Vlastnosti svařovacích ocelí různých skupin svařitelnosti. Klasifikace uhlíkových ocelí podle svařitelnosti. Vliv základních prvků na svařitelnost ocelí

Svařitelnost ocelí

Hlavní charakteristiky svařitelnosti ocelí jsou jejich sklon k praskání a mechanické vlastnosti. svar.

Na základě svařitelnosti se ocel dělí do čtyř skupin:

Do skupiny 1 zahrnují oceli, jejichž svařování lze provádět bez ohřevu před svařováním a během procesu svařování a bez následného tepelného zpracování. Ale není vyloučeno použití tepelného zpracování pro zmírnění vnitřního stresu.

Do skupiny 2 zahrnují především oceli, pokud se svařují v normálním režimu výrobní podmínky nevznikají trhliny, stejně jako oceli, které vyžadují předehřátí, aby se zabránilo vzniku trhlin, oceli, které je nutné podrobit předběžnému a následnému tepelnému zpracování.

Do skupiny 3 zahrnují oceli náchylné k praskání za běžných podmínek svařování. Jsou předehřáté a zahřáté. Většina ocelí této skupiny je po svařování také tepelně zpracována.

Do skupiny 4 zahrnují oceli, které se nejobtížněji svařují a jsou náchylné k praskání. Musí být svařeny s předběžným tepelným zpracováním, ohřevem během procesu svařování a následným tepelným zpracováním.

Nízkouhlíkové oceli mají dobrou svařitelnost. Škodlivé nečistoty mohou snížit svařitelnost, pokud jejich obsah překračuje normu. Škodlivé nečistoty mohou zhoršit svařitelnost i při průměrném obsahu, který nepřekračuje normu, pokud tvoří místní nahromadění, například v důsledku segregace. Prvky škodlivé pro svařování v nízkouhlíkových ocelích mohou být uhlík, fosfor a síra, přičemž posledně jmenované jsou zvláště náchylné k segregaci s tvorbou místních nahromadění.

Kontaminace kovu plyny a nekovovými vměstky může mít také negativní dopad na svařitelnost. Kontaminace kovu škodlivými nečistotami závisí na způsobu jeho výroby a lze ji částečně posoudit podle označení kovu: vysoce kvalitní ocel se svařuje lépe než ocel normální kvalita odpovídající značka; ocel s otevřeným ohništěm je lepší než ocel Bessemer a ocel s klidným otevřeným ohništěm je lepší než ocel varná. Při výrobě kriticky svařovaných výrobků je třeba vzít v úvahu specifikované rozdíly ve svařitelnosti nízkouhlíkových ocelí a zohlednit je při výběru třídy základního kovu.

Uhlíkové oceli obsahující více než 0,25 % uhlíku mají oproti nízkouhlíkovým ocelím sníženou svařitelnost, přičemž svařitelnost se s rostoucím obsahem uhlíku postupně snižuje. Oceli s vysokým obsahem uhlíku se snadno kalí, což vede k tvorbě tvrdých, křehkých kalících struktur v zóně svařování a může být doprovázeno tvorbou trhlin. Se zvyšujícím se obsahem uhlíku se zvyšuje tendence kovu k přehřívání ve svařovací zóně. Zvýšený obsah uhlíku umocňuje proces jeho vyhoření se vznikem plynného oxidu uhelnatého, který způsobuje var lázně a může vést k výrazné poréznosti usazeného kovu.

S obsahem uhlíku vyšším než 0,4-0,5 % se svařování oceli stává jedním z nejobtížnějších úkolů v technologii svařování. Uhlíkové oceli mají obecně sníženou svařitelnost a pokud je to možné, doporučuje se je nahradit nízkolegovanými konstrukčními ocelmi, které díky jiným legujícím prvkům poskytují stejnou pevnost s výrazně nižším obsahem uhlíku. Při svařování uhlíkových ocelí tavením se obvykle nedodržuje shoda. chemické složení plniva a obecných kovů, snaží se získat nanesený kov stejnou pevností jako základní kov v důsledku legování manganem, křemíkem atd. se sníženým obsahem uhlíku.

Svařování uhlíkových ocelí se často provádí s předehřevem a následným tepelným zpracováním, a pokud je to možné, v mnoha případech se snaží kombinovat tepelné zpracování se svařovacím procesem, například se svařováním malých dílů plynem, s plynovým lisem, bodovým svařováním , se svařováním na tupo odporové svařování atd.

Většina nízkolegovaných konstrukčních ocelí má uspokojivou svařitelnost. Vzhledem ke zvýšené důležitosti svařování mají nové třídy nízkolegované konstrukční oceli obecně uspokojivou svařitelnost. Pokud zkoušky zkušebních dávek oceli vykazují nedostatečně uspokojivou svařitelnost, výrobci obvykle upraví složení oceli tak, aby se zlepšila svařitelnost. V některých případech je potřeba mírné předehřátí oceli na 100-200 °C a méně často je nutné přistoupit k následnému tepelnému zpracování. Pro předběžné hrubé kvalitativní posouzení svařitelnosti nízkolegovaných ocelí se někdy uchýlí k výpočtu uhlíkového ekvivalentu na základě chemického složení oceli pomocí následujícího empirického vzorce:

kde symboly prvků udávají jejich procentuální zastoupení v oceli. Když je uhlíkový ekvivalent menší než 0,45, lze svařitelnost oceli považovat za uspokojivou, ale pokud je uhlíkový ekvivalent vyšší než 0,45, je třeba přijmout speciální opatření, například předehřev a následné tepelné zpracování. Metoda hodnocení svařitelnosti uhlíkovým ekvivalentem je orientační a ne vždy poskytuje správné výsledky.

Z hlediska struktury patří nízkolegované oceli obvykle do perlitické třídy; široká škála chemického složení nízkolegovaných ocelí velmi ztěžuje dosažení stejného složení nanesených a obecných kovů při tavném svařování, což vyžaduje široké spektrum použití; různé výplňové materiály. Proto, s výjimkou některých speciálních případů, kdy je vyžadováno sladění chemického složení základních a nanášených kovů (například získání odolnosti proti korozi, odolnosti proti tečení atd.), se obvykle omezují na získání potřebné mechanické vlastnosti nanesený kov, aniž by se vzalo v úvahu jeho chemické složení. To umožňuje použití několika typů přídavných materiálů při svařování mnoha druhů oceli, což je nezbytné praktická výhoda. Například elektrody UONI-13 úspěšně svařují desítky druhů uhlíkových a nízkolegovaných ocelí. Ve svařovaných konstrukcích se obvykle upřednostňují nízkolegované oceli před uhlíkovými oceli stejné pevnosti. Pro určení potřeby mírného předehřátí a následného popouštění se často bere v úvahu maximální tvrdost kovu v postižené zóně. Pokud tvrdost nepřekročí NV 200-250, pak není vyžadováno zahřívání a temperování, s tvrdostí NVŽádoucí je ohřev nebo popouštění 250-300, s tvrdostí vyšší NV Je potřeba 300-350.

Vysoce legované oceli mají dobrou svařitelnost a jsou široce používány ve svařovaných konstrukcích z austenitické oceli. Nejpoužívanější jsou chromniklové austenitické oceli, například známá nerezová ocel 18-8 (18 % Cr a 8 % Ni). Jako nerezavějící oceli se používají chromniklové austenitické oceli a s vyšším legováním např. s obsahem 25 % Cr a 20 % Ni jsou to i žáruvzdorné oceli. Obsah uhlíku v chromniklových austenitických ocelích by měl být minimální, nepřesahující 0,10-0,15 %, jinak se mohou vysrážet karbidy chrómu, což prudce sníží cenné vlastnosti austenitické oceli.

Na části strojů, které pracují na otěr, např. na lícnice drtičů kamene, stejně jako na kolejové kříže se obvykle používá relativně levná manganová austenitická ocel s obsahem 13-14 % Mn a 1-1,3 % C ve formě odlitky.

Svařování austenitových ocelí by mělo zpravidla zachovat strukturu austenitu ve svarovém spoji a cenné vlastnosti s austenitem spojené: vysoká korozní odolnost, vysoká tažnost atd. Rozklad austenitu je doprovázen precipitací karbidů tvořených přebytkem uhlíku uvolněn z roztoku. Rozklad austenitu je podporován zahříváním kovu na teploty pod bodem austenitické přeměny, snižováním obsahu austenitotvorných prvků, zvyšováním obsahu uhlíku v nízkouhlíkových austenitických ocelích, kontaminací kovu nečistotami apod. Proto při svařování austenitických ocelí, doba ohřevu a množství vstupního tepla by měly být sníženy na minimum a Případně intenzivnější odvod tepla z místa svařování - měděnými podložkami, vodním chlazením atd.

Austenitická ocel určená pro výrobu svařovaných výrobků musí být nejvyšší kvalita s minimálním množstvím znečištění. Protože rozklad chromniklového austenitu je způsoben tvorbou a precipitací karbidů chrómu, lze odolnost austenitu zvýšit zavedením karbidotvorných činidel silnějších než chrom do kovu. Ukázalo se, že pro tento účel jsou vhodné titan a niob, zejména první prvek, kterého také není málo. Titan velmi pevně váže uvolněný uhlík, zabraňuje tvorbě karbidů chrómu, a tím zabraňuje rozkladu austenitu. Pro svařování se doporučuje použít austenitické oceli s malým obsahem titanu. Například nerezová austenitická chromniklová ocel X18N9T typ 18-8 s malým množstvím titanu (ne více než 0,8 %) má dobrou svařitelnost.

Přísnější požadavky jsou samozřejmě kladeny na přídavný kov, který musí být austenitický, nejlépe s určitým přebytkem legujících prvků, s přihlédnutím k jejich možnému vyhoření při svařování a se stabilizačními přísadami - titan nebo niob. GOST 2240-60 poskytuje austenitický přídavný drát pro svařování nerezových a žáruvzdorných ocelí. Austenitický přídavný drát se někdy používá pro svařování martenzitických ocelí. Nedostatek a vysoká cena austenitického chromniklového drátu si vynucuje vývoj levnějších náhražek.

Martenzitické oceli, vyznačující se vysokou pevností a tvrdostí, se používají jako nástrojové oceli, pancéřové oceli atd. Jejich svařování je spojeno se známými obtížemi. Oceli se snadno a hluboce kalí, proto je po svařování obvykle nutné následné tepelné zpracování, spočívající v nízkém nebo vysokém popouštění. Často je také nutné předehřátí produktu. Předchozí tepelné zpracování výrobku před svařováním může být nezbytné; Je žádoucí mít co nejrovnoměrnější a jemně rozptýlenou distribuci strukturních složek. Při tavném svařování se často upouští od podobnosti naneseného kovu a základního kovu nejen v chemickém složení, ale i v mechanických vlastnostech, přičemž se snaží především zajistit zvýšenou tažnost naneseného kovu a eliminovat tvorbu trhlin v to. Za tímto účelem, když obloukové svařování Poměrně často se používají například elektrody z austenitické oceli.

Oceli třídy tvrdokovu se používají především jako nástrojové oceli a v praxi je často nutné řešit nikoli svařování, ale navařování těchto ocelí při výrobě a restaurování kovoobráběcích nástrojů, zápustek apod. Předehřev a následné tepelné zpracování pro tyto oceli jsou z větší části povinné. Pro obloukové svařování a navařování se používají elektrodové tyče z legovaných ocelí s vlastnostmi podobnými základnímu kovu a také tyče z nízkouhlíkové oceli s legujícími povlaky obsahujícími příslušné feroslitiny. Po dokončení svařování nebo navařování se obvykle provádí tepelné zpracování, které se skládá z kalení a žíhání.

Feritické oceli se vyznačují tím, že tvorba austenitu v nich je zcela potlačena nebo oslabena, když vysoké teploty kvůli zavedení velkého množství feritových stabilizátorů. Významný praktický význam mají chrom feritické oceli obsahující 16-30 % Cr a ne více než 0,1-0,2 % C, které se vyznačují odolností vůči kyselinám a mimořádnou tepelnou odolností. Oceli lze svařovat přídavným kovem stejného složení nebo austenitickým. Je nutné předehřátí; Na konci svařování se několik hodin provádí prodloužené žíhání, po kterém následuje rychlé ochlazení.

Literatura

Svařování, řezání a pájení kovů / K.K. Khrenov. M., Strojírenství, 1970, 408 s.
Příručka strojního konstruktéra. T.3 / V.I. Anuriev. M.: Strojírenství. 2000. 859 s.
Značka ocelí a slitin / V.G. Sorokin, A.V. Volosníková. – M.: Mashinostroenie, 1989. – 640 s.
Nástrojové oceli. Adresář / L.A. Poznjak. M., Hutnictví, 1977, 168 s.

Svařitelnost oceli

SVAŘOVATELNOST KOVŮ A SLItin

Romashkin A.N.

Celek technologické vlastnosti základní kov, které určují jeho reakci na změny vznikající při svařování, a schopnost při přijatém technologickém postupu zajistit spolehlivý a hospodárný svarový spoj, jsou spojeny do pojmu „svařitelnost“. Svařitelnost není vlastní vlastností kovu nebo slitiny, jako fyzikální vlastnosti. Kromě technologických charakteristik základního kovu je svařitelnost dána způsobem a režimem svařování, složením přídavného kovu, tavidla, povlaku nebo ochranného plynu, konstrukcí svařovaného celku a provozními podmínkami výrobku.

