다양한 용접성 그룹의 용접강의 특징. 용접성에 따른 탄소강의 분류. 강의 용접성에 대한 기본 요소의 영향

강의 용접성

강의 용접성의 주요 특징은 균열 경향과 기계적 특성입니다. 용접하다.

용접성에 따라 강철은 네 그룹으로 나뉩니다.

그룹에 1 용접 전, 용접 공정 중에 가열 없이 후속 열처리 없이 용접을 수행할 수 있는 강을 포함합니다. 그러나 내부 응력을 완화하기 위해 열처리의 사용도 배제되지 않습니다.

그룹에 2 일반적으로 용접할 경우 주로 강철을 포함합니다. 생산 조건균열이 발생하지 않는 강재는 물론, 균열을 방지하기 위해 예열이 필요한 강재, 예비 및 후속 열처리를 거쳐야 하는 강재도 있습니다.

그룹에 3 일반적인 용접 조건에서 균열이 발생하기 쉬운 강을 포함합니다. 그들은 예열되고 가열됩니다. 이 그룹의 대부분의 강철은 용접 후에 열처리됩니다.

그룹에 4 용접이 가장 어렵고 균열이 발생하기 쉬운 강철이 포함됩니다. 예비 열처리, 용접 공정 중 가열 및 후속 열처리를 거쳐 용접되어야 합니다.

저탄소강은 용접성이 좋습니다. 유해한 불순물의 함량이 표준을 초과하면 용접성이 저하될 수 있습니다. 유해한 불순물은 예를 들어 분리로 인해 국부적으로 축적되면 평균 함량이 표준을 초과하지 않더라도 용접성을 손상시킬 수 있습니다. 저탄소강의 용접에 유해한 요소는 탄소, 인, 황일 수 있으며, 후자는 특히 국지적 축적으로 인해 분리되기 쉽습니다.

가스 및 비금속 개재물로 인한 금속 오염도 용접성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 유해한 불순물로 인한 금속 오염은 생산 방법에 따라 다르며 금속 표시로 부분적으로 판단할 수 있습니다. 고품질 강철은 강철보다 용접이 더 잘됩니다. 정상적인 품질해당 브랜드; 열린 난로 강철은 Bessemer 강철보다 낫고, 조용한 열린 난로 강철은 끓는 강철보다 낫습니다. 중요한 용접 제품을 제조할 때 모재 등급을 선택할 때 저탄소강의 용접성에 명시된 차이를 고려해야 합니다.

탄소를 0.25% 이상 함유한 탄소강은 저탄소강에 비해 용접성이 떨어지며, 탄소함량이 증가할수록 용접성은 점차 감소합니다. 탄소 함량이 높은 강철은 쉽게 경화되어 용접 영역에 단단하고 부서지기 쉬운 경화 구조가 형성되고 균열이 발생할 수 있습니다. 탄소 함량이 증가함에 따라 용접 영역에서 금속이 과열되는 경향이 증가합니다. 증가된 탄소 함량은 가스상 일산화탄소의 형성으로 연소 과정을 향상시키며, 이는 욕조의 비등을 유발하고 증착된 금속의 상당한 다공성을 초래할 수 있습니다.

탄소 함량이 0.4~0.5% 이상인 강철 용접은 용접 기술에서 가장 어려운 작업 중 하나가 됩니다. 탄소강은 일반적으로 용접성이 떨어지므로 가능하면 다른 합금 원소로 인해 탄소 함량이 상당히 낮으면서 동일한 강도를 제공하는 저합금 구조용 강으로 교체하는 것이 좋습니다. 탄소강을 융합 용접할 때 일반적으로 규정 준수를 따르지 않습니다. 화학적 구성 요소충진제 및 모재 금속, 망간, 실리콘 등과의 합금화로 인해 탄소 함량이 감소되어 모재와 동일한 강도의 용착 금속을 얻으려고 노력하고 있습니다.

탄소강의 용접은 예열 및 후속 열처리를 통해 수행되는 경우가 많으며 가능하면 많은 경우 용접 공정과 열처리를 결합하려고 노력합니다(예: 소형 부품의 가스 용접, 가스 프레스, 스폿 용접). , 맞대기 용접 있음 저항 용접등.

대부분의 저합금 구조강은 용접성이 만족스럽습니다. 용접의 중요성이 증가함에 따라 새로운 등급의 저합금 구조강은 일반적으로 만족스러운 용접성을 갖습니다. 강철의 시험 배치 테스트에서 용접성이 불충분하게 만족스러운 것으로 나타나면 제조업체는 일반적으로 용접성을 개선하기 위해 강철의 구성을 조정합니다. 어떤 경우에는 강철을 100-200°C로 약간 예열해야 하며 후속 열처리에 의존할 필요는 거의 없습니다. 저합금강의 용접성에 대한 예비적인 대략적인 정성 평가를 위해 때때로 다음 실험식을 사용하여 강의 화학적 조성을 기반으로 탄소 당량을 계산합니다.

여기서 요소 기호는 강철의 함량 비율을 나타냅니다. 탄소당량이 0.45 미만이면 강의 용접성은 양호하다고 볼 수 있으나, 탄소당량이 0.45를 초과하면 예열 및 후속 열처리 등 특별한 조치를 취해야 한다. 탄소당량에 의한 용접성을 평가하는 방법은 예시적이며 항상 올바른 결과를 제공하는 것은 아닙니다.

