Сварка стали 30хгса

Сварка стали 30хгса

В конце обзорного текста о 30ХГСА хотелось бы указать на некоторые особенности сварки стали 30ХГСА оптимальным образом. Прежде всего, специалисты советуют до начала самой сварки 30ХГСА провести предварительный подогрев материалов из 30ХГСА до 250-300 градусов Цельсия, а после сварки осуществить медленное охлаждение. Это очень важно, так как сталь 30ХГСА чувствительна к резкому охлаждению при сваривании – в результате могут появиться трещины. Поэтому, закончив сварку хромансиля, следует отводить горелку медленно, при этом подогревая металл вокруг места сварки на расстоянии примерно 20-40 мм.Также, не позднее чем через 8 часов после сварки 30ХГСА нужно подвергнуть сварные узлы закалке и высокому отпуску – закалка 30ХГСА осуществляется с нагревом до 880 градусов Цельсия, и впоследствии изделие из 30ХГСА охлаждается в масле при температуре от 20 до 50 градусов. Отпуск проводится путем нагрева изделия из 30ХГСА до 400-600 градусов и дальнейшего его охлаждения в горячей воде. Саму же сварку 30ХГСА необходимо проводить быстро, не задерживая пламя горелки на одном месте, чтобы избежать выгорания легирующих добавок.

взято отсюда : www.smcspb.ru/home/7

Что такое труба 30хгса. 6 главных особенностей

Труба 30хгса представляет собой бесшовный металлопрокат круглого и пустотелого профиля. Изготавливаются как тонкостенные трубы, так и изделия с достаточно толстыми стенками. Так как на их поверхности отсутствует сварной шов, они становятся более прочными и надежными.

Процесс изготовления трубы 30хгса состоит из нескольких технологических этапов и выполняется на специализированных заводах. Вся процедура производства выполняется в соответствии со стандартами качества, которые прописаны в соответствующих ГОСТах.

Изготавливается данная продукция из стали марки 30хгса. Это высокоуглеродистая сталь с добавлением ряда других химических элементов. Большое содержание углерода делает материал более твердым и устойчивым к механическому воздействию. В состав входит хром, который защищает от коррозии и предотвращает появление различных дефектов. Еще в составе присутствует кремний и марганец. Они значительно повышают показатели ударной вязкости и значительно сокращают воздействие ударных нагрузок.

Бесшовные трубы 30хгса обладают рядом следующих преимуществ:

  • Высокие показатели прочности. Отсутствие швов полностью исключает возможность протечки, что делает данные трубы самыми надежными среди аналогов на рынке;
  • Высокие показатели термостойкости. Качественные изделия способны воспринимать как достаточно высокие температуры (до плюс 100 градусов), так и низкие температуры (до минус 50 градусов);
  • Высокий срок службы. Даже в достаточно тяжелых условиях эксплуатации трубы 30хгса способны служить до 10 лет и более;
  • Благодаря наличию дополнительных металлов в составе стали, труба становится более стойкой к воздействию коррозии;
  • Благодаря большому ассортименту с разными толщинами стенок, у металлопроката множество областей применения;
  • Тонкостенные изделия имеют относительно небольшой вес.

Сталь 15ГС

Сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций.

Заменитель: 12ГС, 16ГС.

Вид поставки: Котельные трубы по ТУ 14-3р-55-2001.

Применение: Стационарные трубопроводы питательной воды котлов СВП, работающие при температуре 280°С. А также стойки ферм, верхние обвязки вагонов, хребтовые балки, двутавры и другие детали вагоностроения, детали экскаваторов, элементы сварных металлоконструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до +450°С.

Что называется термической обработкой металла: основы, общие принципы

В процессе данной технологии кристаллическая решетка болванки преобразуется. Задача – изменить свойства, а не ее конфигурацию и габариты. По завершении заготовка приобретает требуемые по технологии параметры и уникальное строение. Рассмотрим, для чего нужна закалка металла и как она влияет на структуру стали после процедуры:

  • • для улучшения технологических характеристик посредством разупрочнения, данный процесс применяют в качестве подготовительной операции или промежуточного этапа;
  • • для получения требуемых технических характеристик посредством упрочнения либо приобретения специализированной структуры;
  • • для фиксации размера и конфигурации, а также получения новых свойств заготовки.