V počáteční období vývoj svařovací techniky se všechny materiály a slitiny podle schopnosti tvořit svarové spoje potřebné a dostatečné kvality dělily na svařitelnost dobrou, vyhovující a nevyhovující. U ocelí tato charakteristika souvisela především s obsahem uhlíku. Moderní poznatky o povaze svařovacích procesů nám umožňují tvrdit, že všechny homogenní kovy a slitiny mohou při tavném svařování vytvářet svarové spoje vyhovující kvality. Rozdíl mezi kovy s dobrou a špatnou svařitelností spočívá v tom, že ke spojení těchto kovů je zapotřebí složitější technologie svařování (předehřev, omezení svařovací energie, následné tepelné zpracování, vakuové svařování, olepování hran atd.).

Zvyšující se složitost technologie a používání speciálních svařovacích materiálů činí výrobu svařovaných konstrukcí z těchto materiálů v mnoha případech ekonomicky nerealizovatelnou. Se zdokonalováním stávajících svařovacích postupů a svařovacích materiálů a vývojem nových se snižuje počet kovů a slitin, z nichž výroba svařovaných konstrukcí neposkytuje potřebný výkon a není ekonomicky proveditelná.

Nejvíce ze všeho je svařitelnost ovlivněna chemickým složením slitiny, fázovou strukturou a jejími změnami při ohřevu a ochlazování, fyzikálně-chemickými a mechanickými vlastnostmi atd.

Vzhledem k tomu, že existuje mnoho parametrů charakterizujících základní a přídavné (elektrodové) materiály, je svařitelnost komplexní charakteristikou, včetně:

citlivost kovů na oxidaci a tvorbu pórů;
soulad vlastností svarového spoje s provozními podmínkami;
reakce na tepelné cykly, odolnost proti praskání za studena a za tepla
atd.

Z uvedených parametrů je při svařování a navařování uhlíkových a nízkolegovaných ocelí nejvýznamnější odolnost proti praskání.

K trhlinám za horka nejčastěji dochází, když deformovatelnost kovu slábne v důsledku výskytu nízkotavitelných křehkých eutektik, defektů v krystalické struktuře a vnitřních a vnějších pnutí ve struktuře.

Pravděpodobnost vzniku trhlin za horka během svařování nebo navařování lze určit pomocí Wilkinsonova indexu (H.C.S):

H.C.S. = 1000∙C∙(S + P + Si/25 + Ni/100)/(3∙Mn + Cr + Mo + V)

Podmínkou pro vznik horkých trhlin je H.C.S. > 2. Takže např. při konvenčním svařování nízkolegované oceli začnou vznikat trhliny u H.C.S. = 4.

Také sklon oceli k tvorbě trhlin za horka lze charakterizovat kritériem P gt:

Rgt = 230 ∙C + 190 ∙S + 75 ∙P - 1

Odolnost oceli vůči trhlinám během tepelného zpracování (HTT) lze posoudit pomocí parametru ΔG:

ΔG = Cr + 3,3∙Mo + 8,1∙V - 2

Když ΔG > 0, ocel není náchylná k praskání při opětovném zahřívání během tepelného zpracování.

K trhlinám za studena dochází nejčastěji v důsledku prokalitelnosti oceli při prudkém ochlazení a nasycení svarového kovu a tepelně ovlivněné zóny vodíkem. Zpravidla vznikají nějakou dobu po svařování a navařování a vyvíjejí se během několika hodin nebo dokonce dnů.

K posouzení náchylnosti kovu ke vzniku trhlin za studena se nejčastěji používá uhlíkový ekvivalent, který lze použít jako indikátor charakterizující svařitelnost při předběžném posouzení svařitelnosti. Pro tento účel existuje řada rovnic.

Ce = C + Mn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/40 + Cu/13 + V/14 + P/2,

kde C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P jsou hmotnostní podíly uhlíku, manganu, křemíku, chrómu, niklu, mědi, vanadu a fosforu, %. Tato závislost je doporučena v GOST 27772 - 88 pro posouzení svařitelnosti válcovaných výrobků pro stavební konstrukce.

Ce = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15,

a japonské normy jsou závislost

Ce = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4.

V Rusku jsou nejběžnější a nejpřijatelnější oceli používané na kolejových vozidlech:

Ce = C + Mn/6 + Cr/5 + V/5 + Mo/4 + Ni/15 + Ca/15 + Cu/13 + P/2

V tabulce 1 ukazuje klasifikaci ocelí podle svařitelnosti v souladu s hodnotou S e a opatření k prevenci nebo snížení pravděpodobnosti vzniku trhlin.

stůl 1 . Klasifikace ocelí podle svařitelnosti

Ocelová skupina	Svařitelnost	Ekvivalent C e, %	Technologická opatření
			topení		tepelné zpracování
			před svařováním	při svařování	před svařováním	po svařování
1	dobrý	< 0,2	-	-	-	Žádoucí
2	Uspokojí.	0,2 - 0,35	Požadované	-	Žádoucí	Požadované
3	Omezený	0,35 - 0,45	Požadované	Žádoucí	Požadované	Požadované
4	Špatný	> 0,45	Požadované	Požadované	Požadované	Požadované

Pokud posouzení svařitelnosti podle ukazatele C e ukazuje, že ocel je náchylná ke vzniku studených trhlin, je nutné zajistit předehřev součásti. Teplotu ohřevu (T, °C) lze určit podle vzorce

T = 350° (C rev - 0,25) 0,5

kde Cvol je celkový uhlíkový ekvivalent, %.

Cob = C e ∙ (1 + 0,005∙δ)

kde δ je tloušťka kovu svařované součásti, mm.

Teplota ohřevu doprovázejícího svařování nebo navařování závisí na materiálu výrobku a pohybuje se v průměru od 250 do 400 °C.

Dalším kritériem indikujícím možné zkřehnutí oceli v důsledku strukturálních přeměn je tvrdost tepelně ovlivněné zóny. Tepelně ovlivněná zóna (HAZ) je část základního kovu přiléhající ke svaru, ve které kov pod vlivem zdroje tepla prochází fázovými a strukturálními přeměnami. Proto má HAZ jinou velikost zrna a mikrostrukturu než obecný kov.

Pokud je tvrdost vyšší než HV 350...400, pak struktura HAZ již obsahuje směs pevných produktů rozkladu austenitu, které jsou náchylné ke vzniku studených trhlin.

U konvenčních uhlíkových a nízkolegovaných ocelí lze možnou maximální hodnotu tvrdosti v HAZ vypočítat na základě chemického složení oceli:

HV max = 90 + 1050∙С + 47∙Si + 75∙Mn + 30∙Ni + 31∙Cr,

kde C, Si, Mn, Ni, Cr jsou hmotnostní zlomky chemických prvků, %.

Na vznik studených trhlin má rozhodující vliv účinek tahových zbytkových napětí po svařování. Tato napětí závisí na tloušťce svarového spoje, typu svarového spoje a zejména na tuhosti svařované části konstrukce. Hodnotu těchto napětí lze vyjádřit pomocí faktoru intenzity tuhosti K, což je síla, která způsobí otevření mezery ve svarovém spoji dlouhém 1 mm o 1 mm [N/(mm∙mm)]. Koeficient intenzity tuhosti je roven

kde Kq = 69 je konstanta; s - tloušťka plechu, mm.

Tuto konstantní hodnotu lze použít pro přibližné výpočty K tupých spojů pro tloušťky plechu do 150 mm.

Na základě studia vlivu všech tří hlavních faktorů (složení, nasycení plyny, konstrukční vlastnosti) přispívajících ke vzniku trhlin za studena bylo identifikováno kritérium pro posouzení citlivosti ocelí na vznik takových trhlin - kritérium tvorby trhlin (P c):

Ps = P cm + N/60 + 0,25∙K/105,

kde H je množství difúzního vodíku ve svarovém kovu; K - koeficient intenzity tuhosti; P cm - koeficient charakterizující křehnutí v důsledku strukturální transformace a vypočtený pomocí Ito-Bessio rovnice, %:

Pcm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + (Mo + V)/15 + 5°V;

Četné studie ukázaly, že ocel je náchylná k praskání za studena, pokud Pc > 0,286.

V závislosti na jakosti základního kovu a provozních podmínkách konstrukce se také mění soubor indikátorů, které definují pojem svařitelnost. Dobrou svařitelností nízkouhlíkové oceli určené pro výrobu konstrukcí pracujících při statickém zatížení tedy rozumíme schopnost konvenční technologií získat svarový spoj, který je pevností stejný jako u základního kovu, bez prasklin ve svaru. kovu a bez snížení tažnosti v tepelně ovlivněné zóně. Kov svaru a tepelně ovlivněné zóny v posuzovaném případě musí být odolný proti přechodu do křehkého stavu při provozní teplotě konstrukcí a při koncentraci napětí dané tvarem celku.

Při svařování legovaných ocelí používaných pro výrobu chemických zařízení se svařitelností kromě výše uvedených ukazatelů rozumí také odolnost proti tvorbě trhlin a kalení struktur v tepelně ovlivněné zóně a zajištění speciálních vlastností (korozní odolnost, pevnost při vysoké nebo nízké teploty). Při navařování dílů podléhajících otěru nabývá zvláštní důležitosti odolnost svarového kovu proti erozi, tj. jeho postupné destrukci v důsledku mechanického opotřebení.

Při analýze svařitelnosti by se nemělo zapomínat na skutečnost, že vystavení vysokým teplotám způsobuje měknutí tepelně kalených ocelí. Před vývojem technologie svařování nebo navařování by tedy měla být stanovena svařitelnost základny, přídavného materiálu a svarových kovů; pravděpodobnost prasklin; změkčení slitiny a předepsat nezbytná opatření ke snížení nebo odstranění nežádoucích jevů.

Na základě analýzy více než 200 binárních fázových diagramů pro 23 známých strukturních kovů byla vytvořena předpověď fyzikální svařitelnosti různých kovů k sobě (obr. 1). Tuto předpověď lze použít k výběru párů kovů, které mají fyzikální svařitelnost, a také k výběru legujících prvků pro slitiny. Podle našeho názoru je však pro získání představy o fyzikální svařitelnosti dvojice kovů pohodlnější a správnější použít koncept akomodačního koeficientu zavedený Chalmersem.

Fyzikální svařitelnost odlišných kovů lze také předvídat z hodnot jejich atomových poloměrů a elektronegativity. Vzájemná rozpustnost prvků je dána podobností krystalových mřížek rozpouštědla a rozpustné složky, rozdílem atomových poloměrů složek a hodnotami elektronegativity.

Pro stanovení mezí rozpustnosti se konstruují diagramy rozpustnosti v souřadnicích „atomový poloměr prvku – elektronegativita“. Na těchto diagramech jsou zkonstruovány dvě pomocné elipsy: vnitřní - s hlavní osou měřící ± 0,2 jednotek elektronegativity a vedlejší osou měřící ± 8 % rozdílu atomových poloměrů a vnější - s hlavní osou ± 0,4 elektronegativity. jednotek a vedlejší osa ± 15 % rozdílu atomových poloměrů (obr. 2). Uvnitř malé elipsy jsou kovy, které tvoří neomezené pevné roztoky s daným rozpouštědlovým kovem. Mezi malou a velkou elipsou jsou kovy s omezenou rozpustností v matricovém kovu. Mimo velkou elipsu jsou faktory valence a velikosti nepříznivé pro tvorbu tuhých roztoků, tedy pro tvorbu svarového spoje.

Být

spol

PROTI

Rýže. 1. Predikce možnosti svařování nepodobných kovů pomocí stavových diagramů:
X - svařitelné páry tvořící intermetalické sloučeniny; S - dobře svařitelné páry, které tvoří tuhé roztoky; C - svařitelné páry, charakterizované tvorbou složité mikrostruktury; D - nejsou k dispozici dostatečné údaje, pro svařování jsou nutná zvláštní opatření; N - informace nejsou k dispozici

Výjimkou z popsané semiempirické teorie rozpustnosti jsou soustavy žáruvzdorných kovů: wolfram-chrom, vanad-chrom a další, u kterých lze pozorovat vznik intermediárních fází, i když jejich krystalové mřížky jsou podobné, a jejich elektronegativita je příznivá. pro tvorbu pevných roztoků.

Fyzikální svařitelnost je nutnou, nikoli však postačující podmínkou pro existenci funkční svařitelnosti. Například v období průmyslového zavádění slitin titanu, které jsou vzájemně fyzikálně svařitelné, vznikly problémy v technologické podpoře funkční svařitelnosti spojené s tvorbou plynem nasycené (alfa) vrstvy v povrchových vrstvách při svařování.

Postačující podmínkou pro zajištění funkční svařitelnosti je technologická svařitelnost.

Technologická svařitelnost je komplexní charakteristika kovů a slitin, odrážející jejich odezvu na svařovací proces a určující relativní technickou vhodnost materiálů pro provádění specifikovaných svařované spoje, splňující podmínky jejich následného provozu. Pojem technologická svařitelnost se v praxi často používá při srovnávacím posuzování stávajících a vývoji nových materiálů bez jejich přímé vazby na konkrétní druhy svařované výrobky. Čím více druhů svařování aplikovatelných na daný kov a čím širší jsou hranice optimálních podmínek pro každý typ svařování, zajišťující možnost získání svarových spojů požadované kvality, tím lepší je jeho technologická svařitelnost.