구조 측면에서 저합금강은 일반적으로 펄라이트 클래스에 속합니다. 저합금강의 화학적 조성이 다양하기 때문에 용융 용접 중에 용착 금속과 모재 금속의 동일한 조성을 얻는 것이 매우 어렵습니다. 다양한 충전재. 따라서 모재와 용착 금속의 화학적 조성을 일치시켜야 하는 일부 특수한 경우(예: 내식성, 크리프 저항성 등)를 제외하고는 일반적으로 필요한 사항을 얻는 것으로 제한됩니다. 기계적 성질화학 성분을 고려하지 않고 증착된 금속. 이를 통해 다양한 등급의 강철을 용접할 때 몇 가지 유형의 필러 재료를 사용할 수 있으며 이는 필수적입니다. 실질적인 이점. 예를 들어, UONI-13 전극은 수십 가지 등급의 탄소강 및 저합금강을 성공적으로 용접합니다. 용접 구조에서는 일반적으로 동일한 강도의 탄소강보다 저합금강이 선호됩니다. 약간의 예열과 후속 템퍼링의 필요성을 결정하기 위해 영향을 받는 부분의 금속 최대 경도가 종종 고려됩니다. 경도를 초과하지 않는 경우 네바다 200-250, 경도가 있으면 가열 및 템퍼링이 필요하지 않습니다. 네바다 250-300 가열 또는 템퍼링이 바람직하며 경도가 더 높습니다. 네바다 300~350이 필요합니다.

고합금강은 용접성이 좋아 오스테나이트강의 용접구조에 널리 사용됩니다. 가장 널리 사용되는 것은 크롬-니켈 오스테나이트강, 예를 들어 잘 알려진 스테인리스강 18-8(18% Cr 및 8% Ni)입니다. 크롬-니켈 오스테나이트강은 스테인리스강으로 사용되며, 예를 들어 Cr 25%, Ni 20%를 함유하는 등 합금 함량이 높아 내열강이기도 합니다. 크롬-니켈 오스테나이트 강의 탄소 함량은 0.10-0.15%를 초과하지 않도록 최소화해야 합니다. 그렇지 않으면 크롬 탄화물이 침전되어 오스테나이트 강의 귀중한 특성이 급격히 감소할 수 있습니다.

예를 들어 석재 분쇄기의 조 및 레일 크로스와 같이 마모에 사용되는 기계 부품의 경우 Mn 13-14% 및 C 1-1.3%를 함유한 비교적 저렴한 망간 오스테나이트강이 일반적으로 다음과 같은 형태로 사용됩니다. 주물.

오스테나이트 강의 용접은 일반적으로 용접 조인트의 오스테나이트 구조와 오스테나이트와 관련된 귀중한 특성(높은 내식성, 높은 연성 등)을 보존해야 합니다. 오스테나이트의 분해는 과도한 탄소에 의해 형성된 탄화물의 침전을 동반합니다. 솔루션에서 출시되었습니다. 오스테나이트 분해는 금속을 오스테나이트 변태점 이하의 온도로 가열하고, 오스테나이트 형성 원소의 함량을 감소시키고, 저탄소 오스테나이트 강의 탄소 함량을 높이고, 금속을 불순물로 오염시킴으로써 촉진됩니다. 오스테나이트계 강철을 용접할 경우 가열 시간과 입력 열량을 최소한으로 줄여야 하며 구리 패드, 수냉식 등을 통해 용접 현장에서 더 집중적으로 열을 제거해야 합니다.

용접 제품 제조용 오스테나이트 강은 다음과 같아야 합니다. 최상의 품질, 최소한의 오염으로. 크롬-니켈 오스테나이트의 분해는 크롬 탄화물의 형성 및 석출에 의해 발생하므로 크롬보다 강한 탄화물 형성제를 금속에 도입함으로써 오스테나이트의 저항성을 높일 수 있습니다. 티타늄과 니오븀은 이러한 목적에 적합한 것으로 밝혀졌으며, 특히 부족하지 않은 첫 번째 원소도 그러했습니다. 티타늄은 방출된 탄소를 매우 단단하게 결합시켜 크롬 탄화물의 형성을 방지함으로써 오스테나이트의 분해를 방지합니다. 용접에는 다음을 사용하는 것이 좋습니다. 오스테나이트계 강철티타늄 함량이 적습니다. 예를 들어, 소량의 티타늄(0.8% 이하)을 함유한 스테인리스 오스테나이트 크롬-니켈 강철 X18N9T 유형 18-8은 용접성이 좋습니다.

당연히 더 엄격한 요구 사항이 오스테나이트여야 하는 용가재에 부과되며, 바람직하게는 용접 중 소손 가능성을 고려하고 안정화 첨가제(티타늄 또는 니오븀)를 사용하여 약간의 과잉 합금 원소를 사용하는 것이 좋습니다. GOST 2240-60은 스테인리스강 및 내열강 용접용 오스테나이트 필러 와이어를 제공합니다. 오스테나이트 필러 와이어는 때때로 마르텐사이트 강 용접에 사용됩니다. 오스테나이트 크롬-니켈 와이어의 희소성과 높은 비용으로 인해 더 저렴한 대체품이 개발되었습니다.

높은 강도와 경도를 특징으로 하는 마르텐사이트 강은 공구강, 장갑강 등으로 사용됩니다. 용접에는 알려진 어려움이 있습니다. 강철은 쉽고 깊게 경화되므로 용접 후에는 일반적으로 저온 또는 고온 열처리로 구성된 후속 열처리가 필요합니다. 종종 제품의 예열도 필요합니다. 용접 전 제품의 사전 열처리가 필수적일 수 있습니다. 구조적 구성요소는 가능한 한 균일하게 미세하게 분산된 분포를 갖는 것이 바람직합니다. 융합 용접 시 용착 금속과 모재의 유사성은 화학적 조성뿐만 아니라 기계적 특성에서도 종종 포기되며, 우선 용착 금속의 연성을 높이고 균열 형성을 제거하려고 노력합니다. 그것. 이를 위해, 언제 아크 용접예를 들어, 오스테나이트강으로 만들어진 전극이 자주 사용됩니다.