Все процедуры допускаются только на материалах, в которых температурные превращения выполняются подобным образом. Воздействие температурой применяют с целью производства режущих элементов оснастки, станков, машин и производственного оборудования. Отвечая на вопрос, какие виды стали подвергаются закалке, отметим, что процедура подходит для металлов любых марок, требующих повышения износоустойчивости.

Разработка и производство сварочных материалов

Номенклатурный ряд сварочных материалов, выпускаемых СЗСМ, регулярно расширяется. В исследовательском отделе проходит испытания сырьё для производства готовой продукции, исследуются новые компоненты, что позволяет использовать в процессе производства сырьё и компоненты исключительно с качественными характеристиками.

В начале 2011 года на Судиславском заводе сварочных материалов введен в эксплуатацию новый цех по производству сварочной проволоки мощностью 6000 тонн в год.

Основными видами выпускаемой сварочной проволоки являются:

  • Омедненная и полированная, со специальным графитовым покрытием, проволока Ø 0,8 — 1,6 мм для сварки в среде инертных газов;
  • Омедненная сварочная проволока различных марок сталей Ø 2,0 -5,0 мм для сварки под флюсом.

Сварочная омедненная проволока изготавливается на оборудовании производства фирм Koch (Германия) и WWM (Италия).

Подробнее о комплексе оборудования

Марки стали

Химический состав марок стали

Все стали имеют свою маркировку, отражающую в первую очередь их химический состав. В маркировке стали первой цифрой указано содержание углерода в сотых долях процента. Затем следуют буквы русского алфавита, обозначающие наличие легирующего элемента. Если за буквой цифры нет, это означает, что содержание легирующего элемента составляет не более одного процента, а следующие за буквой цифры (цифра) означают содержание его в процентах.

Примеры расшифровки обозначения сталей:

12ХНЗА: содержание углерода – 0,12%, хрома – 1,0%, никеля – 3,0%, высокого качества;
30ХГСА: содержание углерода – 0,30%, хрома, марганца, кремния по одному проценту, буква «А» обозначает высокое качество;
19ХГН: cодержание углерода – 0,19%, хрома, марганца, никеля по одному проценту;
15Х25Т: содержание углерода – 0,15%, хрома – до 25%, титана – до 1%;
08Х21Н6М2Т: содержание углерода – 0,08%, хрома – 21%, никеля – 6%, молибдена – 2%, титана – до 1 процента.
09Х16Н15М3Б: содержание углерода – 0,09%, хрома – 16%, никеля – 15%, молибдена – 3,0%, ниобия – до 1 процента.

В последние годы для улучшения качества стали применяются новые методы ее выплавки, которые находят отражение в обозначениях марок стали:

  • ВД – вакуумно-дуговой;
  • ВИ – вакуумно-индукционный;
  • Ш – шлаковый;
  • ПВ – прямого восстановления;
  • ЭШП – электронношлаковый переплав;
  • ШД – вакуумно-дуговой после шлакового переплава;
  • ЭЛП – электронно-лучевой переплав;
  • ПДП – плазменно-дуговой переплав;
  • ИШ – вакуумно-индукционный плюс электрошлаковый переплав;
  • ИП – вакуумно-индукционный плюс плазменно-дуговой переплав.

Кроме перечисленных, на заводах изготовляются трубы из опытных марок стали, имеющие следующие обозначения:

  • ЭП – электростальская (завод) поисковая;
  • ЭИ – электростальская исследовательская;
  • ЧС – челябинская сталь;
  • ЗИ – златоустовская исследовательская;
  • ВНС – ВИЭМовская нержавеющая сталь;
  • ДИ – днепроспецстальская (завод) исследовательская.

По степени раскисления стали маркируются так:
кипящие – кп, полуспокойные – пс, спокойные – сп.

Углеродистые стали

Углеродистая сталь по назначению делится на конструкционную и инструментальную.

Конструкционной углеродистой называется сталь, содержащая до 0,6 % углерода (как исключение допускается 0,85 процента).
По качеству конструкционная углеродистая сталь разделяется на две группы: обыкновенного качества и качественная.

Сталь обыкновенного качества применяется для неответственных строительных конструкций, крепежных деталей, листового проката, заклепок, сварных труб. На конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества установлен ГОСТ З80-88. Эта сталь выплавляется в кислородных конвертерах и мартеновских печах и подразделяется на три группы: группа А, поставляемая по механическим свойствам; группа Б, поставляемая по химическому составу и группа В, поставляемая по механическим свойствам и химическому составу.

