|
|
|
|
||
Тип |
С |
Си |
Si |
N1 |
Mo |
S |
P |
Ce |
покрытия |
||||||||
1 |
0,08 |
1,16 |
0,48 |
0,92 |
0,41 |
0,020 |
0,018 |
0,007 |
2 |
0,12 |
1.08 |
0,60 |
1,05 |
0,43 |
0,014 |
0,0195 |
|
3 |
0 11 |
0,82 |
0,38 |
1,06 |
0.41 |
0,016 |
0,020 |
0.009 |
4 |
0,11 |
0,91 |
0,45 |
1,04 |
0,39 |
0,024 |
0,019 |
0,03 |
12. Механические свойства швов сварных соединений стали 10Х14Г14Н4Т |
|
|
|||||
Толщина, |
Электроды и |
Темпера |
°в |
|
|
Ô6 |
|
тура испы |
|
V |
|
||||
мм |
сварочная |
таний, |
|
|
|
|
|
проволока |
кге/мм2 |
кгом/см* |
|
% |
|||
|
|
°С |
|
|
|||
|
|
Ручная сварка |
15,3 |
_ |
_ |
|
|
6 |
ЭНТУ-3 |
+20 |
72 |
___ |
|||
12 |
Св-04Х 19Н9 |
-183 |
128 |
5,0 |
— |
___ |
— |
ЭНТУ-3 |
+20 |
70,6 |
28,8 |
14.1 |
33,4 |
38,4 |
|
|
Св-04Х19Н9 |
—183 |
121 |
38,8 |
6,2 |
28,6 |
29,3 |
6 |
ЭНТУ-3 |
-196 |
— |
— |
5,3 |
___ |
— |
+20 |
74,3 |
— |
12.6 |
— |
— |
||
12 |
10Х14Г14Н4Т |
—183 |
128,2 |
— |
5,0 |
___ |
— |
ЭНТУ-3 |
10 |
81,1 |
— |
12.6 |
— |
— |
|
10 |
10Х14Г14НЗТ |
—196 |
122,2 |
— |
3.8 |
— |
— |
ЭНТУ-3 |
+20 |
72,9 |
30.9 |
16,2 |
33,3 |
46.1 |
|
10 |
Св-04Х19Н9 |
-196 |
85,5 |
52,3 |
4,6 |
10,4 |
11.3 |
ЭНТУ-3 |
+20 |
97,3 |
34,9 |
12,1 |
46,6 |
39,7 |
|
10 |
10Х14Г14Н4Т |
—196 |
102,4 |
42.8 |
3.3 |
16,4 |
|
ЭИО |
+20 |
— |
— |
14,0 |
— |
— |
|
|
Св-07Х25Н13 |
—196 |
111,5 |
55,5 |
1.8 |
21,3 |
17,2 |
|
|
Сварка под флюсом АН-26С |
|
|
|
||
10 |
Св-04Х19Н9 |
+20 |
79,6 |
27,2 |
16,4 |
57,8 |
61.1 |
10 |
10Х14Г14Н4Т |
-196 |
137 |
— |
9,7 |
32,6 |
32.8 |
20 |
78,5 |
27,0 |
17,1 |
49,0 |
47,2 |
||
|
|
-196 |
131,6 |
42,4 |
12,6 |
31,1 |
30,7 |
|
Автоматическая сварка в среде аргона |
|
|
||||
|
10Х14Г14Н4Т |
20 |
80,6 |
32,2 |
17.4 |
53,9 |
63,1 |
|
Св-Х15Н13Г6 |
—196 |
127,5 |
48,5 |
7,9 |
29,8 |
28,2 |
|
20 |
64,0 |
29,5 |
13,7 |
27,5 |
51,3 |
|
|
|
—196 |
129,0 |
43,7 |
7,1 |
36,1 |
39,1 |
13.Механические свойства металла шва (свариваемая сталь — 35Х2ГСВ) при различных режимах поперечных перемещений неплавящегося электрода
Режим поперечных |
V |
6. |
|
Содержание |
перемещений |
|
|
С % в шве |
|
кге/мм* |
|
% |
||
|
|
|
|
|
Без перемещений |
173,0 |
10,2 |
51 |
0.31 |
Амплитуда, мм: |
176,3 |
9.6 |
53,6 |
0,33 |
2 |
||||
3.5 |
186,6 |
12,7 |
62.7 |
0,38 |
3.5 |
187,0 |