초경계 강은 주로 공구강으로 사용되며 실제로는 용접이 아닌 금속 절단 공구, 금형 등의 제조 및 복원 시 이러한 강의 표면 처리를 처리해야 하는 경우가 많습니다. 예열 및 후속 열처리 이 강철은 대부분 필수입니다. 아크 용접 및 표면 처리에는 모재와 유사한 특성을 지닌 합금강의 전극봉과 적절한 합금철을 함유한 합금 코팅이 된 저탄소강봉이 사용됩니다. 용접 또는 표면 처리가 완료된 후 일반적으로 경화 및 어닐링으로 구성된 열처리가 수행됩니다.

페라이트강은 다음과 같은 경우 오스테나이트 형성이 완전히 억제되거나 약화된다는 점에서 구별됩니다. 고온페라이트 안정제를 대량으로 도입했기 때문이다. 실질적으로 중요한 것은 Cr 16~30%, C 0.1~0.2% 이하를 함유한 크롬 페라이트강으로, 내산성과 탁월한 내열성을 특징으로 합니다. 강철은 동일한 조성의 용가재 또는 오스테나이트로 용접될 수 있습니다. 예열이 필요합니다. 용접이 끝나면 몇 시간 동안 장시간 어닐링을 수행한 후 급속 냉각합니다.

문학

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공구강. 디렉토리 / LA 포즈냐크. M., 야금학, 1977, 168p.

강철의 용접성

금속 및 합금의 용접성

로마쉬킨 A.N.

전체 기술적 특성용접 중에 발생하는 변화에 대한 반응을 결정하는 모재와 채택된 기술 프로세스를 통해 안정적이고 경제적인 용접 조인트를 제공하는 능력이 "용접성"이라는 개념으로 결합됩니다. 용접성은 물리적 특성처럼 금속이나 합금의 고유한 특성이 아닙니다. 모재의 기술적 특성 외에도 용접성은 용접 방법 및 모드, 추가 금속의 구성, 플럭스, 코팅 또는 보호 가스, 용접 장치의 설계 및 제품의 작동 조건에 따라 결정됩니다.

안에 초기 기간용접 기술의 발전에 따라 모든 재료와 합금은 필요하고 충분한 품질의 용접 접합을 형성하는 능력에 따라 용접성이 좋은 것, 만족스러운 것, 불만족스러운 것으로 분류되었습니다. 철강의 경우 이러한 특성은 주로 탄소 함량과 관련이 있습니다. 용접 공정의 본질에 대한 현대 지식을 통해 우리는 모든 균질한 금속과 합금이 융합 용접 중에 만족스러운 품질의 용접 조인트를 형성할 수 있다고 주장할 수 있습니다. 용접성이 좋은 금속과 열악한 금속의 차이점은 후자에 합류하려면 더 복잡한 용접 기술(예열, 용접 에너지 입력 제한, 후속 열처리, 진공 용접, 엣지 밴딩 등)이 필요하다는 것입니다.

기술의 복잡성이 증가하고 특수 용접 재료의 사용으로 인해 이러한 재료로 용접 구조물을 제조하는 것은 많은 경우 경제적으로 불가능합니다. 기존 용접 공정 및 용접 재료가 개선되고 새로운 용접 재료가 개발됨에 따라 필요한 성능을 제공하지 못하고 경제적으로 실현 가능하지 않은 금속 및 합금의 수, 용접 구조물 제조가 감소합니다.

무엇보다도 용접성은 합금의 화학적 조성, 상 구조 및 가열 및 냉각 중 변화, 물리화학적 및 기계적 특성 등에 의해 영향을 받습니다.

베이스 및 필러(전극) 재료를 특성화하는 많은 매개변수가 있기 때문에 용접성은 다음을 포함하여 복잡한 특성입니다.

산화 및 기공 형성에 대한 금속 민감도;
작동 조건에 따른 용접 조인트의 특성 준수;
열주기에 대한 반응, 저온 및 고온 균열에 대한 저항성
등.

나열된 매개변수 중에서 탄소강 및 저합금강을 용접하고 표면 처리할 때 가장 중요한 것은 균열에 대한 저항성입니다.

고온 균열은 저융점 취성 공융 물질의 출현, 결정 구조의 결함, 구조의 내부 및 외부 응력으로 인해 금속의 변형성이 약화될 때 가장 자주 발생합니다.

용접 또는 표면 처리 중에 고온 균열이 발생할 확률은 윌킨슨 지수(H.C.S)에 의해 결정될 수 있습니다.

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

Hot Crack이 나타나는 조건은 H.C.S. > 2. 예를 들어, 일반적인 저합금강 용접 시 H.C.S.에서 균열이 발생하기 시작합니다. = 4.

또한 강철이 고온 균열을 형성하는 경향은 기준 Pgt로 특징지어질 수 있습니다.

R gt = 230∙C + 190∙S + 75∙P - 1

열처리(HTT) 중 균열에 대한 강철의 저항성은 매개변수 ΔG를 사용하여 평가할 수 있습니다.

ΔG = Cr + 3.3∙Mo + 8.1∙V - 2

ΔG > 0이면 열처리 중 재가열 시 강철에 균열이 발생하기 쉽지 않습니다.

냉균열은 급냉 시 강의 경화성과 용접금속 및 열영향부의 수소 포화로 인해 가장 자주 발생합니다. 일반적으로 용접 및 표면 처리 후 어느 정도 시간이 지나면 발생하여 몇 시간 또는 며칠에 걸쳐 발생합니다.

