Материалы в сварочном производстве

Одним из основных факторов, определяющих целесообразность и возможность использования сварки для получения комбинированных заготовок, является материал свариваемых элементов. Прежде всего, он должен обладать высокой свариваемостью, т. е. образовывать надежно работающие при заданных режимах эксплуатации сварные соединения, легко свариваться без дополнительного подогрева, без использования дополнительной оснастки.

Наиболее распространенным материалом комбинированных сварных заготовок является сталь, однако с развитием специальных отраслей промышленности все шире используются сплавы на основе алюминия, магния, титана; находят применение и другие конструкционные материалы, в частности пластмассы. Химический состав стали оказывает существенное влияние на свариваемость, так, хром, молибден, вольфрам, повышенное содержание кремния и марганца понижают свариваемость стали.

Особенно сильно влияет на свариваемость стали углерод: при содержании углерода до 0,25 % сталь сваривается легко без применения подогрева и специальной оснастки, дальнейшее увеличение содержания углерода резко снижает свариваемость стали, так как служит причиной закалки в переходных зонах и способствует возникновению трещин. В связи с этим наибольшее применение при изготовлении сварных деталей имеют малоуглеродистые и низколегированные (с суммарным содержанием легирующих элементов до 2 %) стали.

Для улучшения свариваемости углеродистых и низколегированных сталей необходимо также ограничивать содержание вредных примесей — серы и фосфора. В табл. 1.25 приведен химический состав наиболее часто применяемых в сварных деталях малоуглеродистой и низколегированной сталей, там же указаны и некоторые области их применения.

Кроме перечисленных марок в комбинированных сварно-литых деталях применяются различные углеродистые и легированные стали, обладающие необходимыми для сварки технологическими свойствами — пластичностью и незначительной склонностью к прокаливаемости.

Химический состав и области применения малоуглеродистой и низколегированной деформируемых сталей

Материалы в сварочном производстве

В табл. 1.26 приведены наиболее часто используемые марки сталей для сварно-литых деталей, а также области их применения. Учитывая особенности сварки, необходимо выбирать марки легких сплавов, физико-механические свойства которых обеспечивали бы высокую прочность сварных соединений, применение сравнительно простых технологических приемов сварки, без предварительного подогрева и последующей термической обработки. Материал должен быть малочувствительным к термическим воздействиям, обладать высокими прочностными и пластическими характеристиками.

Таблица 1.26

Марки сталей и области их применения для сварно-литых деталей

Марка

Область применения

Температура и стойкость при эксплуатации, °С

20JI, 25JI, ЗОЛ, 35JI, (массовое содержание серы и фосфора до 0,05 %)

Сварно-литые детали энергомашиностроения (цилиндры, клапаны, арматура трубопроводов, детали турбомашин и паровых турбин, конструкции с большим объемом сварочных работ)

450

20ГСЛ, 25ГСЛ

Сварно-литые детали общего и энергомашиностроения (литые детали машин повышенной прочности, лопасти и валы гидротурбин)

100

20ХМЛ

Сварно-литые детали паровых и газовых турбин (цилиндры, арматура и

др.)

500

20ХМФЛ

510-540

15Х1М1ФЛ

Сварно-литые детали энергомашиностроения (цилиндры, паровые и сопловые коробки и др.)

565-580

20Х13НЛ, 10Х12НДЛ

Сварно-литые детали гидротурбин, работающие в условиях кавитации, лопасти рабочих колес гидротурбин

Стойкость к ка- витационному изнашиванию

ЮХ18НЗГЗД2Л

Сварно-литые детали энергомашиностроения, работающие при обычных температурах и в условиях кавитационного и эрозионного изнашивания (рабочие колеса и другие детали крупных гидротурбин)

Стойкость к ка- витационному и эрозионному изнашиванию

1Х18НГЗД2Л

Сварно-литые детали гидротурбин, предназначенные для эксплуатации в условиях абразивного изнашивания

Стойкость к абразивному изнашиванию

1Х20Н12ТЛ

Сварно-литые детали энергетических и других установок (детали арматуры и турбин)

600

 

Одними из перспективных конструкционных материалов являются пластмассы. Применяемые в настоящее время способы сварки пластмасс могут обеспечивать высокую прочность сварных соединений при статической нагрузке, которая для стыковых соединений достигает 50-60 % по отношению к основному металлу, а для соединений внахлестку может достигнуть 100 %.

Для листосварных деталей применяют следующие виды листового и профильного проката:

листовой прокат:

ГОСТ 82-70* «Сталь прокатная широкополосная универсальная»;

ГОСТ 103-76* «Полосастальная горячекатаная. Сортамент»;

ГОСТ 14637-89 «Прокат толстолистовой и широкополосный универсальный из углеродистой стали общего назначения. Технические условия»;

ГОСТ 19904-90* «Сталь листовая холоднокатаная. Сортамент»;

ГОСТ 19903-74* «Сталь листовая горячекатаная. Сортамент»;

ГОСТ 21631-76 «Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия»;

профильный прокат:

ГОСТ 8509-93* «Сталь прокатная угловая равнополоч- ная. Сортамент»;

ГОСТ 8510-86 «Сталь прокатная угловая неравнополоч- ная. Сортамент»;

ГОСТ 8239-89* «Сталь горячекатаная. Балки двутавровые. Сортамент»;

ГОСТ 8240-97* «Сталь горячекатаная. Швеллеры. Сортамент»;

трубы стальные:

ГОСТ 8732-78* «Трубы стальные бесшовные горячеде- формированные. Сортамент»;

ГОСТ 10704-76* «Трубы стальные электросварные и пря- мошовные. Сортамент»;

ГОСТ 8734-75* «Трубы стальные бесшовные холодноде- формированные. Сортамент»;

трубы прессованные:

ГОСТ 18482-79* «Трубы прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия»;

гнутые профили стальные:

ГОСТ 11474-76* «Профили стальные гнутые. Технические условия».

От правильного выбора марки материала и типа профиля зависит возможность получения наибольшей экономии металла и снижения стоимости изготовления сварных деталей.

При выборе различных профилей проката следует учитывать, что для элементов, работающих на сжатие и изгиб, целесообразно применять профили с более тонкой стенкой.

Профили с толстыми стенками в основном применяют для элементов, работающих на растяжение, трубчатые сечения целесообразно использовать при работе элементов на кручение и продольный изгиб. Использование листового и профильного проката для заготовок в сварных изделиях целесообразно и экономически оправдано при единичном и мелкосерийном производствах, так как это процесс многооперационный (резка заготовок — механическая обработка — сварка).

Комментариев нет »

Комментариев нет.

RSS-лента комментариев к данной записи. TrackBack URI

Оставить комментарий