Читайте также  Wago как пользоваться

Качественная углеродистая конструкционная сталь поставляется по химсоставу и механическим свойствам, выплавляется в кислородных конвертерах и мартеновских печах. На нее распространяется ГОСТ 1050-88.
Качественная конструкционная сталь применяется для деталей, работающих при повышенных нагрузках и требующих сопротивления удару и трению: зубчатых колес, осей, шпинделей, шарикоподшипников, шатунов, коленчатых валов, а также для изготовления сварных и бесшовных труб. К конструкционным углеродистым сталям относится автоматная. Для улучшения обработки резанием в ее состав вводится сера, свинец, селен. Из этой стали делают трубы для автомобилестроения.

Легированные стали

В стали особого назначения вводят также редкоземельные элементы, в легированных сталях может одновременно находиться несколько легирующих элементов.
Область применения конструкционной легированной стали очень велика. Применение легированной стали экономит металл, повышает долговечность изделий.

По назначению легированные стали делятся на группы: конструкционная, инструментальная и сталь с особыми физическими и химическими свойствами.

Конструкционная легированная сталь согласно ГОСТ 4543-71 делится на три группы: качественная, высококачественная и особо высококачественная.

В легированной стали наряду с обычными примесями (сера, кремний, фосфор) имеются легирующие, т.е. связывающие элементы: хром, вольфрам, молибден, никель, а также кремний и марганец в повышенном количестве. Легированная сталь обладает высоко ценными свойствами, которых нет у углеродистой стали.

Ниже описано влияние конкретных элементов на свойства стали:

  • Хром – повышает твердость, коррозионностойкость;
  • Никель – повышает прочность, пластичность, коррозионностойкость;
  • Вольфрам – увеличивает твердость и красностойкость, т.е. способность сохранять при высоких температурах износостойкость;
  • Ванадий – повышает плотность, прочность, сопротивление удару, истиранию;
  • Кобальт – повышает жаропрочность, магнитопроницаемость;
  • Молибден – увеличивает красностойкость, прочность, коррозионностойкость при высоких температурах;
  • Марганец – при содержании свыше 1 процента увеличивает твердость, износоустойчивость, стойкость против ударных нагрузок;
  • Титан – повышает прчность, сопротивление коррозии;
  • Алюминий – повышает окалиностойкость;
  • Ниобий – повышает кислотостойкость;
  • Медь – уменьшает коррозию.

Наибольшее распространение получили следующие легированные стали:

  • хромистые, обладающие хорошей твердостью, прочностью: 15Х, 15ХА, 20Х, 30Х, 30ХРА, 35Х, 40Х, 45Х;
  • марганцовистые, отличающиеся износоустойчивостью: 20Г, 50Г, 10Г2, 09Г2С;
  • хромомарганцовые: 19ХГН, 20ХГТ, 18ХГТ, 30ХГА, 25Х2ГНТА-ВД;
  • кремнистые и хромокремнистые, обладающие высокой твердостью и упругостью: 33ХС, 38ХС;
  • хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые, особо прочные, противостоящие истиранию 30ХМА, 15ХМ, 15Х5М, 15Х1МФ;
  • хромомарганцевокремнистые стали («хромансиль») : 14ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА;
  • хромоникелевые, очень прочные и пластичные: 12Х2Н4А, 20ХН3А, 12ХН3А;
  • хромоникелевольфрамовые, хромоникелеванадиевые стали: 12Х2НВФА, 20Х2Н4ФА, 30ХН2ВА.

Стали и сплавы высоколегированные, коррозионостойкие, жаропрочные и жаростойкие

Коррозионностойкие высокохромистые стали, легированные никелем, титаном, хромом, ниобием и другими элементами. Предназначены для работы в средах разной агрессивности. Для слабо агрессивных сред используются стали 08Х13, 12Х13, 20Х13, 25Х13Н2.

Детали из этих сталей работают на открытом воздухе, в пресной воде, во влажном паре и растворах солей при комнатной температуре.

Для сред средней агрессивности применяют стали 07Х16Н6, 09Х16Н4Б, 08Х17Т, 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т, 15Х25Т.

Для сред повышенной агрессивности используют стали 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Т, 03Х18Н12, которые обладают высокой стойкостью против межкристаллитной коррозии и жаростойкостью. Структура коррозионностойких сталей в зависимости от химсостава может быть мартенситной , мартенситно-ферритной, ферритной, аустенитно-мартенситной аустенитно-ферритной, аустенитной.