차가운 균열의 출현에 대한 금속의 민감성을 평가하기 위해 탄소 당량이 가장 자주 사용되며 후자의 예비 평가에서 용접성을 특성화하는 지표로 사용할 수 있습니다. 이를 위해 여러 가지 방정식이 있습니다.

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

여기서 C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P는 탄소, 망간, 규소, 크롬, 니켈, 구리, 바나듐 및 인의 질량 분율(%)입니다. 이 의존성은 건축 구조물용 압연 제품의 용접성을 평가하기 위해 GOST 27772 - 88에서 권장됩니다.

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

일본의 규범은 의존성입니다

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

러시아에서 철도 차량에 사용되는 가장 일반적이고 허용되는 강철은 다음과 같습니다.

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

테이블에 도 1은 값에 따른 용접성에 따른 강의 분류를 보여준다. S e균열 발생 가능성을 방지하거나 줄이기 위한 조치.

1 번 테이블 . 용접성에 따른 철강 분류

철강그룹	용접성	C e, %에 해당	기술적 조치
			난방		열처리
			용접하기 전에	용접 중	용접하기 전에	용접 후
1	좋은	< 0,2	-	-	-	바람직한
2	만족할 것입니다.	0,2 - 0,35	필수의	-	바람직한	필수의
3	제한된	0,35 - 0,45	필수의	바람직한	필수의	필수의
4	나쁜	> 0,45	필수의	필수의	필수의	필수의

지표 C e에 따른 용접성 평가에서 강철에 냉간 균열이 발생하기 쉬운 것으로 나타나면 부품을 예열해야 합니다. 가열 온도(T, °C)는 다음 공식으로 결정할 수 있습니다.

T = 350∙(Crev - 0.25) 0.5

여기서 Cvol은 총 탄소당량(%)입니다.

Cob = Ce ∙(1 + 0.005∙δ)

여기서 δ는 용접되는 부품의 금속 두께(mm)입니다.

용접 또는 표면 처리에 수반되는 가열 온도는 제품의 재질에 따라 달라지며 평균 250~400°C 범위입니다.

구조적 변형으로 인한 강철의 취성 가능성을 나타내는 또 다른 기준은 열 영향부의 경도입니다. 열 영향부(HAZ)는 용접부에 인접한 모재 금속 부분으로, 열원의 영향으로 금속이 상 및 구조 변형을 겪는 부분입니다. 따라서 HAZ는 모재와 입자 크기 및 미세 구조가 다릅니다.

경도가 HV 350...400보다 높으면 HAZ 구조에는 이미 저온 균열이 형성되기 쉬운 고체 오스테나이트 분해 생성물의 혼합물이 포함되어 있습니다.

기존 탄소강 및 저합금강의 경우 HAZ에서 가능한 최대 경도 값은 강의 화학적 조성을 기준으로 계산할 수 있습니다.

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

여기서 C, Si, Mn, Ni, Cr은 화학 원소의 질량 분율(%)입니다.

냉간 균열의 형성은 용접 후 인장 잔류 응력의 영향에 의해 결정적으로 영향을 받습니다. 이러한 응력은 용접 조인트의 두께, 용접 조인트의 유형, 특히 용접되는 구조물 부분의 강성에 따라 달라집니다. 이러한 응력의 값은 강성 강도 계수 K를 사용하여 표현될 수 있습니다. 이는 1mm 길이의 용접 조인트에서 간격이 1mm만큼 열리도록 하는 힘입니다[N/(mm∙mm)]. 강성 강도 계수는 다음과 같습니다.

여기서 K q = 69는 상수입니다. s - 시트 두께, mm.

이 상수 값은 최대 150mm 시트 두께에 대한 K 맞대기 접합의 대략적인 계산에 사용할 수 있습니다.

냉균열 형성에 기여하는 세 가지 주요 요인(조성, 가스 포화도, 설계 특징) 모두의 효과에 대한 연구를 바탕으로 이러한 균열 형성에 대한 강의 민감도를 평가하기 위한 기준, 즉 균열 형성 기준이 확인되었습니다. (PC):

Ps = Pcm + N/60 + 0.25∙K/105,

여기서 H는 용접 금속 내 확산 수소의 양입니다. K - 강성 강도 계수; P cm - 구조 변형으로 인한 취성을 특성화하는 계수이며 Ito-Bessio 방정식을 사용하여 계산됩니다. %:

P cm = C + Si/30 + (Mn + Cu + Cr)/20 + Ni/60 + (Mo + V)/15 + 5∙V;

Pc > 0.286이면 강철이 냉간 균열에 취약하다는 것이 수많은 연구에서 나타났습니다.

모재의 등급과 구조물의 작동 조건에 따라 용접성 개념을 정의하는 지표 세트도 변경됩니다. 따라서 정하중 하에서 작동하는 구조물의 제조를 위한 저탄소강의 우수한 용접성이란 기존 기술을 사용하여 용접 균열 없이 모재와 강도가 동일한 용접 조인트를 얻을 수 있는 능력을 의미합니다. 금속이고 열 영향부에서 연성을 감소시키지 않습니다. 고려 중인 경우 용접 및 열 영향부의 금속은 구조물의 작동 온도와 장치의 모양에 따라 결정되는 응력 집중에서 취성 상태로 전이되는 것을 방지해야 합니다.

화학 장비 제조에 사용되는 합금강을 용접할 때 용접성은 위의 지표 외에도 열 영향부의 균열 및 경화 구조 형성에 대한 저항성과 특수 특성(내식성, 강도) 제공을 의미합니다. 높거나 낮은 온도). 마모되기 쉬운 부품을 표면 처리할 때, 침식에 대한 용접 금속의 저항성, 즉 기계적 마모로 인한 점진적인 파괴가 특히 중요해집니다.

