ЛПЗ "Свариваемость металлов"

Лабораторно-практическая работа

Тема: «Оценка свариваемости сталей, применяемых для изготовления сварных конструкций»

Цель работы: приобретение навыков в расчете эквивалента углерода для различных марок сталей при определении свариваемости.

Методическое обеспечение:

- Методические указания при проведении практической работы

- Справочная литература

Последовательность выполнения практической работы:

1. Изучить методику расчета эквивалента углерода для различных марок сталей при определении свариваемости.

2. Выписать химический состав данной стали.

3. Рассчитать С_экв для каждой марки стали и дать заключение о свариваемости.

4. Составить отчет.

5. Сделать выводы о работе.

6. Ответить на контрольные вопросы.

Основные теоретические положения:

Свариваемость-способность двух частей металла при нагревании прочно соединяться друг с другом.

Свариваемость сталей оценивается по четырехклассной системе:

ХС – хорошая свариваемость;

УС – удовлетворительная свариваемость;

ОС – ограниченная свариваемость;

ПС – плохая свариваемость.

Хорошая (при значении Сэкв≥0,25%): для низкоуглеродистых стальных деталей; не зависит от толщины изделия, погодных условий, наличия подготовительных работ.

Удовлетворительная (0,25%≤Сэкв≤0,35%): присутствуют ограничения к условиям окружающей среды и диаметру свариваемой конструкции (температура воздуха до -5, в безветренную погоду, толщина до 20 мм).

Ограниченная (0,35%≤Сэкв≤0,45%): для образования качественного шва необходим предыдущий подогрев. Он способствует «плавным» аустенитным преобразованиям, формированию устойчивых структур (ферритно-перлитные, бейнитные).

Плохая (Сэкв≥0,45%): формирование механически стабильного сварного соединения невозможно без предыдущей температурной подготовки кромок металла, а также последующей термической обработки сваренной конструкции. Для образования нужной микроструктуры необходимы дополнительные подогревы и плавные охлаждения.

Существует целый ряд методик оценки свариваемости. Одна из них: оценка свариваемости по эквиваленту углерода.

Определение свариваемости стали с учетом ее химического состава определяется по формуле:

, (1)

где C, Mn, Ni, Cr, Mo, V - %-ое содержание компонентов в стали.

С учетом толщины металла поправка к эквиваленту углерода рассчитывается по формуле:

N = 0,005· S· С_э, (2)

где N – поправка к эквиваленту углерода;

S – толщина свариваемого металла;

С_э – эквивалент углерода;

0,005 – коэффициент толщины.

Полный эквивалент углерода рассчитывается по формуле:

С_экв = С_э(1 + 0,005·S), (3)

Стали, у которых С_э = 0,2...0,45%, хорошо свариваются, не требуют предварительного подогрева и последующей термообработки.

Предварительный подогрев в случае необходимости может определяться по формуле:

, (4)

Таблица 1 – Химический состав сталей

Контрольные вопросы:

1. Как оценивается свариваемость по эквиваленту углерода?

2. Оцените свариваемость заданных сталей.

3. Чему равно предельное содержание эквивалента углерода для хорошо свариваемых сталей?

Список литературы:

1.Куркин С. А., Николаев Г. А. Сварные конструкции. – М.: Высшая школа, 1991. – 398с.

2.Белоконь В.М. Производство сварных конструкций. – Могилев, 1998. – 139с.

3.Блинов А.Н., Лялин К.В.Сварные конструкции – М.: - «Стройиздат», 1990. – 352с.