МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ

УГЛЕРОДИСТЫЕ И УГЛЕРОДИСТО-МАРГАНЦЕВЫЕ (НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ) СТАЛИ И ИХ СВАРИВАЕМОСТЬ

Для сварных конструкций общего назначения приме­няют конструкционные углеродистые стали обыкновен­ного качества (ГОСТ 380—94).

Углеродистую сталь обыкновенного качества по ГОСТ 380—94 изготовляют 20 марок: Стікп, Ст2кп, СтЗпс, СтЗГпс и т. д. Эти стали экономичны, однако со­держат повышенное количество примесей, газов и не­металлических включений, снижающих их механичес­кие и технологические свойства Структура этих сталей в состоянии поставки — феррито-перлитная.

Повышение технологических свойств сталей (обраба­тываемость, штампуемость, свариваемость и т. д.) дос­тигается использованием качественных углеродистых сталей, отличающихся пониженным содержанием Р и S. К этим сталям, согласно ГОСТ 1054—84, относятся 26 ма­рок: 08кп, 10, 15, 20, 30, 45 и т. д. Содержание вредных примесей (S и Р) в них допускается не более 0,035% каж­дого. Структура — феррит + перлит. Качественные ста-

76

ли чаще всего применяют в горячекатаном, нормализо­ванном и улучшенном (закалка + отпуск) состояниях. Химические составы, механические свойства, нормиру­емые показатели свойств указанных сталей приведены в указанных ГОСТах и могут быть определены по спра­вочникам-каталогам [8].

В сварных конструкциях ответственного назначения для снижения их веса (иногда до 30%) за счет более вы­сокой прочности материала используют конструкцион­ные низколегированные стали, выпускаемые по ГОСТ 19281—89, 19282—73, и многочисленным специальным техническим условиям. Стали легируют таким образом, чтобы повышение значений а„ и стт сопровождалось со­хранением достаточной пластичности 8, ударной вязко­сти KCU и обеспечивалась бы удовлетворительная сва­риваемость. Основными легирующими в этих сталях являются марганец и кремний, поэтому их часто назы­вают углеродисто-марганцевыми или кремнемарганцевы­ми. Суммарное содержание всех легирующих в сталях составляет не более 2 -4% и распределяется примерно следующим образом: Мп < 2,0%, Si < 0,7...! ,1%, Сг, Ni, Си < 0,3% каждого. Упрочнение сталей достигается как за счет легирования твердого раствора и образования хи­мических соединений, так и применения соответству­ющей термообработки. Примерами таких сталей могут служить 09Г2, 09Г2С, 09Г2Д, 14Г2, І7ГС, 10Г2С1, 10ХСНД.

Все низколегированные стали, содержащие Мп и Si, поставляются, как правило, в термически обработанном состоянии (закалка + отпуск), что существенно улучша­ет их вязкость, особенно при низких температурах (при Т = —40 °С ударная вязкость KCU > 30 Дж/см2). Струк­тура этих сталей в состоянии поставки феррито-перлитная или перлитная, а после закалки с отпуском — сорбитная.

Данные о составе и механических свойствах этих сталей подробно указаны в справочной литературе [8].

Углеродистые и углеродисто марганцевые низколеги­рованные стали рекомендуются для сварки элементов строительных сооружений, подъемно-транспортных ус­тройств и дорожных машин, оборудования нефтяной и газовой промышленности, судов, трубопроводов раз­личного назначения, сельскохозяйственных машин, ав­томобильного и железнодорожного транспорта и т. д. Темпераіурная область их использования охватывает ин­тервал от —40 °С до +425 °С для углеродистых и от —70 °С до +475 °С для низколегированных сталей.