ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Материал сварных конструкций из "Прочность сварных соединений " Из отмеченного выше следует, что материал сварных конструкций должен обладать таким комплексом свойств, которые обеспечивали бы высокие прочностные характеристики сварных соединений при применении сравнительно простых технологических приемов сварки (без предварительного подогрева, последующей термической обработки и других специальных мер). Более того, материал сварных конструкций должен обладать не только определенными свойствами, обеспечивающими его высокую эксплуатационную прочность, но он должен также обладать достаточной технологической прочностью, т. е. он должен выдерживать без разрушения усилия, возникающие в процессе сварки. [c.14] В процессе остывания сварного соединения, в нем при некоторых условиях возможно появление трещин. Условия образования таких трещин зависят от свойств металла, формы и размеров подготовленных к сварке кромок и от технологии сварки. [c.14] В зависимости от условий образования трещин (в основном в зависимости от температур, при которых отмечается их появление) различают горячие и холодные трещины. [c.14] Горячие трещины возникают при температуре, близкой к линии солидуса, в процессе уменьшения объема затвердевающей прослойки жидкого металла, находящейся в замкнутом объеме между уже затвердевшими кристаллами. На процесс образования горячих трещин большое влияние оказывает химический состав металла шва, определяющий свойства жидких прослоек. Для некоторых прослоек рост механической прочности идет медленнее, чем рост напряжений, возникающих от сокращения объема. Это и приводит к образованию горячих трещин. Сера, углерод, кремний и водород способствуют образованию горячих трещин, а марганец повышает стойкость металла к трещинообразованию. Чем больше в металле шва элементов, способствующих образованию легкоплавких эвтектик и химических соединений, располагающихся при кристаллизации по границам зерен и затвердевающих в последнюю очередь, тем больше вероятность образования горячих трещин. [c.14] Холодные трещины возникают в швах и околошовной зоне, как правило, при температурах ниже 300°. Причиной их образования является концентрация углерода и легирующих элементов, вызывающая закалку. Появлению холодных трещин способствует также загрязнение металла фосфором. [c.14] Для определения пригодности материала к применению в сварных конструкциях существуют различные специальные пробы, которые позволяют произвести оценку технологической прочности применительно к выбранным сварочным материалам и технологическим условиям. Так, например, известны пробы Института электросварки им. Е. О. Патона, МВТУ им. Баумана, ЛПИ им. М. И. Калинина, Кировского завода и др. В технологических пробах в известной мере воспроизводятся условия выполнения сварных швов, соответствующие достаточно жестким условиям сварки, характерным для определенных отраслей производства. Удовлетворительное выполнение такой пробы может служить некоторой гарантией, обеспечивающей в указанных условиях достаточную технологическую прочность сварных соединений. Все эти пробы дают только качественную оценку и не относятся к числу обязательных испытаний при определении свойств материалов. Однако применение этих проб позволило уточнить некоторые важные требования, которые необходимо предъявлять к материалам для сварных конструкций. Было установлено, что приемка металла для сварных конструкций должна производиться не только по механическим характеристикам, но также и по химическому составу. При этом для обеспечения высокой технологической прочности металла сварных конструкций оказалось необходимым устанавливать для него более жесткие ограничения по химическому составу, по сравнению с металлом клепаных конструкций. В связи с этим для металла сварных конструкций ограничено содержание углерода, а также принято более строгое ограничение вредных примесей серы и фосфора. [c.15] Установлено, что при применении сравнительно простой технологии сварки и наиболее распространенных сварочных материалов многие марки малоуглеродистой и низколегированной стали являются вполне пригодными для сварных конструкций. [c.15] Состав и характеристики некоторых марок сталей, применяемых в сварных конструкциях, приведены в приложениях 1 и 2. [c.15] Следующие четыре марки стали (М12, М16, М18а, М21а) относятся к третьей группе сталей по ГОСТ 380—57. Они близки к предыдущим четырем маркам стали, но представляют собой группу сталей повышенного качества и поставляются одновременно по химическому составу и по механическим свойствам. Такое условие поставок в большей мере соответствует требованиям, которые предъявляются к материалам для сварных конструкций. Стали этой группы предназначены для наиболее ответственных конструкций, воспринимающих динамические нагрузки. В частности, сталь марки М16 применяется для изготовления цельносварных пролетных строений железнодорожных мостов. [c.16] Последние три марки стали относятся к группе котельных сталей и применяются для изготовления деталей паровых котлов, барабанов, днищ, обечаек и для других сосудов, работающих при давлении до 60 ат и при температуре до 450° С. [c.16] В связи с большими перспективами применения в промышленности низколегированных сталей, ассортимент их в настоящее время значительно расширен. В новый государственный стандарт на низколегированную конструкционную сталь (ГОСТ 5058—57) включены 24 марки стали вместо 3 марок по старому стандарту. В приложении 2 приведены составы и характеристики низколегированных сталей из числа предназначенных к широкому выпуску, которые могут быть применены в сварных конструкциях. [c.16] Содержание вредных примесей 8 и Р для всех марок ограничено значением 0,04. [c.16] По требованию заказчика должна определяться ударная вязкость после механического старения или при температуре — 40°. При этом минимальное значение ударной вязкости при толщине проката 10— 20 мм должно быть не менее 3 кгм см . При толщине проката более 20 мм нормы ударной вязкости устанавливаются соглашением сторон. Для стали марки ЮХСНД при толщине проката 10—15 мм ударная вязкость при температуре — 40° должна быть не менее 4 кгм1см , а при толщине проката 16—32 мм не менее 5 кгм1см . В стали для арматуры ударная вязкость не определяется. [c.16] При современном уровне развития сварочной техники задача обеспечения равнопрочности сварных соединений основному металлу для стальных конструкций решена вполне успешно. Можно полагать, что подобная задача может быть также успешно решена и для сварных конструкций из новых материалов. [c.17] В настоящее время в сварных конструкциях широко применяется низколегированная сталь, начинают вводиться легкие сплавы, составленные на базе алюминия, а также сплавы, составленные на базе титана и магния (см. приложение 4). [c.17] Дальнейшее совершенствование процессов получения легких сплавов и снижение их стоимости будет способствовать более широкому применению их в нашем народном хозяйстве. [c.18] Вернуться к основной статье