용접성을 분석할 때 상당한 온도에 노출되면 열경화강이 연화된다는 사실을 간과해서는 안 됩니다. 따라서 용접 또는 표면처리 기술을 개발하기 전에 모재, 필러 및 용접 금속의 용접성을 결정해야 합니다. 균열 가능성; 합금을 연화시키고 바람직하지 않은 현상을 줄이거나 제거하기 위해 필요한 조치를 규정합니다.

잘 알려진 23개 구조용 금속에 대한 200개 이상의 이진 상태도 분석을 기반으로 다양한 금속의 물리적 용접성에 대한 예측이 이루어졌습니다(그림 1). 이 예측은 물리적 용접성을 갖는 금속 쌍을 선택하고 합금용 합금 원소를 선택하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 우리의 의견으로는 한 쌍의 금속의 물리적 용접성에 대한 아이디어를 얻으려면 Chalmers가 도입한 수용 계수 개념을 사용하는 것이 더 편리하고 정확합니다.

이종 금속의 물리적 용접성은 원자 반경과 전기 음성도 값을 통해 예측할 수도 있습니다. 원소의 상호 용해도는 용매와 가용성 성분의 결정 격자의 유사성, 성분의 원자 반경의 차이 및 전기 음성도 값에 의해 결정됩니다.

용해도 한계를 결정하기 위해 용해도 다이어그램은 "원소의 원자 반경 - 전기 음성도" 좌표로 구성됩니다. 이 다이어그램에는 두 개의 보조 타원이 구성됩니다. 내부 타원 - 전기 음성도 단위 ± 0.2를 측정하는 장축과 원자 반경 차이의 ± 8%를 측정하는 단축, 그리고 전기 음성도 ± 0.4의 장축을 갖는 외부 타원 단위와 원자 반경 차이의 ± 15%의 단축(그림 2). 작은 타원 안에는 주어진 용매 금속과 무제한의 고용체를 형성하는 금속이 있습니다. 작은 타원과 큰 타원 사이에는 매트릭스 금속에서 용해도가 제한된 금속이 있습니다. 큰 타원 외부에서는 원자가 및 크기 인자가 고용체 형성, 즉 용접 조인트 형성에 불리합니다.

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백금

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답장

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쌀. 1.상태도를 사용하여 이종 금속 용접 가능성 예측:
X - 금속간 화합물을 형성하는 용접 가능한 쌍; S - 고용체를 형성하는 잘 용접되는 증기. C - 복잡한 미세 구조의 형성을 특징으로 하는 용접 가능한 쌍; D - 데이터가 충분하지 않아 용접에 특별한 조치가 필요합니다. N - 이용 가능한 정보가 없습니다.

설명된 반경험적 용해도 이론의 예외는 내화성 금속 시스템입니다: 텅스텐-크롬, 바나듐-크롬 및 기타 중간상의 형성이 관찰될 수 있지만 결정 격자는 유사하고 전기음성도는 유리합니다. 고용체 형성을 위해.

물리적 용접성은 기능적 용접성이 존재하기 위한 필요조건이지만 충분조건은 아닙니다. 예를 들어, 서로 물리적으로 용접 가능한 티타늄 합금이 산업적으로 도입되는 시기에는 용접 시 표면층에 가스 포화(알파)층이 형성되는 것과 관련된 기능적 용접성에 대한 기술적 지원에 문제가 발생했습니다.

기능적 용접성을 보장하기 위한 충분한 조건은 기술적 용접성입니다.

기술적 용접성은 금속 및 합금의 복잡한 특성으로, 용접 공정에 대한 반응을 반영하고 지정된 성능을 수행하기 위한 재료의 상대적 기술적 적합성을 결정합니다. 용접 조인트, 후속 작업 조건을 충족합니다. 기술적 용접성의 개념은 실제로 다음과 같은 경우에 자주 사용됩니다. 비교 평가직접적인 관련 없이 신소재의 기존 및 개발 특정 종용접 제품. 특정 금속에 적용할 수 있는 용접 유형이 많을수록, 각 용접 유형에 대한 최적 조건의 한계가 넓어질수록 필요한 품질의 용접 조인트를 얻을 수 있는 가능성이 보장되고 기술적 용접성이 향상됩니다.

쌀. 2.철(a) 및 니오븀(b)에서 고체 상태의 다양한 합금 원소의 용해도에 대한 원자 반경 및 전기 음성도의 영향

일반적으로 다양한 재료의 알려진 기술적 용접성은 기능적 용접성에 대한 데이터 뱅크입니다. 선택한 구조재료의 기술적 용접성 분석을 바탕으로 기능적 용접성을 보장하기 위해 필요한 데이터(용접 유형 및 방식, 용접 소모품 등)를 선택합니다.

기술적 용접성은 다양한 상호 연관된 요인에 따라 달라집니다. 이는 물질적 요소, 디자인적 요소, 기술적 요소의 세 그룹으로 나눌 수 있습니다.

물질적 요인은 이들 그룹 중에서 가장 중요합니다. 모재의 다음 특성은 기술적 용접성에 중요한 영향을 미칩니다.

결정화 온도 범위를 결정하는 화학적 조성; 가열 및 냉각 단계 중 상 구성뿐만 아니라 상 및 구조 변형;

따뜻한 물리적 특성, 용접 사이클의 영향을 받아 재료에서 발생하는 변형 프로세스의 영역 및 완료 정도를 결정합니다.

용접 풀 및 열 영향 구역에서 물리화학적 반응의 활성을 결정하는 물리화학적 특성;

고르지 않은 가열 및 냉각, 구조적 강성 및 기타 요인으로 인해 발생하는 기계적 영향(응력)을 파괴하지 않고 견딜 수 있는 재료의 능력을 결정하는 기계적 특성입니다.

