Pojem svařitelnost ocelí, skupiny a klasifikace

Existuje poměrně velké množství parametrů, které určují základní vlastnosti kovu. Mezi nimi se rozlišuje indikátor svařitelnosti. Dnes se svařování oceli provádí extrémně často. Tento způsob spojování kovů a jiných materiálů se vyznačuje vysokou účinností, takže svar snese velké zatížení.

Svařitelnost ocelí

Se špatným ukazatelem je obtížné provést takovou práci, v některých případech je to dokonce nemožné. Všechny kovy jsou rozděleny do několika skupin, kterým se budeme podrobněji věnovat později.

Hlavní kritéria pro stanovení svařitelnosti

Koncept svařitelnosti

Při hodnocení svařitelnosti ocelí je vždy věnována pozornost chemickému složení kovu. Některé chemické prvky mohou tento ukazatel zvýšit nebo snížit. Uhlík je považován za nejdůležitější prvek, který určuje pevnost a tažnost, stupeň prokalitelnosti a tavitelnosti. Provedené studie ukazují, že při koncentraci tohoto prvku do 0,25 % se stupeň zpracovatelnosti nesnižuje. Zvýšení množství uhlíku v kompozici vede k tvorbě tvrdnoucích struktur a vzniku trhlin. Mezi další funkce, které se vztahují k uvažovanému problému, patří následující body:

  1. Téměř všechny kovy obsahují škodlivé nečistoty, které mohou snížit nebo zvýšit svařitelnost.
  2. Fosfor je považován za škodlivou látku, se zvýšením koncentrace se objevuje křehkost za studena.
  3. Síra způsobuje horké trhliny a červenou lámavost.
  4. Křemík je přítomen téměř ve všech ocelích, při koncentraci 0,3 % stupeň obrobitelnosti neklesá. Pokud ji však zvýšíte na 1%, mohou se objevit žáruvzdorné oxidy, které snižují uvažovaný indikátor.
  5. Proces svařování není obtížný, pokud množství manganu není větší než 1%. Již při 1,5% existuje možnost vzniku tvrdnoucí struktury a závažných deformačních trhlin ve struktuře.
  6. Chrom je považován za hlavní legující prvek. Přidává se do kompozice pro zlepšení odolnosti proti korozi. Při koncentraci kolem 3,5 % zůstává index svařitelnosti prakticky nezměněn, ale v legovaných kompozicích je 12 %. Při zahřívání vede chrom ke vzniku karbidu, což výrazně snižuje odolnost proti korozi a komplikuje proces spojování materiálů.
  7. Nikl je také hlavním legujícím prvkem, jehož koncentrace dosahuje 35 %. Tato látka může zvýšit tažnost a pevnost. Nikl se stává důvodem pro zlepšení základních vlastností materiálu.
  8. Molybden je součástí kompozice v malém množství. Pomáhá zvýšit pevnost snížením zrnitosti struktury. V době vystavení vysoké teplotě však látka začíná vyhořet, díky čemuž se objevují praskliny a jiné vady.
  9. Měď se často přidává do kompozice jako legující prvek. Jeho koncentrace je asi 1 %, díky čemuž se mírně zvyšuje odolnost proti korozi. Důležitou vlastností je, že měď nezhoršuje svařování.
READ
Správně spojte design chodby s interiérem domu

Kritéria svařitelnosti

V závislosti na vlastnostech struktury a chemického složení materiálu jsou všechny slitiny rozděleny do několika skupin. Pouze při zohlednění takové klasifikace lze vybrat nejvhodnější slitinu.

Klasifikace ocelí podle svařitelnosti

Slitiny, ve kterých při ohřevu nevznikají trhliny, mají dobrou obrobitelnost. Podle této charakteristiky se rozlišují čtyři hlavní skupiny:

  1. Dobrá svařitelnost určuje, že ocel po tepelném zpracování zůstane pevná a spolehlivá. V tomto případě může vytvořený šev odolat značnému mechanickému namáhání.
  2. Uspokojivý stupeň umožňuje zpracování bez předehřívání. Díky tomu se proces výrazně urychlí a také se sníží náklady.
  3. Omezeně svařitelné oceli jsou obtížně zpracovatelné, svařování lze provádět pouze pomocí speciálního zařízení. Proto se zvyšují náklady na samotný proces.
  4. Špatná shoda se svařováním neumožňuje dané zpracování, protože po dosažení svaru se mohou objevit trhliny. Proto takové materiály nelze použít k získání kritických prvků.

Klasifikace ocelí podle svařitelnosti

Každá skupina má své specifické vlastnosti, které je třeba vzít v úvahu. Ocel 20 patří do první skupiny, zatímco běžná ocel 45 má nízkou svařitelnost.