11,5 |
56,8 |
0,36 |
3.5 |
177 |
12,3 |
55,1 |
0.34 |
14. Сварочные материалы, применяемые для сварки некоторых среднелегированных сталей, и механические свойства металла швов
Термическая обра-
ботка сварного соединения
Закалки высокий отпуск, ов = 90 кге/мм*
Закалка средний отпуск,
оц = 130 кге/мм*
Без термической обра ботки
Закалка в масло и низ кий отпуск,
о= 160-7-180 кге/мм*
в• '
|
Марка электрода, |
°в• |
6„ |
ан' |
|
Сварка |
кге/мм* |
% |
кгс*м/см* |
||
сварочной про |
|||||
|
волоки и флюса |
|
Не менее |
||
|
|
|
|||
25ХГСА и ЗОХГСА |
80 |
|
|
||
Покрытыми |
ВИ-10-6, |
18 |
4 |
||
электродами |
СВ-18ХМА |
80 |
18 |
|
|
|
Св-18ХМА, |
4 |
|||
Под флюсом |
АН-348-А |
80 |
18 |
|
|
Св-18ХМА, |
6 |
||||
|
|||||
|
АН-20С |
90 |
|
|
|
|
20X4ГМА, |
14 |
7 |
||
|
АН-20С |
90 |
|
|
|
|
20Х4ГМА, |
15 |
12 |
||
|
АН-20СМ |
80 |
18 |
|
|
В СО, |
Св-08ГСМТ |
6 |
|||
Электрошла- СВ-18ХМА, |
100 |
— |
6 |
||
ковая |
АН-8 |
|
|
|
|
Покрытыми |
ВИ-10-6 |
100 |
__ |
6 |
|
электродами |
(Св-18ХМА), |
|
|
|
|
Под флюсом |
НИАТ-5 |
|
|
|
|
Св-18ХМА, |
100 |
- |
4 |
||
|
АН-348-А |
|
|
|
|
|
Св-18ХМА, |
100 |
- |
6 |
|
|
АН-20С |
130 |
|
|
|
|
20X4 ГМА, |
8 |
5 |
||
|
АН-20С |
180 |
9 |
|
|
|
20X4ГМА, |
6 |
|||
В СО, |
АН-20СМ |
ПО |
|
|
|
Св-08 ХЗГ2СМ |
12 |
5 |
|||
Электронно |
_ |
125 |
11 |
5 |
|
лучевая |
|
|
_ |
|
|
Покрытыми ВИ-10-6 |
70 |
3 |
|||
электродами |
(Св-0,8) |
|
|
|
|
|
ВИ-10-6 |
75 |
— |
2 |
|
|
(Св-18ХМА) |
55 |
|
|
|
|
ВИ-10-6 |
— |
10 |
||
Электронно |
(CB-04X19HI1M3) |
125 |
12 |
5 |
|
— |
|||||
лучевая |
|
|
|
|
|
30ХГСН2А |
|
|
|
||
Покрытыми ВИ-10-6 |
100 |
__ |
6 |
||
электродами |
(Св-18ХМА) |
150 |
16 |
|
|
Под флюсом |
Св-18ХМА, |
110 |
6 |
||
|
АН-20С |
|
16 |
|
|
|
20Х4ГМА, |
120 |
6 |
||
|
АН-20СМ |
130 |
|
|
|
|
20Х4ГМА, |
12 |
6 |
||
|
АН-20СМ |
170 |
15 |
|
|
Электронно |
— |
6 |
|||
лучевая |
CB-I8XMA, АН-8 |
120 |
16 |
4 |
|
ЭШС |
Продолжение табл. М
Термическая обра
ботка сварного соединения
Беа термической обраСотки
Закалка и низкий отпуск
св = 200+10 кгс/мм2
Нормализация и высокий отпуск
Закалка и высокий от пуск
Без термической обра ботки
Высокий отпуск
Без термической обра ботки, конструкции, ра ботающие при 450 СС
V ôa. ан* Марка электрода, кгс/мм2 % кгс-м/см*
