Svařitelnost ocelí mezi sebou tabulka

Svařování je jednou z metod vytváření trvalých kovových konstrukcí. Pevnost švu vytvořeného na spoji součástí závisí na takové vlastnosti oceli, jako je „svařitelnost“.

Klasifikace oceli podle stupně její svařitelnosti

Ocel je zastoupena různými skupinami jakostí, z nichž každá má své vlastní fyzikální a chemické vlastnosti. Výsledkem je, že kovové výrobky mají různé míry svařitelnosti. V závislosti na tomto parametru se slitiny železo-uhlík dělí do čtyř kategorií.

1. Dobrý
   Při svařování se získá vysoce kvalitní šev. Kov pro provedení práce nevyžaduje předehřívání a samotná práce se provádí obvyklým způsobem a za použití všech známých technologií.
2. Uspokojivé
   Pro vytvoření kvalitního svarového spoje je třeba ocelové výrobky připravit, tedy zahřát.
3. Omezený
   Kovové výrobky se před svařováním nejprve zahřejí a po spojení se také tepelně zpracují.
4. Špatný
   Taková ocel se vyznačuje tím, že při svařování (po něm) se na povrchu tvoří trhliny a mohou se také objevit „tvrdnoucí“ struktury, které snižují pevnost a spolehlivost spoje a činí jej křehkým.

Metody výpočtu uhlíkového ekvivalentu

Vlastnosti oceli obecně závisí na přítomnosti jiných kovů ve slitině železa a uhlíku. Při znalosti jejich obsahu pomocí empirického vzorce není obtížné vypočítat hodnotu tzv. uhlíkového ekvivalentu (Ce). Tato hodnota umožňuje určit, jaké výsledky lze očekávat od svařování kovových výrobků.

V Rusku pro hodnocení svařovacích charakteristik válcovaných výrobků používaných k vytváření konstrukcí používají vzorec schválený GOST 27772-88:

V Evropě se pro výpočty používá následující vztah:

V Japonsku je tato metoda pro stanovení uhlíkového ekvivalentu:

kde C, P, Cr, Mn, Cu, V, Si, Ni, Mo jsou hmotnostní zlomky (v %) uhlíku, fosforu, chrómu, manganu, mědi, vanadu, křemíku, niklu, molybdenu.

Ocel se nepovažuje za náchylnou k praskání, pokud je hodnota uhlíkového ekvivalentu „C“ menší než 0,45 %. V opačném případě, když již existuje možnost jejich výskytu, je nutné součásti vyžadující spojení před svařováním zahřát.

Výpočet hodnoty tvrdosti v tepelně ovlivněné zóně

Dalším parametrem, kterému je třeba věnovat pozornost, je tvrdost tepelně ovlivněné zóny (HAZ). Toto je název dané části výrobku, která se nachází v blízkosti vytvořeného švu. V této oblasti dochází vlivem teploty k fázovým přeměnám se změnou vnitřní struktury kovu. Někdy to může vést ke zkřehnutí oceli.

Tvrdost kovu v této zóně se určuje pomocí Vickersovy metody. Pokud se jeho hodnoty pohybují v rozmezí 350-400 na speciální HV stupnici, pak se v oblasti HAZ jednoznačně vyskytují produkty rozkladu austenitu (jedna z modifikací železa a jeho slitin), které iniciují vznik studených trhlin. .

Maximální hodnota tvrdosti uhlíkové a nízkolegované oceli se vypočítá pomocí údajů o chemickém složení kovu pomocí tohoto vzorce:

kde C, Mn, Si, Cr, Ni jsou hmotnostní zlomky (v procentech) chemických prvků.

Stanovení citlivosti oceli na praskání za studena

Po svařování vznikají trhliny za studena v důsledku tahových zbytkových napětí. Jejich pevnost závisí na tuhosti výsledné struktury a tloušťce švu. Jeho hodnotu lze určit součinitelem intenzity tuhosti – K. Charakterizuje působící sílu, která otevře mezeru o 1 mm, která je také ve svarovém spoji široká 1 mm. Počítá se takto:

kde Kq je konstanta, která se považuje za rovnou 69, S je tloušťka ocelového plechu (v mm). Je důležité si uvědomit, že poměr je platný pouze v případě, že tloušťka plechu nepřesahuje 150 mm.

Jak může být ocel náchylná k praskání za studena, lze určit pomocí parametrické rovnice:

kde Рш je koeficient „křehnutí“ (toto je název pro proces, kdy kov přechází z viskózního stavu do křehkého), H je množství difúzního vodíku, K je koeficient intenzity tvrdosti.

Hodnota Psh se zjistí řešením Bes-Sio rovnice:

Výsledky opakovaných studií pomohly stanovit prahovou hodnotu, při které se projevuje citlivost oceli na tvorbu studených trhlin. K tomu dojde, pokud hodnota Pw překročí 0,286.

Metody eliminace studených trhlin při svařování

Tvorba trhlin zhoršuje kovový povrch a v důsledku toho snižuje pevnost hotové konstrukce. Následující opatření pomohou zabránit jejich výskytu:

• revize (změna) konstrukčních řešení, která sníží tuhost v oblasti svarového spoje;
• pečlivé sledování průběhu svařování za optimálních podmínek pomůže snížit obsah difúzního vodíku;
• provádění svářečských prací při dodržení speciálních parametrů, které zabrání křehnutí kovu a usnadní odstranění difúzního vodíku ze švu.

Z uvedených metod pro snížení pravděpodobnosti vzniku studených trhlin při svařování je nejoblíbenější poslední.