Rýže. 2. Vliv atomového poloměru a elektronegativity na rozpustnost různých legujících prvků v pevném stavu v železe (a) a niobu (b)

Databankou funkční svařitelnosti je zpravidla známá technologická svařitelnost různých materiálů. Na základě rozboru technologické svařitelnosti zvoleného konstrukčního materiálu jsou vybrány potřebné údaje pro zajištění funkční svařitelnosti: druh a režimy svařování, přídavné materiály atd.

Technologická svařitelnost závisí na různých vzájemně souvisejících faktorech. Lze je rozdělit do tří skupin: materiálový faktor, konstrukční faktor a technologický faktor.

Mezi těmito skupinami je nejdůležitější faktor materiálu. Na technologickou svařitelnost mají významný vliv následující vlastnosti základního kovu:

chemické složení, které určuje teplotní rozsah krystalizace; fázové složení, jakož i fázové a strukturální přeměny během fází ohřevu a chlazení;

teplý fyzikální vlastnosti, které určují oblast a stupeň dokončení transformačních procesů, ke kterým dochází v materiálu pod vlivem svařovacího cyklu;

fyzikálně-chemické vlastnosti, které určují aktivitu fyzikálně-chemických reakcí ve svarové lázni a tepelně ovlivněné zóně;

mechanické vlastnosti, které určují schopnost materiálu odolávat mechanickým vlivům (napětím) vznikajícím v důsledku nerovnoměrného ohřevu a chlazení, konstrukční tuhosti a dalších faktorů bez destrukce.

Návrhový faktor je určen typem svařované konstrukce. Typ konstrukce určuje tvar a vzájemnou polohu svařovaných prvků, jejich hmotnost a tloušťku, typ svarového spoje, formu přípravy hran pro svařování, sled svarových spojů, tuhost svařované konstrukce, napětí stav prvků této konstrukce před montáží, prostorová poloha svaru atd.

Technologický faktor určuje svařitelnost kovů v závislosti na druhu a režimu svařování, složení použitých elektrod, svařovacím drátu, tavidle, ochranných plynech, teplotě životní prostředí, charakter přípravy dílů pro svařování atp.

V porovnání s ostatními technologických postupů Aby bylo možné získat produkty, má proces svařování specifické vlastnosti, které mají silnější vliv na vlastnosti zpracovávaného materiálu. Patří sem vlastnosti tepelných účinků, výskyt metalurgických procesů a mechanické účinky.

Vlastnosti tepelných efektů jsou:

nerovnoměrný ohřev (teplotní spád během svařování se v závislosti na typu svařování pohybuje od stovek stupňů do několika tisíc stupňů na milimetr);

vysoké teploty ohřevu v zóně působení zdroje tepla, dosahující bodu varu materiálu, například při laserovém svařování;

vysoké rychlosti ohřevu a chlazení (od desítek do tisíců stupňů za sekundu).

Metalurgické procesy probíhající ve svarové lázni mají také své vlastní charakteristiky:

velký povrch roztaveného kovu v poměru k jeho objemu (0,5-100 mm -1); to určuje významný vliv reakcí probíhajících na povrchu svarové lázně na změnu vlastností kovu v celém objemu svaru;

relativně malá hmotnost roztaveného kovu (od několika kilogramů při elektrostruskovém svařování až po setiny gramu při svařování mikrodílů);

činnost chemických a fyzikálních procesů interakce roztaveného kovu s prostředím a svařovacími materiály, z velké části vlivem vysoké teploty.

Mezi vlastnosti mechanického nárazu patří:

výskyt napětí ve svarových spojích, dosahující v mnoha případech meze kluzu;

vliv na svarový spoj zbytkových napětí, která existovala v konstrukci před svařováním.

Uvažovaný komplex faktorů ovlivňujících svařitelnost má nežádoucí důsledky:

prudký rozdíl v chemickém složení, mechanických vlastnostech a struktuře svarového kovu od chemického složení, struktury a vlastností základního kovu;

změny struktury a vlastností základního kovu v tepelně ovlivněné zóně;

výskyt významných napětí ve svařovaných konstrukcích, vedoucích v některých případech ke vzniku trhlin;

tvorba žáruvzdorných, obtížně odstranitelných oxidů během procesu svařování, které brání procesu, znečišťují svarový kov a snižují jeho kvalitu;

vytváření porézních a plynových kapes v uloženém kovu, což narušuje hustotu a pevnost svarového spoje.

Pro minimalizaci nepříznivých změn vlastností svarových spojů a odstranění vad v nich se provádějí speciální technologická opatření:

používají tepelný svařovací cyklus, který eliminuje tvorbu tvrdnoucích struktur (předběžný a doprovodný ohřev, svařování v krátkých úsecích atd.);

za účelem snížení obsahu vodíku v kovu svarového spoje zlepšují ochranu kovu svarové lázně, pečlivě připravují povrch svarových hran a svařovacích materiálů, používají tavidla a povlaky elektrod s nízkým obsahem vodíku atd. .;

provést tepelné zpracování svarového spoje ihned po svařování (normalizace, kalení a popouštění atd.);

aplikovat technologické postupy snižující zbytková napětí (kaskádové svařování, použití zařízení vytvářejících tlaková napětí atd.)

Svařitelnost oceli je charakteristika indikující možnost svařování kovu s vyhovujícími mechanickými vlastnostmi bez vzniku trhlin. Samostatný čtyři skupiny svařitelnosti ocelí:

dobrá svařitelnost
uspokojivá svařitelnost
omezená svařitelnost
špatná svařitelnost

Oceli s nízkým obsahem uhlíku mají obvykle dobrou svařitelnost, zatímco oceli s vysokým obsahem uhlíku mají omezenou nebo špatnou svařitelnost.

Skupina svařitelnosti 1 - dobře svařitelné oceli

Oceli patřící do skupiny 1 lze svařovat bez ohřevu a bez povinného následného tepelného zpracování používá se pouze v případě, že je nutné po svařování uvolnit vnitřní pnutí kovu.

Mezi dobře svařitelné oceli patří oceli St1, St2, St3, St4, ocel 08, 10, 15, 20, oceli 15G, 15Kh, 20G, 20Kh, 20KhGSA, 12KhN2, 12Kh18N9T, 08Kh1 a mnoho dalších ocelí s nízkouhlíkovou kvalitou.

Skupina svařitelnosti 2 - uspokojivě svařitelné oceli

Oceli, které při svařování patří do skupiny 2 normální podmínky nejsou náchylné k tvorbě trhlin ve švech, stejně jako oceli, které vyžadují předehřev a následné tepelné zpracování pro dosažení uspokojivých vlastností svaru.

Mezi oceli druhé skupiny patří St4ps, St5Sp, ocel 30, 35,30L, 35L, 12Х2Н4А, 20ХН3А.

Skupina svařitelnosti 3 - oceli s omezenou svařitelností

Oceli skupiny 3 jsou náchylné k prasklinám ve švech. Aby se zabránilo vzniku trhlin, jsou oceli skupiny 3 po svařování zahřívány a tepelně zpracovávány.

Skupina s omezenou svařitelností zahrnuje oceli 40, 45, 50 St6ps, 17Х18Н9, 12Х18Н9, 20Х2Н4А 30ХМ, 30ХГС, 33ХС.

Skupina svařitelnosti 4 - špatně svařitelné oceli

Oceli skupiny 4 se obtížně svařují, často se tvoří trhliny ve švech, před svařováním a během svařovacího procesu se musí zahřát. Po svařování je také nutné tepelné zpracování.

Skupina 4 zahrnuje nelegované nástrojové oceli U7, U8, U8A, U8G, U9, U10, U11, U12, 40G, legovaná konstrukční ocel 45G, 50G, 50X, 50KhG, 50KhGA, ocel 55L, 65, 75, 85, 65, 65 70G, 55S2, 55SA, 60S2, 60 S2A, Х12, Х12М, 7Х3, 8Х3, ХВГ, ХВ4, 5ХГМ, 6ХВГ.

Tabulka svařitelnosti ocelí.

Svařitelnost různých jakostí ocelí

Podívejme se na svařitelnost nejběžnějších jakostí oceli.

Svařitelnost oceli 09g2s a St3

Oceli St3 GOST 380-94 a 09g2s GOST 19281-89 patří do skupiny 1, jejich svařování nevyžaduje ohřev. Při dodržení technologie není svar náchylný k praskání.

Svařitelnost ocelí 10 a 20

Ocel 10 a ocel 20 GOST 1050-88 patří do skupiny svařitelnosti 1. Díly vyrobené z uvedených jakostí oceli se dobře svařují bez přídavného ohřevu.

Svařitelnost oceli 45

Uhlíková ocel 45 GOST 1050-88 patří do skupiny svařitelnosti 3. Pro svařování musí být tato ocel zahřátá a po svaření podrobena tepelnému zpracování.

28. dubna 2017

Klasifikace svařitelnosti ocelí

Ocel je hlavním konstrukčním materiálem, který je slitinou železa s uhlíkem a různými nečistotami. Všechny prvky, které tvoří ocelové výrobky, ovlivňují její vlastnosti (zejména svařitelnost ocelí).

Hlavním ukazatelem svařitelnosti je uhlíkový ekvivalent, který je označen jako Sekv. Tento podmíněný koeficient zohledňuje míru vlivu uhlíkových a legujících složek na vlastnosti svaru.

Faktory ovlivňující svařitelnost ocelí:

Tloušťka kovového vzorku
Objem škodlivých nečistot
Ekologické předpoklady
Kapacita uhlíku
Úroveň slitiny
Mikrostruktura

Hlavním parametrem pro informaci je chemické složení materiálu.

Skupiny svařitelnosti

S ohledem na všechna výše uvedená kritéria lze svařitelnost rozdělit do skupin s různými vlastnostmi.

Klasifikace kovů podle svařitelnosti:

Dobrý - Sek koeficient je minimálně 0,25% - pro výrobky z nízkouhlíkových ocelí, bez ohledu na povětrnostní podmínky, tloušťku výrobku a předběžnou přípravu.

Vyhovující - Sek koeficient se pohybuje v rozmezí 0,25-0,35%. Omezení: na průměr svařovaného výrobku, podmínky přírodní prostředí. Tloušťka materiálu je povolena ne více než 2 cm, teplota vzduchu by neměla být nižší než -5 stupňů, klidné počasí.
Limited – Sekv koeficient v rozmezí 0,350-0,45%. Pro vytvoření kvalitního svarového spoje je nutný předehřev materiálu. Tento postup je nezbytný pro „hladkou“ austenitickou přeměnu a vytvoření stabilních struktur (bainit, ferit-perlit).
Špatný – Sekův koeficient je cca 45 % (ocel 45). V v tomto případě Bez předehřátí kovových hran a tepelného zpracování hotové konstrukce není možné zajistit stabilitu svarového spoje. Pro vytvoření požadované mikrostruktury je nutné dodatečně provést ohřev a chlazení.

Skupiny svařitelnosti poskytují příležitost pochopit technologická specifika svařování železo-uhlíkových slitin konkrétních jakostí.

V závislosti na kategorii a technologických parametrech lze vlastnosti svarových spojů upravovat postupnými teplotními vlivy. Tepelné zpracování lze provádět několika způsoby: popouštění, kalení, normalizace, žíhání. Nejoblíbenější jsou kalení a popouštění. Takové postupy zvyšují tvrdost a tedy i pevnost svarového spoje, zabraňují tvorbě trhlin v materiálu a uvolňují napětí. Rychlost temperování bude záviset na požadovaných vlastnostech materiálu.

Jak ovlivňují legující nečistoty svařitelnost?

Vliv hlavních legujících prvků na svařitelnost oceli

Fosfor a síra jsou škodlivé nečistoty. Obsah těchto chemických prvků u nízkouhlíkových ocelí je 0,4-0,5 %.

Uhlík je důležitou složkou ve složení slitin, která určuje takové ukazatele, jako je prokalitelnost, tažnost, pevnost a další vlastnosti materiálu. Obsah uhlíku do 0,25 % neovlivňuje kvalitu svařování. Přítomnost více než 0,25 % této chemikálie. prvek přispívá ke vzniku tuhnoucích spár, tepelně ovlivněných zón a vzniku trhlin.

Měď. Obsah mědi jako nečistoty není větší než 0,3 %, jako přísady do nízkolegovaných ocelí - v rozmezí 0,15-0,50 %, jako legující složky - ne více než jedno procento. Měď zlepšuje odolnost kovu proti korozi, aniž by byla ohrožena kvalita svařování.

Mangan. Obsah manganu do jednoho procenta nekomplikuje proces svařování. Pokud je mangan 1,8-2,5%, pak nelze vyloučit tvorbu tvrdnoucích struktur, trhlin a tepelně ovlivněných zón.

Křemík. Tento chemický prvek je v kovu přítomen jako nečistota – 0,30 procenta. Toto množství křemíku neovlivňuje kvalitu kovového spoje. Pokud je křemík přítomen v rozmezí 0,8-1,5 %, působí jako legující složka. V tomto případě existuje možnost tvorby žáruvzdorných oxidů, které zhoršují kvalitu kovového spoje.