Сварка сварочной про волоки и флюса
|
|
|
Не менее |
|
Покрытыми |
ВИ-10-6, |
65 |
_ |
12 |
электродами |
СВ-04Х19Н11МЗ |
60 |
20 |
9 |
Под флюсом |
Св-08 Х20Н9Г7Т, |
|||
|
АН-22 |
|
|
|
35Х2ГСВ |
|
|
|
|
Под флюсом |
20Х4ГМА, |
180 |
___ |
6 |
|
АН-20СМ |
190 |
10 |
5 |
Аргонодуго- |
25ХЗМ1ФА |
|||
вая |
|
190 |
10 |
5 |
Электронно- |
25ХЗМ1ФА |
|||
лучевая |
|
|
|
|
|
20ХМА |
|
|
|
Покрытыми |
ЦЛ-11 |
66 |
— |
12 |
электродами |
|
65 |
20 |
12 |
Под флюсом |
Св-10Х5М, |
|||
|
АН-200 |
|
18 |
8 |
Электрошла- |
Св-08ХЗГ2СМ, |
70 |
||
ковая |
АН-8 |
|
|
|
30ХН2МА |
|
|
|
|
Электрошла- |
Св-10ХН2ГМТ, |
80 |
18 |
9 |
ковая |
АН-8 |
|
|
|
Покрытыми |
Св08ХЗГ2СМ, |
100 |
14 |
9 |
электродами |
АН-8 |
65 |
- |
9 |
|
Св-08Х20Н9Г7Т |
|||
|
Св-10ХН2ГМТ, |
76 |
20 |
10 |
Под флюсом |
AH-20G |
|
25 |
12 |
Св-08Х20Н9Г7Т, |
60 |
|||
|
АН-22 |
70 |
20 |
12 |
В СОй |
Св-10ХН2ГМТ |
|||
Покрытыми |
ЦЛ-11 |
62 |
20 |
16 |
электродами |
Св-10Х5М, |
65 |
20 |
12 |
Под флюсом |
||||
|
АН-20С |
|
|
|
Покрытыми |
ЦЛ-11, ОЗЛ-8 |
66 |
25 |
8 |
электродами |
ОЗЛ-12, НИИ-75 |
|||
|
Св-07Х25Н13 |
60 |
25 |
12 |
Под флюсом |
Св-08Х20Н9Г7Т, |
|||
|
АН-22 |
60 |
30 |
10 |
Покрытыми |
НИАТ-5, |
|||
электродами |
Св-10Х16Н25АМ6 |
60 |
30 |
10 |
Под флюсом |
АН-20С, |
|||
|
CB-10X16H25AM6. |
|
|
|
АН-26СП
15. Механические свойства среднелегированных сталей и металла шва
Металл |
Сварка |
Участок |
ав |
ат |
Ô5 |
| ф |
*1.’ |
соединения |
кге/мм* |
|
% |
||||
|
|
|
|
кгс-м/см* |
|||
25ХЗМ1ФА |
Аргонодуговая с по |
Шов |
187 |
158,2 |
11.5 |
56,8 |
5,9 |
|
перечным колеба |
Основной |
170 |
152 |
8,3 |
47,4 |
4,8 |
|
нием электрода |
металл |
|
|
|
|
|
42Х2ГСНМА |
Электронно-лучевая |
Шов |
184 |
144,1 |
15,6 |
54,5 |
5.2 |
|
|
Основной |
182.8 |
9.6 |
26 |
4.3 |
|
|
|
металл |
|
|
|
|
|
20ХМ А |
То же |
Шов |
66.0 |
57.5 |
28,9 |
72 |
22,5 |
|
|
Основной |
64,3 |
48.5 |
24,5 |
62,8 |
18,7 |
|
|
металл |
|
|
|
|
|
16.Механические свойства металла швов низкоуглеродистых и низколегированных сталей, выполняемых отечественными алектродами с рутиловым покрытием
Марка |
|
Тип |
|
®т |
|
|
ан, кгс-м/см* |
|
|
|
|
ôs. |
при Т, |
°С |
|||
электрода |
|
покрытия |
|
кге/мм* |
% |
+20 |
—4° |
|
|
|
|
|
|
||||
АНО-4 |
Рубин-карбонатное |
|
38-40 |