설계 요소는 용접 구조의 유형에 따라 결정됩니다. 구조 유형에 따라 용접 요소의 모양 및 상대 위치, 질량 및 두께, 용접 조인트 유형, 용접 모서리 준비 형태, 용접 조인트 순서, 용접 구조의 강성, 응력이 결정됩니다. 설치 전 이 구조물의 요소 상태, 용접의 공간적 위치 등

기술적 요인은 용접 유형 및 모드, 사용된 전극의 구성, 용접 와이어, 플럭스, 보호 가스, 온도에 따라 금속의 용접성을 결정합니다. 환경, 용접 부품 준비의 성격 등

다른 사람들에 비해 기술 프로세스제품을 얻기 위해 용접 공정에는 처리되는 재료의 특성에 더 큰 영향을 미치는 특정 기능이 있습니다. 여기에는 열 효과의 특징, 야금 공정의 발생 및 기계적 효과가 포함됩니다.

열 효과의 특징은 다음과 같습니다.

고르지 않은 가열 (용접 유형에 따라 용접 중 온도 구배는 밀리미터 당 수백도에서 수천도까지 다양합니다)

예를 들어 레이저 용접 중에 재료의 끓는점에 도달하는 열원 작용 영역의 높은 가열 온도;

높은 가열 및 냉각 속도(초당 수만도에서 수천도까지).

용접 풀에서 발생하는 야금 공정에도 고유한 특성이 있습니다.

부피 (0.5-100 mm -1)와 관련하여 용융 금속의 넓은 표면; 이는 용접 풀 표면에서 발생하는 반응이 전체 용접 부피에 걸쳐 금속 특성의 변화에 미치는 중요한 영향을 결정합니다.

비교적 작은 질량의 용융 금속(일렉트로슬래그 용접의 경우 수 킬로그램에서 마이크로 부품 용접의 경우 100분의 1그램까지)

주로 고온으로 인해 용융 금속과 환경 및 용접 재료가 상호 작용하는 화학적 및 물리적 과정의 활동.

기계적 충격의 특징은 다음과 같습니다.

용접 조인트에 응력이 발생하여 많은 경우 항복 강도에 도달합니다.

용접 전 구조물에 존재했던 잔류 응력이 용접 접합부에 미치는 영향.

용접성에 영향을 미치는 복잡한 요인으로 인해 바람직하지 않은 결과가 발생합니다.

모재의 화학적 조성, 구조 및 특성과 용접 금속의 화학적 조성, 기계적 특성 및 구조의 급격한 차이;

열 영향부에서 모재의 구조 및 특성 변화;

용접 구조물에 상당한 응력이 발생하여 어떤 경우에는 균열이 발생합니다.

용접 공정 중 내화물, 제거하기 어려운 산화물이 형성되어 공정을 방해하고 용접 금속을 오염시키고 품질을 저하시킵니다.

용착된 금속에 다공성과 가스 포켓이 형성되어 용접 조인트의 밀도와 강도를 위반합니다.

용접 조인트 특성의 불리한 변화를 최소화하고 결함을 제거하기 위해 특별한 기술 조치가 수행됩니다.

경화 구조의 형성을 제거하는 열 용접 사이클(예비 및 수반되는 가열, 짧은 부분의 용접 등)을 사용합니다.

용접 조인트 금속의 수소 함량을 줄이기 위해 용접 풀 금속 보호를 개선하고, 용접 모서리 및 용접 재료의 표면을 조심스럽게 준비하고, 수소 함량이 낮은 플럭스 및 전극 코팅을 사용합니다. .;

용접 직후 용접 조인트의 열처리를 수행합니다(정규화, 경화 및 템퍼링 등).

잔류 응력을 줄이는 기술적 방법 적용(다단계 용접, 압축 응력을 생성하는 장치 사용 등)

강의 용접성은 균열이 발생하지 않고 만족스러운 기계적 성질을 지닌 금속을 용접할 수 있는 가능성을 나타내는 특성입니다. 분리된 강의 용접성의 네 가지 그룹:

좋은 용접성
만족스러운 용접성
제한된 용접성
용접성이 좋지 않음

일반적으로 탄소 함량이 낮은 강철은 용접성이 좋고, 탄소 함량이 높은 강철은 용접성이 제한되거나 열악합니다.

용접성 그룹 1 - 용접성이 좋은 강철

그룹 1에 속하는 강철은 가열 및 필수 후속 열처리 없이 용접할 수 있으며, 용접 후 금속의 내부 응력을 완화해야 하는 경우에만 사용됩니다.

잘 용접 가능한 강철에는 강철 St1, St2, St3, St4, 강철 08, 10, 15, 20, 강철 15G, 15Kh, 20G, 20Kh, 20KhGSA, 12KhN2, 12Kh18N9T, 08Kh18N10 및 기타 여러 저탄소 강철 등급이 포함됩니다.

용접성 그룹 2 - 만족스럽게 용접 가능한 강철

용접시 그룹 2에 속하는 강 정상적인 조건용접의 만족스러운 특성을 달성하기 위해 예열 및 후속 열처리가 필요한 강철뿐만 아니라 이음새에 균열이 형성되는 경향이 없습니다.

두 번째 그룹의 강철에는 St4ps, St5Sp, 강철 30, 35,30L, 35L, 12Х2Н4А, 20ХН3А가 포함됩니다.

용접성 그룹 3 - 용접성이 제한된 강

그룹 3 강철은 이음새에 균열이 발생하기 쉽습니다. 균열 발생을 방지하기 위해 3족 강재를 용접 후 가열 및 열처리합니다.