Nikl je stejně jako chrom obsažen v nízkouhlíkových ocelích, jeho obsah je do 0,3 %. V nízkolegovaných kovech může být nikl asi 5%, ve vysoce legovaných kovech - asi 35 procent. Chemická složka zvyšuje tažnost a pevnostní charakteristiky kovu a zlepšuje kvalitu svarových spojů.

Chrom. Množství této složky v nízkouhlíkových ocelích je omezeno na 0,3 procenta její obsah v nízkolegovaných kovech může být v rozmezí 0,7-3,5 %, legované kovy - 12-18 procent, vysoce legované kovy - přibližně 35 %; . V době svařování podporuje chrom tvorbu karbidů, které výrazně zhoršují korozní odolnost kovu. Chrom podporuje tvorbu žáruvzdorných oxidů, které negativně ovlivňují kvalitu svařování.

Molybden. Přítomnost tohoto chemického prvku v kovu je omezena na 0,8 procenta. Toto množství molybdenu má pozitivní vliv na pevnostní charakteristiky slitina, ale během procesu svařování prvek vyhoří, v důsledku čehož se v usazené oblasti produktu tvoří trhliny.

Vanadium. Obsah tohoto prvku v legovaných ocelích se může pohybovat od 0,2 do 0,8 procenta. Vanad pomáhá zvyšovat plasticitu a viskozitu kovu, zlepšuje jeho strukturu a zvyšuje index prokalitelnosti.

Niob, titan. Tyto chemické složky jsou obsaženy v žáruvzdorných, korozi odolných kovech, jejich koncentrace není větší než jedno procento. Niob a titan snižují citlivost kovové slitiny na mezikrystalovou korozi.

Sečteno a podtrženo

Svařitelnost oceli je považována za srovnávací ukazatel v závislosti na chemickém složení, fyzikálních vlastnostech a mikrostruktuře materiálu. Schopnost vytvářet kvalitní svarové spoje lze přitom upravit díky promyšlenému technologickému přístupu, splňujícímu požadavky na svařování, a dostupnosti moderního speciálního vybavení.

Při procesu svařování musí vlastnosti svarových spojů odpovídat vlastnostem základního kovu. Tato poddajnost se posuzuje charakteristikou zvanou svařitelnost. Svařitelnost je komplexní technologická charakteristika kovů a slitin, vyjadřující jejich odezvu na proces svařování.

Svařitelnost– schopnost svařovaných kovů a svarového kovu vytvořit svarový spoj, který splňuje konstrukční a provozní požadavky. Svarový spoj by neměl mít praskliny nebo oblasti kovu se sníženými plastovými vlastnostmi. Vzhled trhlin a snížení plastických vlastností může vést ke zničení svarových spojů během provozu.

Svařitelnost - schopnost svařovaných kovů vytvořit svarový spoj splňující konstrukční a provozní požadavky

Pokud svařované kovy tvoří svarový spoj splňující konstrukční, technologické a provozní požadavky, pak se svařují dobře.

Rozlišovat fyzický A technologický svařitelnost.

Fyzický svařitelnost– vlastnost materiálů vytvořit monolitický svarový spoj s chemikálie sdělení. Tuto svařitelnost mají všechny prakticky čisté kovy.

Technologický svařitelnost– technologická charakteristika oceli, která určuje její odezvu na vliv procesu svařování a její schopnost vytvořit svarový spoj se stanovenými užitnými vlastnostmi.

Kvantitativním ukazatelem svařitelnosti je ekvivalentní obsah uhlíku, který se stanoví podle GOST 27772-88 pomocí vzorce (3.2). Ve vzorci je podíl vlivu každého legujícího prvku na svařitelnost oceli (procento každého prvku vynásobený koeficientem uvedeným ve vzorci) sečten s procentem obsahu uhlíku ve svařované oceli.

t je tloušťka svařovaného kovu.

Li S e 0,25%, pak v tepelně ovlivněné zóně nevznikají trhliny a svařitelnost je považována za dobrou.

Li Ce = 0,25 - 0,35 %, pak je svařitelnost uspokojivá. Mohou se vyskytnout trhliny a je třeba použít předehřev, aby se zabránilo jejich vzniku. Svařování bez ohřevu je povoleno s tloušťkou kovu do 10 mm.

Li Ce = 0,35 - 0,4 %, pak je svařitelnost omezená.

Je vyžadováno předběžné a přídavné topení.

Pokud S e > 0,4%, pak nelze ocel svařovat běžnými metodami tavného svařování.

Všechny nízkouhlíkové oceli, které obsahují méně uhlíku 0,25%, dobře svařit. Tím je zajištěna stejná pevnost svarového spoje a švy jsou dostatečně odolné proti praskání.

Nízkolegované oceli používané ve stavebnictví se také dobře svařují, mají potřebnou odolnost proti praskání a mají potřebné mechanické vlastnosti svarových spojů po svařování.

Při svařování tepelně zpevněných ocelí dochází k narušení struktury kovu vzniklého při tepelném zpracování. Získání stejně pevného spojení při svařování takových ocelí způsobuje určité potíže a vyžaduje speciální technologické postupy.

Pro přesnější posouzení svařitelnosti slouží sada indikátorů svařitelnosti. Hodnota každého ukazatele získaná při testování svarového spoje je porovnána se standardní hodnotou stejného ukazatele

Indikátory svařitelnosti určují technickou vhodnost ocelí a slitin pro proces svařování.

Tento komplex zahrnuje následující hlavní ukazatele svařitelnosti:

odolnost proti praskání za tepla (viz bod 4.3.2);
odolnost proti praskání za studena (viz bod 4.3.2);
citlivost oceli na tepelné účinky svařování;
oxidace oceli při zahřívání svařování;
citlivost na tvorbu pórů;
statická pevnost v tahu svarového kovu nebo svarového spoje jako celku;
rázová houževnatost svarového kovu nebo svarového spoje jako celku;
odolnost proti korozi;
odolnost proti umělému stárnutí.

Kromě toho soubor ukazatelů zahrnuje chemický rozbor svarový kov a tepelně ovlivněná zóna, stejně jako analýza jejich makro a mikrostruktury.

Pokud alespoň jeden ukazatel svařitelnosti nesplňuje požadavky, pak se má za to, že kov má špatnou svařitelnost pro danou metodu svařování a jí používanou technologii.

Je třeba poznamenat, že legované a vysoce legované oceli, středně uhlíkové a vysoce uhlíkové oceli jsou náchylnější k tvorbě horkých a studených trhlin. Oceli používané ve stavebnictví se dobře svařují, mají potřebnou odolnost proti vzniku horkých a studených trhlin a mají potřebné mechanické vlastnosti svarových spojů po svařování.

Oceli používané ve stavebnictví se dobře svařují, bez vzniku horkých a studených trhlin a mají potřebné mechanické vlastnosti svarových spojů po svařování.

Svařitelnost- vlastnost kovu nebo kombinace kovů tvořit se zavedenou technologií svařování spoj, který splňuje požadavky dané konstrukcí a provozem výrobku.

Svařitelnost oceli do značné míry závisí na stupni legování, struktuře a obsahu uhlíku v ní. Největší vliv na svařitelnost má uhlík. Čím vyšší je jeho obsah v oceli, tím větší je pravděpodobnost vzniku studených nebo horkých trhlin, tím obtížnější je zajistit stejnou pevnost svarového spoje a základního kovu.

Kvantitativním ukazatelem svařitelnosti oceli je ekvivalentní obsah uhlíku stanovený vzorcem

Podle svařitelnosti se oceli dělí do čtyř skupin, které se vyznačují dobrou, vyhovující, omezenou a špatnou svařitelností.

Klasifikace hlavních jakostí oceli podle svařitelnosti je uvedena v tabulce. 7.1.

Tabulka 7.1
Klasifikace ocelí podle svařitelnosti

NA první skupina Patří sem oceli, u kterých Ceq nepřesahuje 0,25 %. Svařují se v libovolném režimu bez ohřevu a následného tepelného zpracování. Kvalita svarových spojů je vysoká.

v druhá skupina zahrnuje oceli s ekvivalentem C v rozsahu 0,25...0,35 %. Pro získání kvalitních svarových spojů těchto ocelí je nutné důsledně dodržovat optimální podmínky svařování, používat speciální přídavné materiály a tavidla a pečlivě připravit hrany pro svařování. V některých případech je nutný předehřev na teplotu 100...150°C s následným tepelným zpracováním.

NA třetí skupina Patří sem oceli, pro které se hodnoty SEq pohybují v rozmezí 0,35...0,45 %. Jejich svařování se provádí s předehřevem na teplotu 250... 400 °C a následným temperováním.

Čtvrtá skupina jsou oceli s Ceq nad 0,45 %. Oceli této skupiny se velmi obtížně svařují. Jejich svařování vyžaduje předběžné vysokoteplotní a v některých případech i současné zahřívání s následným tepelným zpracováním - vysokým popouštěním nebo normalizací.

Kontrolní otázky

Kolik zón má kyslíkoacetylenový plamen?
Jaký plyn se nachází v přebytku v oxidačním plameni?
Uveďte typ plamene, který se používá při svařování litinových výrobků.
Jak se reguluje tepelná síla plamene?
Proč se zóna, ve které se provádí svařování, nazývá zóna zotavení?
Jaké chemické prvky jsou deoxidační činidla?
Proč je nadměrné zahřívání základního kovu při svařování nebezpečné?
Uveďte způsoby eliminace deformací při svařování.
Jak se kvantifikuje svařitelnost oceli?
Které oceli mají dobrou svařitelnost?

Svařitelnost označuje schopnost oceli daného chemického složení vytvořit při svařování tak či onak vysoce kvalitní svarový spoj bez trhlin, pórů a jiných vad. Chemické složení oceli určuje její strukturu a fyzikální vlastnosti, které se mohou měnit vlivem zahřívání a ochlazování kovu při svařování. Svařitelnost oceli je ovlivněna obsahem uhlíku a legujících prvků v ní. Pro předběžný úsudek o svařitelnosti oceli známého chemického složení lze ekvivalentní obsah uhlíku vypočítat pomocí vzorce

Na základě svařitelnosti lze všechny oceli rozdělit do čtyř skupin:

1. Dobře svařený s ekv ne více než 0,25. Tyto oceli nepraskají při svařování běžným způsobem, tedy bez předběžného a doprovodného ohřevu a následného tepelného zpracování.

2. Uspokojivě svařitelný, ve kterém C eq je v rozmezí 0,25-0,35; umožňují svařování bez praskání, pouze za normálních výrobních podmínek, tj. při okolní teplotě nad 0°C, bez větru apod.

Do této skupiny patří i oceli, které vyžadují předehřev nebo předběžné a následné tepelné zpracování, aby se zabránilo vzniku trhlin při svařování za podmínek odlišných od běžných (při teplotách pod 0 °C, větru apod.).

3. Omezená svařitelnost, ve které je C eq v rozmezí 0,35-0,45; při svařování za normálních podmínek jsou náchylné k praskání. Při svařování takových ocelí je nutné předběžné tepelné zpracování a ohřev. Většina ocelí této skupiny je po svařování podrobena tepelnému zpracování.

4. Špatně svařitelné, kde C eq je vyšší než 0,45; Takové oceli jsou náchylné k praskání během svařování.

Spojovat je lze pouze s předběžným tepelným zpracováním, zahřátím při procesu svařování a následným tepelným zpracováním. Pro kovy malé tloušťky limitní hodnota Pomocí eq ji lze zvýšit na 0,55. Předpokládá se, že teplota předehřevu pro nízkolegované oceli v závislosti na hodnotě Ceq bude následující:

Předehřev zpomaluje chlazení a zabraňuje vzniku studených trhlin při svařování.

Svařitelnost oceli se také zjišťuje různými zkouškami. Pomocí zkoušek se zjišťuje, zda se při svařování dané oceli ve svarovém kovu a tepelně ovlivněné zóně objevují křehké struktury, které přispívají ke vzniku trhlin.

Nejjednodušší je technologická zkouška, při které se pomocí jednostranného koutového svaru přivaří obdélníková deska ke zkoušenému ocelovému plechu (obr. 127, a). Po ochlazení na klidném vzduchu se deska srazí kladivem, čímž se zničí šev ze strany jejího vrcholu. Pokud jsou v blízkosti švu nalezeny stopy dříve vytvořených trhlin nebo destrukce ve formě vytržení základního kovu, pak má ocel omezenou svařitelnost a vyžaduje předehřátí a následné tepelné zpracování.

Tendenci tlustší oceli k tvorbě studených trhlin lze zkontrolovat bouráním metodou Kirov Plant (obr. 127, b, vig). Uprostřed čtvercového (130x130 mm) vzorku je vytvořeno vybrání o průměru 80 mm. Tloušťka a zbývající části vzorku je 2, 4, 6 mm. Jeden nebo dva válečky jsou zataveny do vybrání (viz obr. 127, paruka), ochlazující dno zvenčí vzduchem nebo vodou. Pokud vzorek při navařování housenky a ochlazování vodou nepraskne, je ocel považována za dobře svařitelnou. Pokud se při ochlazení vodou objeví trhliny, ale při ochlazení na vzduchu se neobjeví, pak se ocel považuje za uspokojivě svařitelnou. Ocel se považuje za svařitelnou v omezené míře, pokud

Vzorek také praskne při ochlazení na vzduchu. Taková ocel musí být svařena s předehřevem na 100-150°C.