47—49 |
25-28 |
14—16 |
9-11 |
|
АНО-5 |
То же |
|
35—38 |
45-50 |
24—28 |
12—15 |
8—10 |
|
МР-3 |
|
» |
|
37—39 |
47—49 |
24—28 |
14—16 |
8—10 |
ОЗС-4 |
Рутил-алюмосиликатное |
37—39 |
47—50 |
22—24 |
10—14 |
6— 9 |
||
17. Влияние легирующих элементов на механические свойства металла шва |
|
|||||||
|
|
Содержание, % |
|
|
|
V |
|
|
С |
SI |
Мп |
Сг |
Mo |
|
% |
|
|
|
кге/мм* |
|
||||||
0,08 |
0.5 |
0.5 |
|
|
|
48 |
35 |
|
0,08 |
0.5 |
1.5 |
— |
___ |
|
55 |
30 |
|
0,08 |
0.5 |
0,7 |
— |
0.6 |
|
60 |
25 |
|
0,08 |
0.5 |
1.5 |
— |
0.5 |
|
70 |
25 |
|
0,12 |
0.5 |
0,8 |
1.0 |
0.5 |
|
80 |
15 |
|
0,15 |
0.5 |
0.8 |
1.0 |
0.2 |
|
90 |
12 |
18.Механические свойства швов, выполненных некоторыми электродами
сфтористо-кальциевым покрытием
|
Тип электрода |
ат |
°в |
Ô., |
ан’ |
|
Марка электрода |
кгс«м/см* |
|||||
по ГОСТ |
|
|
% |
|
|
|
|
9467-75 |
кге/мм* |
+20 |
-40 |
||
|
|
|||||
|
|
|
||||
УОНИ-13/45 |
Э42А |
35—38 |
45—50 |
25—30 |
22—26 |
16-20 |
УОНИ-13/55 |
Э50А |
40—44 |
52-54 |
24—28 |
18—22 |
12-16 |
СМ-11 |
Э42А |
36-38 |
48—50 |
26—29 |
20-25 |
14—17 |
АНО-7 |
Э50А |
40—44 |
52-56 |
26—30 |
20-25 |
14-16 |
АНО-8 |
Э46А |
37-40 |
48—52 |
28—33 |
22-27 |
15—20 |
Механические свойства металла шва изменяются при введении в покрытие ферромарганца и ферросилиция; при этом степень легирования марганцем и крем
нием также изменяется. В табл. |
17— 21 приведены |
механические свойства свар |
ных соединений и электродов, |
используемых для |
сварки сталей повышенной |
прочности. |
|
|
Прочность и пластичность сварных соединений алюминиевых сплавов. Свой ства сварных соединений алюминиевых сплавов определяются составом и свой
ствами основного и |
присадочного металлов, их состоянием, типом соединения, |
технологией сварки, |
чистотой защитного газа, флюса и поверхности изделия. |
При сварке листов из алюминия марок АД1, АДО, сплава АМцМ прочность |
соединений может составлять 70— 100% прочности основного металла, причем оп увеличивается с уменьшением толщины. Нагартованные алюминиевые сплавы разупрочняются в околошовной зоне под воздействием термического цикла сварки. Поэтому прочностные свойства сварных соединений нагартованных сплавов прак тически такие же, как у сплавов отожженных и горячекатаных.