용접성이 제한된 그룹에는 강철 40, 45, 50 St6ps, 17Х18Н9, 12Х18Н9, 20Х2Н4А 30ХМ, 30ХГС, 33ХС가 포함됩니다.

용접성 그룹 4 - 용접성이 낮은 강철

그룹 4 강철은 용접하기 어렵고 이음새에 균열이 자주 발생하며 용접 전과 용접 공정 중에 가열해야 합니다. 용접 후에도 열처리가 필요합니다.

그룹 4에는 비합금 공구강 U7, U8, U8A, U8G, U9, U10, U11, U12, 40G, 합금 구조강 45G, 50G, 50X, 50KhG, 50KhGA, 강철 55L, 65, 75, 85, 60G, 65G가 포함됩니다. 70G, 55S2, 55SA, 60S2, 60 S2A, Х12, Х12М, 7Х3, 8Х3, ХВГ, ХВ4, 5ХГМ, 6ХВГ.

강의 용접성 표.

다양한 강종의 용접성

가장 일반적인 강종의 용접성을 살펴보겠습니다.

강철 09g2s 및 St3의 용접성

철강 St3 GOST 380-94 및 09g2s GOST 19281-89는 그룹 1에 속하며 용접에는 가열이 필요하지 않습니다. 기술을 따르면 용접 이음새에 균열이 생기지 않습니다.

철강 10, 20의 용접성

강철 10 및 강철 20 GOST 1050-88은 용접성 그룹 1에 속합니다. 지정된 강철 등급으로 만든 부품은 추가 가열 없이 잘 용접됩니다.

강철 45의 용접성

탄소강 45 GOST 1050-88은 용접성 그룹 3에 속합니다. 용접을 위해서는 이 강철을 가열해야 하며 용접 후에는 열처리를 거쳐야 합니다.

2017년 4월 28일

강의 용접성 분류

강철은 철과 탄소 및 다양한 불순물의 합금인 주요 구조 재료입니다. 철강 제품을 구성하는 모든 요소는 철강 제품의 특성(특히 철강의 용접성)에 영향을 미칩니다.

용접성의 주요 지표는 탄소 당량이며 Seq.로 지정됩니다. 이 조건부 계수는 탄소 및 합금 성분이 용접 특성에 미치는 영향 수준을 고려합니다.

강철의 용접성에 영향을 미치는 요소:

금속 샘플 두께
유해 불순물의 양
환경 조건
탄소 용량
합금 수준
미세구조

정보의 주요 매개 변수는 재료의 화학적 조성입니다.

용접성 그룹

위의 모든 기준을 고려하여 용접성은 서로 다른 특성을 가진 그룹으로 나눌 수 있습니다.

용접성에 따른 금속 분류:

양호 - 날씨 조건, 제품 두께 및 사전 준비에 관계없이 저탄소강으로 만든 제품의 경우 Sek 계수가 0.25% 이상입니다.

만족함 - Sek 계수는 0.25-0.35% 범위에 있습니다. 제한 사항: 용접 제품의 직경, 조건 자연 환 경. 재료의 두께는 2cm 이하로 허용되며 기온은 평온한 날씨에 영하 5도보다 낮아서는 안됩니다.
제한됨 – Sekv 계수는 0.350-0.45% 범위입니다. 고품질 용접 조인트를 형성하려면 재료를 예열해야 합니다. 이 절차는 "부드러운" 오스테나이트 변태와 안정적인 구조(베이나이트, 페라이트-펄라이트) 생성에 필요합니다.
나쁨 – Sekv 계수는 약 45%(강철 45)입니다. 안에 이 경우금속 모서리를 예열하고 완성된 구조물을 열처리하지 않으면 용접 조인트의 안정성을 보장하는 것이 불가능합니다. 필요한 미세구조를 만들기 위해서는 추가적인 가열과 냉각이 필요합니다.

용접성 그룹은 특정 등급의 철-탄소 합금 용접의 기술적 특성을 이해할 수 있는 기회를 제공합니다.

카테고리 및 기술 매개변수에 따라 용접 조인트의 특성은 연속적인 온도 효과에 의해 조정될 수 있습니다. 열처리는 템퍼링, 경화, 표준화, 어닐링 등 여러 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 가장 인기있는 것은 경화 및 템퍼링입니다. 이러한 절차는 경도를 증가시켜 용접 조인트의 강도를 높이고 재료의 균열 형성을 방지하며 응력을 완화시킵니다. 템퍼링 속도는 재료의 원하는 특성에 따라 달라집니다.

합금 불순물이 용접성에 어떤 영향을 미치나요?

강철의 용접성에 대한 주요 합금 원소의 영향

인과 황은 유해한 불순물입니다. 저탄소강에 대한 이러한 화학원소의 함량은 0.4~0.5%입니다.

탄소는 재료의 경화성, 연성, 강도 및 기타 특성과 같은 지표를 결정하는 합금 구성의 중요한 구성 요소입니다. 0.25% 이내의 탄소 함량은 용접 품질에 영향을 미치지 않습니다. 이 화학물질이 0.25% 이상 존재합니다. 요소는 경화 접합, 열 영향 영역 및 균열 형성의 형성에 기여합니다.

구리. 불순물로서 구리의 함량은 저합금강의 첨가제로서 0.3% 이하(합금 성분으로서 0.15-0.50% 범위) - 1% 이하입니다. 구리는 용접 품질을 손상시키지 않으면서 금속의 내식성을 향상시킵니다.

망간. 최대 1%의 망간 함량은 용접 공정을 복잡하게 만들지 않습니다. 망간이 1.8-2.5%인 경우 경화 구조, 균열 및 열 영향 영역의 형성을 배제할 수 없습니다.