Ocel, jejíž vzorek praská i při předehřátí na 100-150°C, je považována za špatně svařitelnou. Taková ocel vyžaduje při svařování předehřátí na 300°C nebo vyšší.

Správa Celkové hodnocení článku: Publikováno: 2011.06.01

Svařitelnost oceli je charakteristika indikující možnost svařování kovu s vyhovujícími mechanickými vlastnostmi bez vzniku trhlin. Samostatný čtyři skupiny svařitelnosti ocelí:

dobrá svařitelnost
uspokojivá svařitelnost
omezená svařitelnost
špatná svařitelnost

Oceli s nízkým obsahem uhlíku mají obvykle dobrou svařitelnost, zatímco oceli s vysokým obsahem uhlíku mají omezenou nebo špatnou svařitelnost.

Skupina svařitelnosti 1 - dobře svařitelné oceli

Skupina svařitelnosti 2 - uspokojivě svařitelné oceli

Mezi oceli druhé skupiny patří St4ps, St5Sp, ocel 30, 35,30L, 35L, 12Х2Н4А, 20ХН3А.

Skupina svařitelnosti 3 - oceli s omezenou svařitelností

Oceli skupiny 3 jsou náchylné k prasklinám ve švech. Aby se zabránilo vzniku trhlin, jsou oceli skupiny 3 po svařování zahřívány a tepelně zpracovávány.

Skupina s omezenou svařitelností zahrnuje oceli 40, 45, 50 St6ps, 17Х18Н9, 12Х18Н9, 20Х2Н4А 30ХМ, 30ХГС, 33ХС.

Skupina svařitelnosti 4 - špatně svařitelné oceli

Tabulka svařitelnosti ocelí.

Svařitelnost různých jakostí ocelí

Podívejme se na svařitelnost nejběžnějších jakostí oceli.

Svařitelnost oceli 09g2s a St3

Oceli St3 GOST 380-94 a 09g2s GOST 19281-89 patří do skupiny 1, jejich svařování nevyžaduje ohřev. Při dodržení technologie není svar náchylný k praskání.

Svařitelnost ocelí 10 a 20

Ocel 10 a ocel 20 GOST 1050-88 patří do skupiny svařitelnosti 1. Díly vyrobené z uvedených jakostí oceli se dobře svařují bez přídavného ohřevu.

Svařitelnost oceli 45

Uhlíková ocel 45 GOST 1050-88 patří do skupiny svařitelnosti 3. Pro svařování musí být tato ocel zahřátá a po svaření podrobena tepelnému zpracování.

Klasifikace ocelí. Principy klasifikace.

Podle účelu: konstrukční, pružinový, instrumentální, kotel, loď atd.

podle vlastností: kyselinovzdorný, žáruvzdorný, žáruvzdorný, vysokorychlostní řezání atd.

bimetalické materiály a způsoby jejich výroby

podle chemického složení: podle obsahu uhlíku (do 0,25; 0,25...0,45; nad 0,45...nebo nad 0,5 % C.; podle deoxidace (k, ps, s, tabulka 1); podle metod kontroly (pouze chemikálie); chemické látky a vlastnosti kontrola podle obsahu legujících prvků (n/l Σ≤5 % a ≤2 % každého; s/l 5...10 % a w/l > 10 % );slitiny;

metodou tavení: elektrické (obloukové, plazmové, struskové), indukční pece (HF, vakuové), konvertorové, Bessemerovy, otevřené ohniště

metodou zpracování: válcované za studena nebo za tepla, lité, kované

svařitelností

Chemické složení oceli GOST 380 podle analýzy tavení vzorku pánve musí odpovídat normám uvedeným v tabulce 1.

stůl 1

Třída oceli	Hmotnostní zlomek prvků, %
	uhlík	mangan
	Ne více než 0,23
			Ne více než 0,05


			Ne více než 0,05


			Ne více než 0,05


			Ne více než 0,15

			Ne více než 0,05




			Ne více než 0,15
			Ne více než 0,15

Něco o kovech.

Ocelové značení:

Například: St 3psV3, Steel 20,

Ocel 15 Kh1M1FA

*– pouze u vysokolegovaných ocelí, nikoliv na konci.

Hlavním legujícím prvkem je uhlík

Bronz, například Br.AZhMts10-3-1,5 (hliník, železo, mangan); Br.KMts3-1; MNZHKT5-1-0,2-0,2 (měď, nikl, železo, křemík, titan)

Koncept svařitelnosti.

Fyzikální svařitelností se rozumí soubor takových vlastností kovů a slitin, jako je jejich schopnost vzájemné rozpustnosti a difúze v pevném a kapalném stavu, společná krystalizace roztavených základních a přídavných kovů.

Technologická svařitelnost je komplexní charakteristika kovu, odrážející jeho odezvu na proces svařování a určující jeho relativní technickou vhodnost pro zhotovení specifikovaných svarových spojů, které splňují podmínky jejich následného provozu. Čím větší je počet metod svařování aplikovatelných na daný kov a čím širší jsou hranice optimálních podmínek pro každý způsob svařování, které zajišťují možnost získání požadované kvality, tím lepší je jeho technologická svařitelnost. Definice svařitelnosti je uvedena v GOST 29273-92.

„Kovový materiál je považován za svařitelný do určité míry v daném procesu a pro daný účel, když svařování dosáhne kovové celistvosti ve vhodném procesu tak, že se svařované díly setkají. technické požadavky, a to jak ve vztahu k jejich vlastním kvalitám, tak ve vztahu k jejich vlivu na strukturu, kterou tvoří."

Kvalitativní hodnocení svařitelnosti ocelí se v průmyslové praxi široce používá jako hodnocení stupně svařitelnosti:

I – dobrá svařitelnost – když jsou za daných (dostatečně širokých) technologických (režimů) a strukturních (metodických) podmínek splněny požadované provozní vlastnosti svarových spojů;

II – uspokojivá svařitelnost – když je zajištěna volbou racionálního svařovacího režimu a jeho dodržením během výrobního procesu výrobku;

III – omezená svařitelnost – kdy je nutné použít speciální technologická opatření nebo změnit způsob svařování;

IV – špatná svařitelnost – kdy ani při všech provedených speciálních technologických opatřeních není dosaženo požadovaných provozních vlastností svarových spojů.

Při posuzování svařitelnosti se zjišťuje především pomocí vzorků. tři vlastnosti: – odolnost proti krystalizačním trhlinám; – nepřítomnost trhlin v tepelně ovlivněné zóně; – nepřítomnost přechodu kovu HAZ do křehkého stavu. Pro vysoké položit oceli také trpí ztrátou odolnosti proti korozi.

Při posuzování svařitelnosti je tedy třeba ve vzájemné souvislosti vzít v úvahu: – vlastnosti materiálů; – typ, rozměry a účel konstrukce; – technologie svařování.

Zkoušky svařitelnosti.

Metody zkoušení odolnosti proti trhlinám za horka (vzorky s proměnnou tvrdostí)

Metody zkoušení odolnosti svarů a tepelně ovlivněných oblastí proti vzniku studených trhlin (vzorky se zvýšenou tuhostí).

Metody testování všech zón na přechod do křehkého stavu (mechanické zkoušky, strukturální analýza).

Zkoušky odolnosti proti ztrátě technologické vlastnosti(korozní, mechanická, odolnost proti opotřebení atd.).

Faktory ovlivňující přechod kovu do křehkého stavu:

Vnitřní:

– sloučeniny fosforu

– zvětšení zrna

- nitridy (dusík)

– hydridy a flokiny (vodík)

– ztráta fází křehnutí (intermetalické sloučeniny)

– koncentrátory stresu

– dynamické zatížení

– nízké teploty.

Základní vlastnosti materiálů (kovů) ovlivňující jejich svařitelnost.

Fyzický:

Jedno, dvou nebo vícefázová struktura (například Tiα nebo α + β, ocel A nebo A + F)

Přítomnost fázových přechodů v pevném stavu (polymorfismus)

Teploty fázových přechodů (včetně tání)

Teploty tání možných (nejběžnějších) chemických sloučenin kovů

Rozpustnost plynů v pevné a kapalné fázi

Koeficient lineární expanze (18-8)

Plasticita v různých rozsazích teplot

Viskozita tekutého kovu a její závislost na teplotě (litina, titan)

Tepelná vodivost

Hustota

Schopnost absorbovat nebo odrážet fotony (při laserovém svařování)

Magnetické vlastnosti (například u ocelí s EBW nebo magnetického otryskávání s RDS, permalloy)

Chemikálie:

Chemická reaktivita při různých teplotách

Exo nebo endotermické reakce

Účinek pasivačních filmů

Sklon k tvorbě karbidů, boridů atd.

Toxicita (zinek, olovo, berylium)

Technologický:

Sklon k tvorbě horkých trhlin

Pravděpodobnost tvorby křehkých struktur (včetně prokalitelnosti)

Sklon k růstu zrna

Stav dodávky (historie): lití, zpracování za tepla, tepelné zpracování, kování za tepla atd.

Znečištění nečistotami

Defekty (póry, delaminace, inkluze) α

Stav povrchu

Tloušťka a geometrické tvary

Soulad s kresbou

(Svářečský inženýr musí znát a brát v úvahu všechny tyto faktory ve vztahu ke každému materiálu)

Hlavní faktory určující svařitelnost konstrukčních materiálů.

Svařitelnost ocelí: určeno obsahem uhlíku, jinými legujícími činidly a tloušťkou.

Nízký uhlík ocel (obr. 14) s obsahem uhlíku C0,20 % lze svařovat bez omezení, C = 0,21...0,25 % a S100 mm - nutný ohřev na 100...150 o C.

Proč je potřeba vytápění? Pro snížení pnutí je nutné snížit přísun tepla, ale tím se zvyšuje rychlost ochlazování a pravděpodobnost vzniku trhlin.

Nízkolegovaná konstrukce oceli: 15GS, 16GN, 09G2S atd. při S30 mm se svařují stejným způsobem jako nízkouhlíkové oceli. Pro S> 30 mm je ohřev 100…150 o C.

Nízkolegovaná tepelně odolná ocel (chrommolybden) viz tabulka (obr. 14), vyžadují předehřev a následné tepelné zpracování.

Středně legované Vysokopevnostní oceli se svařují pouze zahřátím a následným tepelným zpracováním. K odhadu teploty předehřevu jsou použity empirické rovnice pro vliv legujících prvků na náchylnost ke křehkému lomu. Různí autoři mohou mít různé sady prvků a jejich koeficienty, ale princip konstrukce zůstává stejný. Zejména podle D. Seferiana s přihlédnutím k tloušťce oceli:

T předchozí předehřátí = 350,

Ce = C% + 1/9 (Mn% + Cr%) + 1/18 Ni% + 1/13 Mo%.

S – tloušťka stěny, mm

Není-li možné zahřátí a údržbu celé konstrukce, použije se předběžné navařování na svařovaných hranách svařovacími materiály, které nejsou náchylné k praskání.

Vysoká slitina Ocel může v závislosti na třídě vnímat svařovací cyklus odlišně.

Velké množství legujících prvků může vést k chemické a v důsledku toho strukturální heterogenitě.

Oceli martenzitické a martenziticko-feritické třídy jsou náchylné na kalení a vyžadují ohřev.

Oceli legované dusíkem mohou v HAZ vytvářet křehké trhliny.

Austenitické oceli jsou náchylné k praskání za tepla. Lze se jim vyhnout přidáním 5...10% feritové fáze do svarového kovu. Schefflerův diagram umožňuje vypočítat požadované chemické složení svarového kovu (obr. 15).

U vysokolegovaných ocelí je důležité zabránit ztrátě provozních vlastností (pevnost, tepelná odolnost, odolnost proti korozi atd.) při procesu svařování.

Vlastnosti vysoce legovaných chromniklových ocelí jsou:

– nízká tepelná vodivost

– vysoký koeficient lineární roztažnosti (≈1,5krát více než uhlíkové oceli)

– vysoká viskozita tekutého kovu.

Nepodobné oceli

Svařitelnost spojů vyrobených z ocelí patřících do různých konstrukčních tříd je spojena především se třemi faktory:

– Významný rozdíl v koeficientech lineární roztažnosti

– Tvorba křehkých struktur ve švu během míchání

– Vývoj strukturní heterogenity (zpravidla v zóně fúze) jako důsledek, mimo jiné, difúze uhlíku směrem ke kovu s vyšší maximální rozpustností.

(Proces difúze uhlíku v ocelích (při svařování, tepelném zpracování a provozu) začíná při 350 o C a nejintenzivněji probíhá v rozmezí 550...800 o C.)

– Napětí vznikající ve svarových spojích nepodobné oceli nelze odstranit (nebo snížit) tepelným zpracováním.

Hliník a jeho slitiny.

Svařování čistého Al se provádí zřídka, hlavně v elektrotechnickém průmyslu, kde se používá svařování tlakem za studena.