Высокой прочностью и пластичностью обладают сварные соединения сплавов системы А1 — Zn — Mg, а также типа магналия и авиаля. Относительная проч ность сварных соединений сплавов типа магналия толщиной до 3 мм составляет 90—95% при сварке неплавящимся и плавящимся электродами в среде аргона или в смеси аргона с гелием. Механические свойства сварных соединений, выпол
ненных сваркой в среде защитных газов, |
приведены в табл. 22—24. [6, И]. |
Механические свойства сварных соединений зависят от чистоты защитного |
|
газа (табл. 26). |
|
22. Отношение предела прочности сварного |
23. Механические свойства сварных соеди |
соединения к пределу прочности |
нений при 20 °С и повышенной |
основного металла (толщиной 2 мм) |
температуре |
|
|
< /< V % |
|
Сплав |
Тип |
Ручная сварка |
Автомати ческая сварка |
соединений |
|
|
|
|
|
[ |
|
АМцМ |
Стыковое |
90—95 |
97-100 |
|
Нахлссточное |
85-90 |
95-97 |
/
"в
% к основ
k Сплав ному кге/мм2 прн Т, °С метал
лу
20 |
20 |
200 | 250 |
й
Угол изгиба.
АМцП |
Стыковое |
|
|
АД1М |
100 |
8,5 |
_ |
_ |
_ |
65-75 |
70—80 |
АМцМ |
100 |
12.1 |
|||||
|
Нахлссточное |
АМцП |
63 |
12,0 |
_ |
_ |
_ |
||
|
|
65—75 |
65-80 |
AMrlM |
98 |
8,8 |
_ |
_ |
_ |
|
|
|
|
AMrIH |
65 |
9,3 |
7,3 |
5,9 |
_ |
АМгМ |
Стыковое |
90—95 |
90—97 |
АМг2М |
97 |
19,5 |
14,0 |
11,6 |
_ |
АМгЗМ |
95 |
22,5 |
13,5 |
18,3 |
_ |
||||
|
|
|
|
АМг5М |
100 |
30,5 |
20,8 |
_ |
|
АМгСТ |
» |
90—92 |
90—95 |
AMrüM |
100 |
37,5 |
20,5 |
14,8 |
90 |
АМгбП |
86 |
37,6 |
25,0 |
_ |
93 |
||||
|
|
|
|
АМгбН |
78 |
36,6 |
26,0 |
78 |
|
Д16М |
» |
80-85 |
85—94 |
Д16М |
91 |
20,6 |
_ |
_ |
_ |
Д16ТН*» |
85 |
36,3 |
_ |
_ |
|||||
Д16 |
Стыковое |
65-72 |
70—73 |
Д 16Т*а |
65 |
27,1 |
_ |
_ |
_ |
В92*» |
95 |
37,3 |
18,2 |
12,6 |
97 |
||||
(закалка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
после |
Нахлссточное |
60—65 |
60—66 |
|
|
|
|
|
|
сварки) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д16 |
Стыковое |
50—65 |
65-76 |
** Закалка, |
естественное |
старение, |
|||
наклеп. |
|
|
|
|
|
||||
|
Нахлесточное |
50—65 |
50-62 |
** Закалка, |
естественное |
старение. |
|||
В95 |
Стыковое |
90—92 |
- |
*» Старение 30 суток. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|