Хладостойкие стали должны сохранять свои свойства при температурах минус 40…минус 80 град. С. Наибольшее применение имеют стали: 20Х2Н4ВА, 12ХН3А, 15ХМ, 38Х2МЮА, 30ХГСН2А, 40ХН2МА и др.

Жаропрочные стали способны противостоять механическим нагрузкам при высоких температурах (400…850 град. С). Стали 15Х11МФ, 13Х14Н3В2ФР, 09Х16Н15М3Б и другие применяют для изготовления пароперегревательных устройств, лопаток паровых турбин, трубопроводов высокого давления. Для изделий, работающих при более высоких температурах, используются стали 15Х5М, 16Х11Н2В2МФ, 12Х18Н12Т, 37Х12Н8Г8МБФ и др.

Жаростойкие стали способны сопротивляться окислению и окалинообразованию при температурах 1150…1250 град. С. Для изготовления паровых котлов, теплообменников, термических печей, аппаратуры, работающей при высоких температурах в агрессивных средах используются стали марок 12Х13, 08Х18Н10Т, 15Х25Т, 10Х23Н18, 08Х20Н14C2, 1Х12МВСФБР, 06Х16Н15М2Г2ТФР-ИД, 12Х12М1БФР-Ш.

Теплоустойчивые стали предназначены для изготовления деталей, работающих в нагруженном состоянии при температуре 600 град. С в течение длительного времени. К ним относятся: 12Х1МФ, 20Х3МВФ, 15Х5ВФ, 12Х2МФСР.

Особенности процесса

Низколегированная сталь – материал, относящийся к группе удовлетворительно свариваемых металлов, которые соединяются почти всеми видами сварки.

  • одинаковая прочность шва;
  • получение требуемой формы;
  • отсутствие дефектов.

Сварка низколегированной стали выполняется труднее низкоуглеродистой конструкционной. Она более чувствительна к тепловым воздействиям. Следует учитывать, что содержание в материале более 0.25% углерода может привести к формированию закалочных структур и трещин в шве, а выгорание углерода – к образованию пор.

Во избежание формирования закалочных мартенситных структур деталь подогревают, применяют многослойную сварку с соблюдением между наложением слоев металла в шов минимального интервала времени. Материал покрытых электродов выбирается с низким содержанием фосфора, углерода и серы. Это способствует увеличению стойкости шва против кристаллизационных трещин.

Соединение хромокремнемарганцовистых сталей

Этот тип низколегированных сталей также носит название хромансиль. В состав входит углерода 0.17-0.4%, марганца 0.8-1.1%, кремния и хрома – 0.9-1.2%. Материал недорогой, имеет хорошую упругость и прочность, выдерживает вибрацию. Недостаток – плохая теплоустойчивость.

При проведении газовой сварки хром и кремний частично выгорают, что приводит к формированию оксидов, шлаков и непроваров в соединении. Чтобы избежать окисления легирующих добавок, работа выполняется нормальным пламенем, мощность которого подбирается из соотношения 75-100 дм 3 /ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого материала. Марки присадочной проволоки:

  • низкоуглеродистая Св-08 или Св-08А – для неответственных конструкций;
  • легированная Св-19ХМА, Св-13ХМА, Св-10ХГС, Св-18ХГСА – для соединения ответственных объектов.

Рабочий процесс ведется в один слой без перерывов. Пламя горелки на одном месте не задерживается во избежание перегрева металла сварочной ванны. Чтобы свести к минимуму коробление, шов формируется от середины к краям и обратно. Во избежание трещин свариваемый элемент охлаждают медленно.

Ответственные детали закаляют при температуре 500-650°С, с выдержкой и последующим нагревом до 880°С. Охлаждают в масле. Затем отпускают с нагревом до 400-600° и охлаждением в горячей воде.

Сварка конструкционных низколегированных сталей

  • углерода до 0.2%;
  • легирующих компонентов – до 2-3%.

Механические свойства этих металлов выше, чем низкоуглеродистых. Содержание кремния в пределах 1-1.1% способствует улучшению прочности и упругости материала. При его повышении в сварном шве увеличивается количество неметаллических включений, что затрудняет сварочный процесс. Марганец от 1.6 до 1.8%, усиливает способность материала к закалке, но технологически усложняет процесс работы. Повышенное содержание молибдена, хрома, ванадия негативно влияет на свариваемость.