Skupiny svařitelnosti

Všechny skupiny svařitelnosti ocelí se vyznačují svými specifickými vlastnostmi. Mezi nimi jsou následující body:

  1. První skupinu, která se vyznačuje dobrou svařitelností, lze použít při svařování bez předehřívání a následného tepelného zpracování švu. Dovolená se provádí za účelem snížení napětí v kovu. Tato vlastnost je zpravidla spojena s nízkou koncentrací uhlíku.
  2. Druhý se vyznačuje tím, že je náchylný k tvorbě trhlin a defektů ve švech. Proto se doporučuje provést předehřev materiálu a následné tepelné zpracování pro snížení pnutí.
  3. S omezeným indikátorem je ocel náchylná k praskání. Aby se vyloučila možnost prasklin, měl by být materiál předehřát, po svařování je povinné tepelné zpracování.
  4. Poslední skupina se vyznačuje tím, že se ve většině případů tvoří trhliny ve švech. Přitom předběžné zahřátí konstrukce v mnoha ohledech problém neřeší. Po svařování je nutně provedeno vícestupňové zlepšení.

Skupiny svařitelnosti

Každá slitina a kov patří do určité skupiny. Stupeň svařitelnosti se navíc mění po vylepšení materiálu, například nitridací nebo kalením.

Jak legující nečistoty ovlivňují svařitelnost

Jak již bylo uvedeno, zahrnutí velkého počtu legujících prvků do kompozice vede ke změně hlavních charakteristik. Přitom bereme na vědomí následující body:

  1. Při nízké koncentraci je ocel náchylnější ke svařování.
  2. Některé chemikálie mohou dotyčný indikátor zvýšit, jiné jej zhoršit.
READ
Postupné zateplování lodžie a balkonu

Proto je při výběru legované slitiny věnována pozornost nejen typu legujících prvků, ale také jejich koncentraci. Přijaté normy GOST určují, že při označování mohou být uvedeny hlavní chemikálie a jejich množství ve složení.

Vliv obsahu uhlíku na svařitelnost oceli

V mnoha ohledech je to uhlík, který určuje hlavní výkonnostní charakteristiky slitiny. Příliš vysoká koncentrace takové chemikálie vede ke zvýšení tvrdosti a pevnosti, ale také křehkosti. Kromě toho je stupeň svařitelnosti několikrát snížen. Mezi další přednosti patří:

  1. Pokud složení uhlíku není větší než 0,25 %, pak uvažovaný ukazatel zůstává na poměrně vysoké úrovni.
  2. Příliš mnoho uhlíku ve složení vede k tomu, že kov po tepelné expozici začíná měnit svou strukturu, díky čemuž se objevují praskliny.

Je třeba mít na paměti, že probíhající chemotermická procedura může vést ke snížení souladu s uvažovaným způsobem připojení. Proto se vylepšení slitiny provádí po vytvoření struktury zpracováním švu.

Svařitelnost nízkouhlíkových ocelí

Nízkouhlíkové slitiny se dobře hodí ke svařování. V tomto ohledu lze poznamenat následující body:

  1. V takových slitinách je koncentrace uhlíku menší než 0,25 %. Tento indikátor je charakteristický pro slitiny, které mají zvýšenou pružnost a relativně nízkou tvrdost povrchové vrstvy. Navíc se snižuje hodnota křehkosti. Proto se k výrobě plechových polotovarů často používají nízkouhlíkové oceli. Přidáním malého množství legujících prvků lze zlepšit odolnost proti korozi.
  2. Pro zlepšení základních charakteristik mohou být do kompozice přidány různé legované prvky, ale v malých množstvích. Příklady zahrnují mangan a nikl, stejně jako titan.

nízkouhlíkové oceli

Takové kovy se zpravidla před zpracováním nemusí zahřívat a po postupu se kalení nebo temperování provádí pouze v případě potřeby.

Svařitelnost kalené oceli

Běžným tepelným zpracováním je kalení. Jedná se o vystavení vysokým teplotám, které mohou změnit strukturu materiálu. Po ochlazení je struktura přestavěna, díky čemuž je struktura zpevněna a zvyšuje se tvrdost povrchové vrstvy. Mezi další přednosti patří:

  1. Kalení zajišťuje zvýšení koncentrace uhlíku v povrchové vrstvě. Proto je stupeň svařitelnosti výrazně snížen.
  2. Předehřev obrobku se provádí za účelem zjednodušení prováděné práce. K tomu lze použít plynový ohřívač nebo jiný zdroj tepla.

Kalená ocel se obtížně obrábí. Kromě toho, pokud konstrukce nebyla předtím temperována, může dojít k nadměrnému napětí, což vede ke vzniku trhlin.

Kalená ocel

Přepracování švů nemusí zvýšit jejich pevnost. Na závěr poznamenáváme, že kovy z různých skupin mají dobrou svařitelnost. Příkladem jsou některé nerezové oceli, které jsou i po působení tepla odolné vůči korozi. Proto se pro svářečské práce doporučuje volit materiál, který se vyznačuje dobrou obrobitelností.

READ
Pájení hliníkového radiátoru
Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: