Сталь конструкційна низьколегована

Вплив того чи іншого елемента на властивості стали залежить від вмісту в ній як даного, так і інших елементів і особливо вуглецю.

Для зварних мостів, газопроводів та інших відповідальних споруд застосовують низьколеговану конструкційну крем-немарганцевую сталь 10Г2С1 (МК) по ГОСТ 5058-65. Ця сталь містить до 0,12% вуглецю; 1,3-1,65% марганцю; 0,9- 1,2% кремнію; не більше 0,035% фосфору і 0,04 сірки; по 0,30% хрому і нікелю; 0,30% міді. Сталь 10Г2С1 має тимчасовий опір 46-52 кгс / мм 2. відносне подовження - 21%, підвищену корозійну стійкість, знижену хладноломкость і задовільно зварюється.

Молібденові, хромомолібденові і хромо-молібденованадіевие низьколеговані теплостійкі сталі застосовують для виготовлення парових котлів, турбін і трубопроводів, що зазнають в процесі роботи дії високих температур і тисків. Для температур 450- 500 ° С призначаються молібденові стали 15М і 25М-Л, що містять 0,4-0,6% молібдену; для 540 ° С - хромомолібденові 15ХМ, 20ХМ-Л, що містять 0,4-0,6% молібдену і 0,8-1,1% хрому; для 585 ° С - хромомолібденованадієві 12Х1МФ і 15Х1М1Ф. Для труб, призначених для поверхневого нагріву котлів, застосовують хромомолібденованадієвих сталь 12Х2МФСР, додатково леговані кремнієм і бором, а для великих виливків парових турбін - сталь 15Х2М2ФБС-Л, легированную кремнієм і ніобієм. Для більш високих температур використовуються труби з високолегованих хромистих і хромонікелевих сталей.

Сварка низьколегованих сталей: при виконанні вертикальних і стельових швів струм зменшують на 10-20% і застосовують електроди діаметром не більше 4 мм.

Для зменшення швидкості охолодження металу шва слід застосовувати стикові і бортові з'єднання, так як при таврових і напусткових з'єднаннях швидкість охолодження вище. Рекомендується уникати з'єднань, що мають шви замкнутого (жорсткого контуру), якщо ж необхідні такі з'єднання, то їх зварюють короткими ділянками, забезпечуючи підігрів і уповільнене охолодження.

Зварювання стикових з'єднань металу товщиною до 6 мм і валикових швів з катетом до 7 мм виконують в один шар (однопрохідну), що зменшує швидкість охолодження. Більш товстий метал зварюють в декілька шарів довгими ділянками. Кожен шар повинен мати товщину 0,8-1,2 діаметра електрода. Зверху шва накладають Отжигают валик, краї якого повинні розташовуватися на відстані 2-3 мм від кордону проплавленняосновного металу. Отжигают валик накладають при температурі попереднього шару близько 200 ° С. Для металу товщиною до 40-45 мм застосовують багатошарову зварювання способом «гірки» або «каскаду». Довжину ділянок (300-350 мм) вибирають з таким розрахунком, щоб попередній шар не встигав охолонути нижче 200 ° С при накладенні наступного шару.

Якщо сталь схильна до загартування або при зварюванні на морозі, перед виконанням першого шва застосовують місцевий підігрів пальником або індуктором до 200-250 ° С. Попередній підігрів і наступний відпустку необхідні, якщо твердість в зоні впливу після зварювання становить 250 одиниць по Брінеллю і вище.

При виконанні підварювального швів і заварці прихваток необхідно виконувати умови, для зварювання низьковуглецевих сталей.

Зварювання конструкційних низьковуглецевих сталей виробляють електродами з фторістокальціевимі покриттями марок УОНИ-13/45; УОНИ-13/55; УОНИ-13/85; ОЗС-2; ЦУ-1; ДСК-50, ЦЛ-18; НИАТ-5 і іншими, що дають більш щільний і в'язкий наплавлений метал, менш схильний до старіння. Електроди з Руднокислі покриттями (ОММ-5, ЦМ-7 та ін.) Застосовувати при зварюванні відповідальних конструкцій з низьколегованих сталей не рекомендується.

Низьколеговані конструкційні стали краще зварювати електродами типу Е42А, так як метал шва отримує додаткове легування за рахунок елементів розплавляється основного металу і тимчасовий опір його підвищується до 50 кгс / мм 2; при цьому метал шва зберігає високу пластичність. Сварка електродами типу Е60А дає більш міцний, але менш пластичний метал шва внаслідок більш високого вмісту в ньому вуглецю.

Газове зварювання низьколегованих сталей виробляється нормальним полум'ям потужністю 75-100 дм 3 / н при лівій і 100- 130 дм г / ч ацетилену при правій зварюванні на 1 мм товщини металу. Як присадки використовують дріт Св-08, Св-08А або Св-10Г2 за ГОСТ 2246-60. Доцільно проковувати шов при світло-червоному калі (800-850 ° С) з наступною нормалізацією нагріванням пальником.

Електрошлакове зварювання низьколегованих сталей. Низьколегованісталі застосовують для виготовлення зварних конструкцій відповідального призначення, що працюють під тиском, при ударних або знакозмінних навантаженнях, в умовах низьких температур - до 203 К (-70 ° С) або високих - до 853К (580 ° С), в різних агресивних середовищах і т. д. Конструкції з цих сталей використовують у важкому, хімічному і нафтовому машинобудуванні, суднобудуванні, гідротехнічному будівництві і т. д.

Низьколеговані низьковуглецеві конструкційні стали містять, як правило, менш 0,18% С і підрозділяються на сталі підвищеної та високої міцності.

Низьколеговані низьковуглецевих сталі підвищеної міцності (09Г2С, 16ГС, 10ХСНД та ін.) Поставляють по ГОСТ 19282-73 і спеціальними технічними умовами в гарячекатаному або нормалізованому стані. Вони леговані зазвичай до 1,70% Мn, - 1,20% Si,

0,90% Сr або - 1,30% № та мають ферритно-перлитную структуру.

Низьколеговані високоміцні сталі поділяють на сталі з нітрідним зміцненням (14Г2АФ, 16Г2АФ і ін.) І термічно поліпшені (14Х2ГМР і ін.).

Низьколеговані теплотривкі стали 12ХМ, 12МХ, 16ГНМ і ін. Застосовуються в котло-турбобудуванні, а також в хімічному і нафтовому машинобудуванні, леговані до 0,55% Мо і до 1,1% Сг для підвищення жароміцності і жаростійкості. Їх поставляють в нормалізованому стані.

Низьколеговані середньовуглецеві конструкційні стали 20ГСЛ, 35XMЛ і ін. Поставляються в термообробленому стані (нормалізованому або загартованому), поряд з легуванням до 1,6% Мn, Cr, Ni і 0,6% Мо містять підвищену кількість вуглецю (0,15-0, 45%). Вимоги по ударної в'язкості для них (ан = 0,3 - 0,45 МДж / м 2) обумовлені зазвичай тільки при кімнатній температурі. Найбільш широко низьколеговані середньовуглецеві стали застосовують у важкому і енергетичному машинобудуванні для виготовлення фасонних виливків.