Al slitiny se dělí na dvě velké skupiny: tepelně zpevněné a deformovatelné, tzn. zpevněný pracovním zpevněním (tvrdnutí, deformace). Problémy se svařitelností společné pro všechny slitiny jsou následující:

Na povrchu kovu je vždy hustý, žáruvzdorný film Al 2 O 3, s bodem tavení 2050 o C, při bodu tavení Al = 660 o C. Film zabraňuje šíření a smáčení tekutého kovu a tvoří ostré šupinaté oxidové inkluze.

Vysoká tekutost a ostrost pokles pevné pevnosti kov at vysoké teploty(u T pl) vede k možnosti rozlití svarové lázně.

Velká hodnota koeficientu. lineární roztažnost a nízký modul pružnosti určují vysoké riziko deformace konstrukce.

Vysoká rozpustnost plynů (především vodíku) v tekutém kovu a velmi nízká rozpustnost v pevném kovu vede k uvolnění 90...95 % plynu v době krystalizace, což vede k intenzivní poréznosti.

Hrubá sloupcovitá krystalická struktura svaru přispívá k rozvoji strukturní heterogenity a spolu s P2 ke vzniku horkých trhlin, zejména u slitin typu AMg a AMts. (Al-Mg; Al-Mn)

Při svařování tvářených slitin dochází k výrazné ztrátě pevnosti v zóně rekrystalizace (AMg a AMts).

Tepelně vytvrditelné slitiny systému Al-Zn-Mg nebo Al-Cu-Mg (dural), případně slitiny s vysokým obsahem Si ≥5 % (siluminy) jsou náchylné ke křehnutí a vzniku trhlin za studena po určité době po svařování.

Technologické techniky používá se při svařování: kvalitní čištění místa svařování (leptání, mechanické čištění); předtvarování spojů; střídavý proud nebo obrácená polarita; správná volba výplňového materiálu.

Titan a jeho slitiny.

Chemicky aktivní konstrukční materiál - hoří v čistém dusíku.

Ruční oblouk
Svařování plynem.

Možné metody:

Středně legované oceli

Pomalé ochlazování švu.

Vysoce legované oceli

[~DETAIL_TEXT] =>

Ocel je hlavním konstrukčním materiálem. Jedná se o slitinu železa a uhlíku obsahující různé nečistoty. Všechny složky obsažené v jeho složení ovlivňují vlastnosti ingotu. Jednou z technologických vlastností kovů je schopnost vytvářet vysoce kvalitní svarové spoje.

Faktory určující svařitelnost oceli

Svařitelnost oceli se posuzuje na základě hodnoty hlavního ukazatele - uhlíkového ekvivalentu SEq. Jedná se o podmíněný koeficient, který zohledňuje míru vlivu obsahu uhlíku a hlavních legujících prvků na charakteristiky svaru.

Svařitelnost ocelí ovlivňují následující faktory:

Přítomnost škodlivých nečistot.

Stupeň legování.

Typ mikrostruktury.

Ekologické předpoklady.

Tloušťka kovu.

Nejinformativnějším parametrem je chemické složení.

Rozdělení ocelí podle skupin svařitelnosti

Při zohlednění všech těchto faktorů má svařitelnost oceli různé vlastnosti.

Klasifikace ocelí podle svařitelnosti.

dobrý(při hodnotě Sek ≥0,25 %): pro díly z nízkouhlíkové oceli; nezávisí na tloušťce výrobku, povětrnostní podmínky, dostupnost přípravné práce.
Uspokojivý(0,25 %≤Seq≤0,35 %): podmínky jsou omezeny životní prostředí a průměr svařované konstrukce (teplota vzduchu do -5, za bezvětří tloušťka do 20 mm).
Omezený(0,35%≤Seq≤0,45%): pro vytvoření vysoce kvalitního švu je nutné předchozí zahřátí. Podporuje „hladké“ austenitické přeměny a tvorbu stabilních struktur (ferit-perlit, bainit).
Špatný(Seq≥0,45%): vytvoření mechanicky stabilního svarového spoje není možné bez předchozí tepelné přípravy kovových hran a následné tepelné úpravy svařované konstrukce. K vytvoření požadované mikrostruktury je zapotřebí dodatečné zahřívání a postupné chlazení.

Skupiny svařitelnosti oceli usnadňují orientaci v technologických vlastnostech svařování specifických jakostí slitin železa a uhlíku.

Tepelné zpracování

V závislosti na skupině svařitelnosti ocelí a odpovídajících technologických vlastnostech lze upravit vlastnosti svarového spoje pomocí postupných teplotních vlivů. Existují 4 hlavní způsoby tepelného zpracování: kalení, popouštění, žíhání a normalizace.

Nejběžnější jsou kalení a popouštění pro tvrdost a současnou pevnost svaru, odlehčení pnutí a zabránění vzniku trhlin. Stupeň temperování závisí na materiálu a požadovaných vlastnostech.

Z hlediska struktury patří nízkolegované oceli obvykle do perlitické třídy. Široká rozmanitost chemického složení nízkolegovaných ocelí velmi ztěžuje dosažení stejného složení nanesených a obecných kovů během tavného svařování, což vyžaduje širokou škálu přídavných materiálů. Proto, s výjimkou některých speciálních případů, kdy je vyžadováno sladění chemického složení základních a nanášených kovů (například získání korozní odolnosti, odolnosti proti tečení apod.), jsou obvykle omezeny na získání potřebných mechanických vlastností nanášeného materiálu. kovu, bez ohledu na jeho chemické složení. To umožňuje použití několika typů přídavných materiálů při svařování mnoha druhů oceli, což je značná praktická výhoda. Například elektrody UONI-13 úspěšně svařují desítky druhů uhlíkových a nízkolegovaných ocelí. Ve svařovaných konstrukcích se obvykle upřednostňují nízkolegované oceli před uhlíkovými oceli stejné pevnosti. Pro určení potřeby mírného předehřátí a následného popouštění se často bere v úvahu maximální tvrdost kovu v postižené zóně. Pokud tvrdost nepřesahuje HB 200-250, pak není požadováno zahřívání a popouštění s tvrdostí HB 250-300, je žádoucí zahřívání nebo popouštění, pokud je tvrdost nad HB 300-350;

Vysoce legované oceli mají dobrou svařitelnost a jsou široce používány ve svařovaných konstrukcích z austenitické oceli. Nejpoužívanější jsou chromniklové austenitické oceli, například známé nerezová ocel 18-8 (18 % Cr a 8 % Ni). Jako nerezavějící oceli se používají chromniklové austenitické oceli a s vyšším legováním např. s obsahem 25 % Cr a 20 % Ni jsou to i žáruvzdorné oceli. Obsah uhlíku v chromniklových austenitických ocelích by měl být minimální, nepřesahující 0,10-0,15 %, jinak se mohou vysrážet karbidy chrómu, což prudce sníží cenné vlastnosti austenitické oceli.

Svařování austenitických ocelí by mělo zpravidla zachovat strukturu austenitu ve svarovém spoji a s tím spojené cenné vlastnosti: vysokou korozní odolnost, vysokou tažnost atd. Rozklad austenitu je doprovázen precipitací karbidů vzniklých přebytkem uhlík uvolněný z roztoku. Rozklad austenitu je podporován zahříváním kovu na teploty pod bodem austenitické přeměny, snižováním obsahu austenitotvorných prvků, zvyšováním obsahu uhlíku v nízkouhlíkových austenitických ocelích, kontaminací kovu nečistotami apod. Proto při svařování austenitických ocelí, doba ohřevu a množství vstupního tepla by měly být sníženy na minimum a Případně intenzivnější odvod tepla z místa svařování - měděnými podložkami, vodním chlazením atd.

Austenitická ocel určená pro výrobu svařovaných výrobků musí být nejvyšší kvality, s minimálním množstvím znečištění. Protože rozklad chromniklového austenitu je způsoben tvorbou a precipitací karbidů chrómu, lze odolnost austenitu zvýšit zavedením karbidotvorných činidel silnějších než chrom do kovu. Ukázalo se, že pro tento účel jsou vhodné titan a niob, zejména první prvek, kterého také není málo. Titan velmi pevně váže uvolněný uhlík, zabraňuje tvorbě karbidů chrómu, a tím zabraňuje rozkladu austenitu. Pro svařování se doporučuje používat austenitickou ocel s malým obsahem titanu. Například nerezová austenitická chromniklová ocel X18N9T typ 18-8 s malým množstvím titanu (ne více než 0,8 %) má dobrou svařitelnost.

Přísnější požadavky jsou samozřejmě kladeny na přídavný kov, který musí být austenitický, nejlépe s určitým přebytkem legujících prvků, s přihlédnutím k jejich možnému vyhoření při svařování a se stabilizačními přísadami - titan nebo niob. GOST 2246-60 poskytuje austenitický přídavný drát pro svařování nerezových a žáruvzdorných ocelí. Austenitický přídavný drát se někdy používá pro svařování martenzitických ocelí. Nedostatek a vysoká cena austenitického chromniklového drátu si vynucuje vývoj levnějších náhražek.

Martenzitické oceli, vyznačující se vysokou pevností a tvrdostí, se používají jako nástrojové oceli, pancéřové oceli atd. Jejich svařování je spojeno se známými obtížemi. Oceli se snadno a hluboce kalí, proto je po svařování obvykle nutné následné tepelné zpracování, spočívající v nízkém nebo vysokém popouštění. Často je také nutné předehřátí produktu. Předchozí tepelné zpracování výrobku před svařováním může být nezbytné; Je žádoucí mít co nejrovnoměrnější a jemně rozptýlenou distribuci strukturních složek. Při tavném svařování se často upouští od podobnosti naneseného kovu a základního kovu nejen v chemickém složení, ale i v mechanických vlastnostech, přičemž se snaží především zajistit zvýšenou tažnost naneseného kovu a eliminovat tvorbu trhlin v to. K tomuto účelu se při obloukovém svařování často používají např. elektrody z austenitické oceli.

Feritické oceli se vyznačují tím, že tvorba austenitu při vysokých teplotách je zcela potlačena nebo zeslabena zavedením velkého množství feritových stabilizátorů. Významný praktický význam mají chromové železité oceli obsahující 16-30 % Cr a ne více než 0,1-0,2 % C, které se vyznačují odolností vůči kyselinám a mimořádnou tepelnou odolností. Oceli lze svařovat přídavným kovem stejného složení nebo austenitickým. Je nutné předehřátí; Na konci svařování se několik hodin provádí prodloužené žíhání, po kterém následuje rychlé ochlazení.

Pro automatické obloukové svařování legovaných ocelí otevírá použití keramických tavidel nové možnosti.

Svařitelnost ocelí závisí na stupni legování, struktuře a obsahu nečistot. Největší vliv na svařitelnost ocelí má uhlík. S nárůstem obsahu uhlíku, ale i řady dalších legujících prvků se zhoršuje svařitelnost ocelí. Pro svařování konstrukcí se používají především konstrukční nízkouhlíkové, nízkolegované a středně legované oceli.

Hlavní potíže při svařování těchto ocelí jsou:
- citlivost na tvrdnutí a praskání za studena;
- sklon k tvorbě horkých trhlin;
- zajištění rovnoměrné pevnosti svarového spoje.

Podle ekvivalentního obsahu uhlíku a s tím související tendence ke kalení a tvorbě studených trhlin se oceli dělí podle svařitelnosti do čtyř skupin: oceli dobré, vyhovující, omezeně a špatně svařitelné.

Svařitelnost je schopnost oceli tvořit svarový spoj bez defektů, mající fyzikální a mechanické vlastnosti blízké vlastnostem základního kovu. Svařitelnost se týká poměru oceli ke konkrétní metodě a režimu svařování.

Svarovým spojem se rozumí svarový kov a tepelně ovlivněná oblast základního kovu. Tepelně ovlivněná zóna je úzký úsek základního kovu podél svaru, který se při procesu svařování neroztavil, ale byl vystaven vysokým teplotám. U některých ocelí dochází v tepelně ovlivněné zóně při zahřátí na kritickou teplotu (723 °C) a vyšší ke strukturálním fázovým přeměnám (změnám tvaru a velikosti zrn). Tento jev se nazývá sekundární krystalizace. Úsek tepelně ovlivněné zóny takových ocelí, kde došlo k sekundární krystalizaci, se nazývá tepelně ovlivněná zóna. Při ručním obloukovém svařování obalenými elektrodami může být šířka tepelně ovlivněné zóny 3-6 mm. Ve svarovém kovu se mohou vyskytnout vady – praskliny a póry. Trhliny se mohou také objevit v oblasti tepelně ovlivněné zóny.

Posouzení stupně svařitelnosti. Čím vyšší je stupeň svařitelnosti dané oceli, tím více metod svařování na ni lze aplikovat a tím širší jsou hranice režimů jednotlivých metod.

Svařitelnost ocelí se posuzuje podle následujících, nejcharakterističtějších ukazatelů:
1) Odolnost svarového kovu proti tvorbě horkých trhlin;
2) Odolnost svarového spoje proti tvorbě studených trhlin;
3) Struktura švu a tepelně ovlivněné zóny, jejich tvrdost;
4) Pevnost, tažnost a houževnatost svarového spoje;
5) Vlastnosti svarového spoje, stanovené provozními požadavky (tepelná odolnost, odolnost proti chemická koroze atd.).

Z uvedených ukazatelů v každém konkrétní případ neurčují vše, ale pouze ty, které jsou pro daný návrh rozhodující. V závislosti na provozních podmínkách mohou být stanoveny další ukazatele svařitelnosti. Ale ve všech případech je hlavním ukazatelem svařitelnosti ocelí odolnost svarového spoje vůči tvorbě horkých a studených trhlin.

Horké a studené trhliny. Trhliny jsou nejzávažnější vadou svařování, často vedou k neopravitelným vadám. Existují horké a studené trhliny.

Trhliny za horka vznikají ve svarových spojích při teplotách nad 1000°C během doby krystalizace. Ve většině případů se vyskytují podél hranic zrn kovu.

Důvody vzniku horkých trhlin:
a) nesprávné, tuhé upevnění svařovaných dílů, v důsledku čehož se v kovu objevují tahové síly;
b) zmenšení objemu kovu při tuhnutí způsobující vznik smršťovacích dutin a vznik vnitřních zbytkových pnutí.

S nárůstem obsahu prvků v oceli, které tvoří chemické sloučeniny s nízkou teplotou tání (síra, chrom, molybden), se zvyšuje pravděpodobnost vzniku trhlin za tepla.

Studené trhliny vznikají ve svarových spojích při teplotách pod 1000°C při ochlazování na okolní teplotu a objevují se i za provozních podmínek. Vznikají zpravidla podél krystalů (zrn).

Vznik studených trhlin při svařování je způsoben náhlými změnami mechanických vlastností a charakteru namáhaného stavu při procesu strukturních přeměn (sekundární krystalizace).

Důvody vzniku studených trhlin:
a) zvýšený obsah uhlíku a legujících prvků v oceli, způsobující kalení a místní strukturální napětí;
b) tahová napětí způsobená nerovnoměrným ohřevem a ochlazováním při svařování.

Kontaminace základního kovu fosforem a nasycení svarového kovu vodíkem během procesu svařování zvyšují tendenci ke vzniku studených trhlin.

Vliv chemického složení ocelí na svařitelnost. Chemické složení má rozhodující vliv na svařitelnost ocelí. Závisí na tom fyzikální vlastnosti oceli a konstrukce, které se mohou vlivem zahřívání a ochlazování během procesu svařování měnit.

Zvýšený obsah uhlíku, manganu (G), křemíku (C), chrómu (X), vanadu (F), wolframu (V) v oceli zlepšuje výkonnostní charakteristiky ocelí, ale ztěžuje svařování konstrukcí vyrobených z takových ocelí .

Přítomnost mědi (D), titanu (T) a niobu (B) v oceli zvyšuje výkonnostní charakteristiky ocelí a zároveň má pozitivní vliv na svařitelnost těchto ocelí.

Nikl (N) neovlivňuje svařitelnost ocelí. Jeho přítomnost zvyšuje pevnost a tažnost oceli a pomáhá získat jemnozrnnou strukturu.

Klasifikace ocelí podle stupně svařitelnosti. Podle stupně svařitelnosti se všechny oceli běžně dělí do čtyř skupin: dobré, vyhovující, omezené a špatně svařitelné.

Dobře svařitelné oceli lze svařovat jakýmikoli prostředky bez použití složité technologie. Do této skupiny patří nízkouhlíkové oceli s běžným obsahem manganu, křemíku, chromu a nízkolegované oceli s obsahem uhlíku do 0,2 %. Takové oceli se obecně svařují bez předehřívání. Svařování při teplotách pod nulou, zejména konstrukcí z tlustého kovu, někdy vyžaduje předehřev na teplotu 100-160 °C. Potřeba předehřevu je stanovena v každém konkrétním případě. Příklady takových ocelí jsou: uhlíkové oceli běžné jakosti (St 2pe, St 2sp, St Zps, St Zsp, St 4ps, St 4sp); uhlíkové vysoce kvalitní strukturální (10, 15, 20); nízkolegované konstrukční (09G2S, 09G2, 10G2S1, 12GS, 16GS, 14HGS, 10HSND).

Uspokojivě svařitelné oceli vyžadují přísné dodržování svařovacího režimu, důkladné očištění svařovaných hran a běžné teplotní podmínky (teplota nad nulou, bezvětří). Do této skupiny patří středně uhlíkové oceli s obsahem uhlíku do 0,35 % a nízkolegované oceli s obsahem uhlíku do 0,3 %. Některé z těchto ocelí v závislosti na provozních podmínkách a odpovědnosti konstrukce po svařování vyžadují následné tepelné zpracování (žíhání, vysoké popouštění). Příkladem takových ocelí jsou uhlíkové oceli běžné kvality (St 5ps, St 5sp, St 5Gps); uhlíkové vysoce kvalitní strukturální (30, 35); nízkolegované konstrukční (15ХСНД, 25Г2С, 20ХГ2С).

Oceli s omezenou svařitelností jsou náchylné k praskání při svařování za normálních normálních podmínek. Takové oceli se svařují s předehřevem na teplotu 250-350°C. Do této skupiny patří středně uhlíkové oceli s obsahem uhlíku do 0,5 %, nízkolegované oceli s vysokým obsahem legujících prvků a některé legované oceli. Po svařování takových ocelí se doporučuje žíhání nebo vysoké popouštění a při svařování kritických konstrukcí je vyžadováno žíhání a popouštění. Příklady takových ocelí: uhlíkové oceli běžné kvality (St bps); uhlíkové vysoce kvalitní strukturální (40, 45, 50); nízkolegované a legované konstrukční (ZO-.KhMA, 30 KhGS, 35 KhM, 35 KhGSA).

Špatně svařitelné oceli tvoří při svařování za normálních podmínek trhliny. Takové oceli jsou svařovány s určitými schopnostmi s předběžným a současným ohřevem na teplotu 300-450 ° C a následným tepelným zpracováním. Do této skupiny patří uhlíkové oceli s obsahem uhlíku nad 0,5 %, nízkolegované oceli s vysokým obsahem manganu, křemíku a většina legovaných speciálních ocelí. Příklady takových ocelí jsou: vysoce kvalitní uhlíkové konstrukční oceli (60, 65, 70); nízkolegované a legované konstrukční (40G2, 50G2, 40KhG, 40KhGR, 40KhFA, 40KhS).

Stanovení stupně svařitelnosti. Znalost ukazatelů svařitelnosti různých ocelí usnadňuje výběr přibližné technologie svařování, kterou je nutné kontrolovat na vzorcích (technologické zkoušky).

Pro stanovení stupně svařitelnosti ocelí, mnoho různých praktickými způsoby v závislosti na požadavcích na svarové spoje a jejich provozních podmínkách.

Jednou z běžných metod stanovení svařitelnosti je technologická zkouška podle metody závodu Kirov (Leningrad). Z testované oceli je vyrobena deska 130X130X12 mm. Je v něm vytvořeno vybrání o průměru 80 mm, ve kterém je podél průměru navařena housenka. Spodní část desky (spodní část s návarem) je chlazena vzduchem, vodou nebo zahřívána. Po povrchové úpravě kuličky je deska uchovávána po dobu dvou dnů, poté se nařeže, brousí a leptá kyselinou, aby se identifikovaly trhliny.

Pokud plech při ochlazení vodou nepraská, pak se ocel považuje za dobře svařitelnou.

Uspokojivě svařitelná ocel při ochlazení vodou praská a při ochlazení na vzduchu nepraská.

Rýže. 1. Technologický test závodu Kirov

Rýže. 2. Technologická zkouška MVTU

Pokud deska praskne při ochlazení na vzduchu a nepraskne při předehřátí na 150 °C, pak se má za to, že ocel má omezenou svařitelnost.

Technologický listový test MVTU dává kvalitativní hodnocení odolnost švu vůči tvorbě horkých trhlin. Desky různých šířek jsou spojeny cvočky. Na destičky je natavena perlička ve směru od úzkých destiček k širším. Trhliny se tvoří tam, kde svarová housenka protíná spoj desky. Indikátorem trvanlivosti je nejmenší šířka desky, při které nevznikají horké trhliny.

Charakteristickým přibližným ukazatelem svařitelnosti oceli je tvrdost tepelně ovlivněné zóny. Pokud tvrdost nepřesahuje 300 jednotek Brinell, lze takovou ocel svařovat bez ohřevu. Při vyšších hodnotách tvrdosti je zapotřebí předehřátí základního kovu.

Při posuzování svařitelnosti převládá role chemického složení oceli. Pomocí tohoto indikátoru se jako první přiblížení posuzuje svařitelnost.

Vliv hlavních legujících nečistot je uveden níže.

Uhlík (C) je jednou z nejdůležitějších nečistot, která určuje pevnost, tažnost, prokalitelnost a další vlastnosti oceli. Obsah uhlíku v ocelích do 0,25 % nesnižuje svařitelnost. Více vysoký obsah„C“ vede k tvorbě tvrdnoucích struktur v kovu tepelně ovlivněné zóny (dále jen HAZ) a vzniku trhlin.

Síra (S) a fosfor (P) jsou škodlivé nečistoty. Zvýšený obsah „S“ vede k červené lámavosti a „P“ způsobuje křehkost za studena. Proto je obsah „S“ a „P“ v nízkouhlíkových ocelích omezen na 0,4-0,5 %.

Křemík (Si) je v ocelích přítomen jako nečistota v množství do 0,3 % jako deoxidační činidlo. S tímto obsahem „Si“ se svařitelnost ocelí nezhoršuje. Jako legující prvek je při obsahu „Si“ do 0,8-1,0 % (zejména do 1,5 %) možný vznik žáruvzdorných oxidů „Si“, což zhoršuje svařitelnost oceli.

Obsah manganu (Mn) v oceli je do 1,0 % - proces svařování není náročný. Při svařování ocelí s obsahem Mn 1,8-2,5% se mohou v kovu HAZ objevit tvrdnoucí struktury a praskliny.

Chrom (Cr) v nízkouhlíkových ocelích je jako nečistota omezen na 0,3 %. V nízkolegovaných ocelích je možný obsah chrómu v rozmezí 0,7-3,5 %. U legovaných ocelí se jeho obsah pohybuje od 12 % do 18 % a u vysokolegovaných ocelí dosahuje 35 %. Při svařování tvoří chrom karbidy, které zhoršují korozní odolnost oceli. Chrom podporuje tvorbu žáruvzdorných oxidů, které komplikují proces svařování.

Nikl (Ni), podobně jako chrom, se v nízkouhlíkových ocelích vyskytuje v množství do 0,3 %. V nízkolegovaných ocelích se jeho obsah zvyšuje na 5% a ve vysokolegovaných ocelích až na 35%. Ve slitinách na bázi niklu jeho obsah převládá. Nikl zvyšuje pevnost a plastické vlastnosti oceli a má pozitivní vliv na svařitelnost.

Vanad (V) v legovaných ocelích je obsažen v množství 0,2-0,8 %. Zvyšuje houževnatost a tažnost oceli, zlepšuje její strukturu a pomáhá zvyšovat prokalitelnost.

Molybden (Mo) v ocelích je omezen na 0,8 %. Při tomto obsahu příznivě ovlivňuje pevnostní vlastnosti oceli a zušlechťuje její strukturu. Při svařování však vyhoří a přispívá ke vzniku trhlin v usazeném kovu.

Titan a niob (Ti a Nb) jsou v korozivzdorných a žáruvzdorných ocelích obsaženy v množství do 1 %. Snižují citlivost oceli na mezikrystalovou korozi, nicméně niob v ocelích typu 18-8 podporuje tvorbu horkých trhlin.

Měď (Cu) je obsažena v ocelích jako příměs (v množství do 0,3 % včetně), jako přísada do nízkolegovaných ocelí (0,15 až 0,5 %) a jako legující prvek (do 0,8-1 %). Zvyšuje korozní vlastnosti oceli bez ohrožení svařitelnosti.

Při posuzování vlivu chemického složení na Kromě obsahu uhlíku se bere v úvahu i obsah dalších legujících prvků, které zvyšují náchylnost oceli ke kalení. Toho je dosaženo přepočtením obsahu každého legujícího prvku oceli v ekvivalentním účinku na její prokalitelnost pomocí experimentálně stanovených konverzních faktorů. Celkový obsah uhlíku a přepočtená ekvivalentní množství legujících prvků v oceli se nazývá uhlíkový ekvivalent. Pro jeho výpočet existuje řada vzorců sestavených pomocí různých metod, které umožňují vyhodnotit vliv chemického složení nízkolegovaných ocelí na jejich svařitelnost:

SEKV = C + Mn/6 + Cr/5 + Mo/5 + V/5 + Ni/15 + Cu/15 (MIS metoda);

SEKV = C + Mn/6 + Si/24 + Ni/40 + Cr/5 + Mo/4 (japonská metoda);

[C]X = C + Mn/9 + Cr/9 + Ni/18 + 7Mo/90 (Seferova metoda),

kde čísla udávají obsah v oceli v hmotnostních zlomcích procent odpovídajících prvků.

Každý z těchto vzorců je přijatelný pouze pro určitou skupinu ocelí, nicméně hodnotu uhlíkového ekvivalentu lze použít při rozhodování praktické otázky související s vývojem. Poměrně často se výpočty chemického uhlíkového ekvivalentu pro uhlíkové a nízkolegované konstrukční oceli perlitické třídy provádějí pomocí Seferianova vzorce.