Стали, склонные к закалке, сваривают:

  • на мягком режиме без термообработки (или в печи);
  • на жестком режиме с термообработкой в точечной машине.

Сила тока при работе с низколегированными материалами рекомендуется на 10-15% ниже, чем при сварке малоуглеродистой стали. Давление на электроды – выше на 10-50%.

Сварка производится теми же методами, что и низкоуглеродистой стали – дуговым, газовым и контактным. Ручная сварка выполняется электродами типа Э-50А, которые обеспечат шов с механическими свойствами, аналогичными основному металлу.

Соединение сталей 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д

Отличительным качеством марок низколегированных низкоуглеродистых сталей 09Г2С и 10Г2С1 является отсутствие склонности к перегреву и образованию закалочных структур. Работа проводится при любом тепловом режиме с соблюдением технологии процесса для низкоуглеродистых сталей. Обеспечение равнопрочности сварного шва достигается электродами Э50А, Э46А. Прочность и твердость околошовной зоны такая же, как у основного металла.

Читайте также  Какую температуру выдерживает фум лента

Марка 10Г2С1Д является низколегированной конструкционной сталью для сварных изделий. При сварке без ограничений процесс выполняется без подогрева и термообработки. Ограниченная свариваемость стали требует подогрева до 100-120° и термообработки. Трудносвариваемый материал требует дополнительных действий: подогрева при сварке до 200-300° и отжига после сварки.

Термообработка цветных металлов

Сплавы на основе других металлов не отвечают на закалку столь же ярко, как стали, но их твердость тоже можно повысить термообработкой. Обычно используют сочетание закалки и предварительного отжига (нагрева выше точки фазового превращения с медленным охлаждением).

  • Бронзы (сплавы меди) подвергают отжигу при температуре чуть ниже температуры плавления, а потом закалке с охлаждением водой. Температура закалки от 750 до 950С в зависимости от состава сплава. Отпуск при 200-400С производят в течение 2-4 часов. Наибольшие показатели твердости, до HV300 (около HRC 34) можно при этом получить для изделий из бериллиевых бронз.
  • Твердость серебра можно повысить отжигом до температуры, близкой к температуре плавления (тусклый красный цвет) с последующей закалкой.
  • Различные сплавы никеля подвергают отжигу при 700-1185С, такой широкий диапазон определяется разнообразием их составов. Для охлаждения используют соляные растворы, частички которых потом удаляют водой либо защитные газы, препятствующие окислению (сухой азот, сухой водород).
Металл Температура
отжига, C°
Охлаждающая среда
Медь
Латунь Л96
Латунь Л90-Л62
Мельхиор
Нейзильбер
Серебро
Алюминий
Дюралюминий
500 — 600
540 — 600
600 — 700
650 — 700
700 — 750
650 — 700
300 — 350
360 — 380
Вода
На открытом воздухе
На открытом воздухе
Вода
Вода
Вода
На открытом воздухе
Охлаждение в печи

Тяжёлая форма

Если относительно лёгкой формы схемы довольно единодушны, то дальше наступают разночтения: следующие стадии называют и «средней тяжести», и «тяжёлой», упоминают довольно разные сценарии. На наш взгляд, правильнее в целом выделить тяжёлую форму (в противопоставление лёгкой) и отдельно сказать о некоторых экстремальных проявлениях.

1 день — примерно то же, что и при лёгкой форме, но температура выше (часто больше 38 градусов) и достаточно часто наступают слабость и боль в мышцах.

2-3 день — кашель, потеря обоняния и слуха, проблемы с ЖКТ — всё это довольно часто происходит вместе.

4-7 день — здесь начинает проявляться принципиальное отличие от лёгкой формы (раньше тяжёлое течение можно заподозрить, разве что если температура практически не опускается ниже 38 градусов). Тяжёлая форма характеризуется главной опасностью коронавируса — атакой на органы дыхания, лёгкие. Именно в этот период, как правило, приходят ощутимые проблемы с дыханием: одышка, сдавленность в груди, экстремальная слабость, вызванная уже не общим состоянием, а невозможностью нормально набрать кислород.

Одним словом, начинается коронавирусная пневмония. Дальше борьба уже ведётся именно с ней, заниматься самолечением в данном случае категорически не рекомендуется.

При пневмонии заболевание протекает заметно дольше. Основная часть пациентов начинает идти на поправку на 12-14 день. Полное же выздоровление наступает на 21-30 день.