Podle svařitelnosti se oceli konvenčně dělí do čtyř skupin: dobře svařitelné, uspokojivě svařitelné, omezeně svařitelné a špatně svařitelné (tab. 1.1).

Do první skupiny patří nejběžnější třídy nízkouhlíkových a legovaných ocelí ([C]X≤0,38), jejichž svařování lze provádět dle konvenční technologie, tj. bez ohřevu před svařováním a během procesu svařování, jakož i bez následného tepelného zpracování. Odlévané díly s velkým objemem naneseného kovu se doporučuje svařovat s mezitepelným zpracováním. U konstrukcí pracujících při statickém zatížení se tepelné zpracování po svařování neprovádí. U kritických konstrukcí provozovaných při dynamickém zatížení nebo vysokých teplotách se doporučuje tepelné zpracování

Do druhé skupiny patří uhlíkové a legované oceli ([C]x = 0,39-0,45), při svařování za běžných výrobních podmínek nedochází k tvorbě trhlin. Do této skupiny patří oceli, které se musí předehřívat, aby nedocházelo ke vzniku trhlin a také podrobeny následnému tepelnému zpracování. Tepelné zpracování před svařováním je různé a závisí na jakosti oceli a provedení součásti. U odlitků z 30L oceli je nutné žíhání. Strojní díly vyrobené z válcovaných výrobků nebo výkovků, které nemají tuhé obrysy, lze svařovat v tepelně zpracovaném stavu (kalení a popouštění). Svařování při okolní teplotě pod 0°C se nedoporučuje. Svařování dílů s velkým objemem naneseného kovu se doporučuje provádět s mezitepelným zpracováním (žíhání nebo vysoké popouštění)

Stůl 1. Klasifikace ocelí podle svařitelnosti.

Skupina svařitelnosti		třídy oceli
Dobře svařitelný		Nízkouhlíkové St1-St4 (kp, ps, sp)
		08–25 (kp, ps)


Dobře svařitelný		15K, 16K, 18K, 20K, 22K
		A, A32, A36, A40, B, D, D32, D36, D40, E, E32, E36, E40

		15L, 20L, 25L
		Nízká slitina 15G, 20G, 25G, 10G2, 12ХН, 12ХН2, 15Н2М, 15Х, 15ХА, 20Х, 15ХФ, 20Н2М
		09g2, 09G2S, 09G2D, 10G2B, 10G2BD, 12GS, 16GS, 17GS, 17G1C, 10G2S1.09G2SD, 10G2S1D, yukhsnd, Yukhndp, 14G2AFD GFD, 14G1AF2X , 15XN
		08GDNFL, 12DN2FL, 13ХДНФТЛ
Uspokojivě svařitelné


		Legované 16KhG, 18KhGT, 14KhGN, 19KhGN, 20KhGSA, 20KhGR, 20KhN, 20KhNR, 12KhN3A, 20KhN2M
		15G2AFDps, 16G2AFD, 15G2SF, 15G2SFD

		18G2S, 25G2S
		20GL, 20GSL, 20FL, 20G1FL, 20DHL, 12DHN1MFL
Omezená svařitelnost		Uhlíková ocel St5 (ps, sp), St5Gps


		Legované 25ХГСА, 29ХН3А, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А, 20ХН4А, 25ХГМ, 35Г, 35Г2, 35Х, 30Х,Т 30ХРА, 30ХГС, 30ХГСА, 35ХГСА, 25ХГН, MT, 30ХГНЗА, 20Х2Н4А

		35GL, 32H06L, 45FL, 40HL, 35HGSL, 35NGML, 20HGSNDML, 30HGSFL, 23HGS2MFL
Špatně svařeno		Uhlík 50, 55

		Legované 50G, 45G2, 50G2, 45Х, 40ХС, 50ХГ, 50ХГА, 50ХН, 55С2, 55С2А, 30ХГСН2А atd.



		30ХНМЛ, 25Х2Г2ФЛ

DSTU 2651-94 (GOST 380-94). * Zrušeno na Ukrajině.

V případech, kdy následné temperování není možné, se svařovaný díl podrobí lokálnímu ohřevu. Tepelné zpracování po svařování je různé pro různé jakosti oceli. Při svařování malých defektů oceli obsahující více než 0,35 % uhlíku je pro zlepšení mechanických vlastností a zpracovatelnosti nutné tepelné zpracování (u této oceli žíhání nebo popouštění za vysokých teplot).

Do třetí skupiny patří uhlíkové a legované oceli ([C]X = 0,46-0,59) perlitické třídy, které jsou za běžných podmínek svařování náchylné k praskání. Svařitelnost ocelí Tato skupina je zajištěna pomocí speciálních technologických opatření, spočívajících v jejich předběžném tepelném zpracování a ohřevu. Většina výrobků z této skupiny ocelí je navíc po svařování podrobena tepelnému zpracování. U dílů a odlitků vyrobených z válcovaných výrobků nebo výkovků, které nemají zvlášť tuhé obrysy a tuhé součásti, je povoleno svařování v tepelně zpracovaném stavu (kalení a popouštění).

Bez předehřevu lze takové oceli svařovat v případech, kdy spoje nemají tuhé obrysy, tloušťka kovu není větší než 14 mm, okolní teplota není nižší než +5 ° C a svařované spoje jsou pomocného charakteru . Ve všech ostatních případech je nutný předehřev na teplotu 200°C.

Tepelné zpracování této skupiny ocelí je přiřazeno podle režimu zvoleného pro konkrétní ocel.

Do čtvrté skupiny patří uhlíkové a legované oceli ([C]x≥0,60) perlitické třídy, které se nejobtížněji svařují a jsou náchylné k praskání. Při svařování této skupiny ocelí racionálními technologiemi není vždy dosaženo požadovaných výkonnostních vlastností svarových spojů. Tyto oceli jsou v omezené míře svařitelné, proto se jejich svařování provádí s povinným předběžným tepelným zpracováním, s ohřevem během procesu svařování a následným tepelným zpracováním. Před svařováním je třeba takovou ocel vyžíhat. Bez ohledu na tloušťku a typ spoje je třeba ocel předehřát na teplotu minimálně 200°C. Tepelné zpracování výrobku po svařování se provádí v závislosti na jakosti oceli a jejím účelu.

Provozní spolehlivost a životnost svařovaných konstrukcí z nízkolegovaných žáruvzdorných ocelí závisí na nejvyšší možné přípustná teplota provozu a dlouhodobé pevnosti svarových spojů při této teplotě. Tyto ukazatele jsou určeny systémem legování žáruvzdorných ocelí. Podle legovacího systému lze oceli rozdělit na chrom-molybden, chrom-molybden-vanad a chrom-molybden-wolfram (tab. 1.2). U těchto ocelí se hodnota uhlíkového ekvivalentu pohybuje v širokých mezích a posuzování svařitelnosti ocelí na základě její hodnoty je nepraktické. Výpočet teploty předehřevu se provádí pro každou konkrétní jakost oceli.

Rozdělení vysoce legovaných ocelí do skupin (nerezové, kyselinovzdorné, žáruvzdorné a žáruvzdorné) v rámci GOST 5632-72 se provádí podmíněně v souladu s jejich hlavními provozními charakteristikami, protože žáruvzdorné a žáruvzdorné odolné oceli jsou zároveň kyselinovzdorné v určitých agresivních prostředích a kyselinovzdorné oceli jsou jak žáruvzdorné, tak žáruvzdorné při určitých teplotách.

U vysoce svařitelných vysokolegovaných ocelí se tepelné zpracování před a po svařování neprovádí. Při výrazném vytvrzení musí být kov vytvrzen od 1050-1100°C. Tepelně normální. Do této skupiny ocelí patří řada kyselinovzdorných a žáruvzdorných ocelí s austenitickou a austeniticko-feritickou strukturou.

Pro uspokojivě svařitelné vysoce legované oceli se doporučuje, aby předběžná dovolená při 650-710°C s chlazením vzduchem. Tepelné podmínky svařování jsou normální. Při záporných teplotách není svařování povoleno. Předehřev na 150-200°C je nutný při svařování konstrukčních prvků s tloušťkou stěny větší než 10 mm. Po svaření se doporučuje temperování na 650-710°C, aby se uvolnilo napětí. Tato skupina zahrnuje především většinu a některé chromniklové oceli.

Tabulka 2. Druhy žáruvzdorných a vysoce legovaných ocelí a slitin na bázi železo-nikl a nikl.

	GOST nebo TU	třídy oceli
Perlitické nebo martenzitické		Tepelně odolný chrom-molybden 15ХМ, 20ХМ, 30ХМ, 30ХМА, 35ХМ, 38ХМ, 38Х2МУА

	GOST 20072-74	12МХ, 15Х5М, 15X5
		12ХМ, 10Х2М, 10Х2М-ВД

	TU5.961-11.151-80
		Tepelně odolný chrom-molybden-vanad a chrom-molybden-wolfram 40ХМФА, 30ХЗМФ
	GOST 20072-74	20Х1М1Ф1БР, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1Ф1ТР, 18ХЗМВ, 20ХЗИВФ, 15
	TU14-1-1529-76	15Х1М1Ф TU14-1-3238-81, 35ХМФА
		12X2MFA, 18X2MFA, 25X2MFA
	TU14-1-1703-76
	TU5.961-11151-80	20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ
Feritické, martenziticko-feritické a martenzitické		Nerezová ocel s vysokým obsahem chromu 08X13, 12X13, 20X13, 30X13, 40X13, 25X13H2

		Vysoce chrom odolný vůči kyselinám a žáruvzdorný 12X17, 08X17Т, 09Х16Н4Б, 30Х13Н7С2, 08Х18Т1, 15Х18СУ, 15Х25Т, 15Х17Х13,000 СУ, 40Х9С2, M
	TU 14-1-2889-80
	TU14-1-1958-77
	TU14-1-2533-78
		Vysoký chrom žáruvzdorný 15Х11МФ, 18Х11МНФБ, 20Х12ВНМФ, 11Х11Н2В2МФ, 13Х11Н2В2МФ,5З12ФН, 13Х14ФН, 12ФН 18Х12ВМБФР

Austenitické a austeniticko-feritické		Acid-rezistentní 04х18н10, 08х18н10, 08х18н10т, 12х18н9, 12х18н9т, 17х18н9, 12х181, 12х18н11, 10 х111311, 10 х111311, 10 х111313, 10 х18113131113131311Мзт, 08х17н15мзт, 08х18н12т, 08х10н20т2, 10х14г14нз, 10х14г14krát, 10х14AG15, 15х17AG14, 07х21г7а5, 03X21N21M4GB,, 10х14AG15 12X17G9AN4, 08X18G8N2T, 15Х18Н12С4ТУ
Austenitické a austeniticko-feritické	TU108.11.595-87
Austeniticko-martenzitické		07Х16Н6, 09Х17Н7У, 09Х17Н7УТ, 08Х17Н5МЗ, 08Х17Н6Т, 09Х15Н8У, 20Х13Н4Г9

Feriticko-austenitické		Vysoce pevná kyselinovzdorná 08H22H6Т, 12H21H5Т.08H21H6
Feriticko-austenitické	TU14-1-1958-77	10Х25Н6АТМФ
Feriticko-austenitické		12H25H5ТМФЛ
Feriticko-austenitické	TU14-1-1541-75	03H23H6, 03H22H6M2
austenitické		Tepelně odolný 20H23Н13, 10H23H18, 20H23H18, 08H20H14С2, 20H20H14С2, 20H25H20С2, 12H25H3H216H7 4МЗ, 55Х20Г9AN4
		KhN38VT, KhN60Yu, KhN70Yu, KhN78T
austenitické		Tepelně odolný 10Х11Н20ТЗР, 10Х11Н23ТЗМР, 08Х16Н13М2Б, 09Х16Н15МЗБ, 08Х15Н24В4ТР,91НТН1Х1Т, 3201Т ЗР, 37Х12Н8Г8МФБ, 45Х14Н14В2М, 09X14N19V2BR, 09X14N19V2BR1, 40X15N7G7F2MS, 09X14N16B
Železo-nikl a slitiny na bázi niklu		KhN35VT, KhN35VTYu, KhN32T, KhN38VT, KhN80TBYu, KhN67MVTYu

U omezeně svařitelných vysokolegovaných ocelí je tepelné zpracování před svařováním odlišné (popouštění při 650-710°C s chlazením vzduchem nebo kalení ve vodě od 1050-1100°C). Při svařování většiny ocelí této skupiny je nutný předehřev na 200-300°C.

Po svařování, aby se uvolnilo napětí a snížila tvrdost, jsou díly popuštěny na 650-710°C. Pro svařování řady austenitických ocelí je nutné kalení ve vodě od 1050-1100°C.

U špatně svařitelných vysokolegovaných ocelí se doporučuje před svařováním popouštění za určitých podmínek pro různé oceli.

Pro celou skupinu ocelí je nutný předehřev na 200-300°C. Svařování oceli 110G13L v kaleném stavu se provádí bez ohřevu. Tepelné zpracování po svařování se provádí podle speciálních pokynů v závislosti na jakosti oceli a účelu. U oceli 110G13L není nutné tepelné zpracování.