규소. 이 화학 원소는 금속에 불순물(0.30%)로 존재합니다. 이 실리콘 양은 금속 연결 품질에 영향을 미치지 않습니다. 실리콘이 0.8~1.5% 범위로 존재하면 합금 성분으로 작용합니다. 이 경우 내화성 산화물이 형성되어 금속 연결 품질을 저하시킬 가능성이 있습니다.

크롬과 마찬가지로 니켈은 저탄소강에 존재하며 그 함량은 최대 0.3%입니다. 저합금 금속에서 니켈은 약 5%, 고합금 금속에서는 약 35%입니다. 화학 성분은 금속의 연성 및 강도 특성을 증가시키고 용접 조인트의 품질을 향상시킵니다.

크롬. 저탄소강에서 이 성분의 양은 0.3%로 제한되며, 저합금 금속의 함량은 0.7-3.5%, 합금 - 12-18%, 고합금 - 약 35% 범위일 수 있습니다. 용접 시 크롬은 탄화물 형성을 촉진하여 금속의 내식성을 크게 손상시킵니다. 크롬은 내화성 산화물의 형성을 촉진하여 용접 품질에 부정적인 영향을 미칩니다.

몰리브덴. 금속 내 이 화학 원소의 존재는 0.8%로 제한됩니다. 이 몰리브덴 양은 다음에 긍정적인 영향을 미칩니다. 강도 특성합금이지만 용접 과정에서 요소가 연소되어 제품의 증착 영역에 균열이 형성됩니다.

바나듐. 합금강에서 이 원소의 함량은 0.2~0.8% 범위입니다. 바나듐은 금속의 가소성과 점도를 높이고 구조를 개선하며 경화성 지수를 높이는 데 도움이 됩니다.

니오븀, 티타늄. 이러한 화학 성분은 내열성, 내식성 금속에 포함되어 있으며 농도는 1% 이하입니다. 니오븀과 티타늄은 입계 부식에 대한 금속 합금의 민감도를 감소시킵니다.

결론

강철의 용접성은 재료의 화학적 조성, 물리적 특성 및 미세 구조에 따라 비교 지표로 간주됩니다. 동시에, 사려 깊은 기술적 접근 방식, 용접 요구 사항 충족 및 최신 특수 장비의 가용성 덕분에 고품질 용접 조인트를 생성하는 능력을 조정할 수 있습니다.

용접 공정 중 용접 조인트의 특성은 모재의 특성과 일치해야 합니다. 이 적합성은 용접성이라는 특성으로 평가됩니다. 용접성은 금속 및 합금의 복잡한 기술적 특성으로, 용접 공정에 대한 반응을 표현합니다.

용접성– 용접되는 금속과 용접 금속이 설계 및 작동 요구 사항을 충족하는 용접 조인트를 형성하는 능력. 용접 조인트에는 균열이나 플라스틱 특성이 저하된 금속 부분이 없어야 합니다. 균열이 발생하고 플라스틱 특성이 저하되면 작동 중 용접 조인트가 파손될 수 있습니다.

용접성 - 설계 및 운영 요구 사항을 충족하는 용접 조인트를 형성하는 용접 금속의 능력

용접되는 금속이 설계, 기술 및 운영 요구 사항을 충족하는 용접 조인트를 형성하면 잘 용접됩니다.

구별하다 물리적그리고 기술적용접성.

물리적 용접성– 모놀리식 용접 조인트를 생성하는 재료의 특성 화학적인 의사소통. 거의 모든 순수한 금속은 이러한 용접성을 갖고 있습니다.

기술적 용접성– 강철의 기술적 특성, 용접 공정의 영향에 대한 반응 및 지정된 성능 특성을 갖는 용접 접합을 형성하는 능력을 결정합니다.

용접성의 정량적 지표는 등가 탄소 함량으로, 공식 (3.2)을 사용하여 GOST 27772-88에 따라 결정됩니다. 공식에서 강철의 용접성에 대한 각 합금 원소의 영향 비율(각 원소의 백분율에 공식에 지정된 계수를 곱한 값)은 용접되는 강철의 탄소 함량 백분율과 합산됩니다.

t는 용접되는 금속의 두께입니다.

만약에 S e 0,25%, 열영향부에 균열이 발생하지 않으며 용접성이 양호하다고 판단됩니다.

만약에 C e = 0.25?0.35%,그러면 용접성은 만족스럽습니다. 균열이 발생할 수 있으며 이를 방지하기 위해서는 예열이 필요합니다. 가열하지 않고 용접하는 것은 최대 금속 두께까지 허용됩니다. 10 mm.

만약에 C e = 0.35?0.4%,그러면 용접성이 제한됩니다.

사전 및 보조 가열이 필요합니다.

만약 S e > 0,4%, 그러면 기존의 융합 용접 방법으로는 강철을 용접할 수 없습니다.

탄소 함유량이 적은 모든 저탄소강 0,25%, 잘 용접하세요. 이는 용접 조인트의 동일한 강도를 보장하고 이음새는 균열에 충분히 강합니다.

건설에 사용되는 저합금강은 용접이 잘되고 균열에 대한 필요한 저항성을 가지며 용접 후 용접 조인트에 필요한 기계적 특성을 갖습니다.

열강화강을 용접할 때에는 열처리 과정에서 형성된 금속의 조직이 파괴됩니다. 이러한 강철을 용접할 때 동일한 강도의 연결을 얻으려면 특정 어려움이 발생하고 특별한 기술 기술이 필요합니다.

용접성을 보다 정확하게 평가하기 위해 일련의 용접성 지표가 사용됩니다. 용접 조인트를 테스트할 때 얻은 각 지표의 값을 동일한 지표의 표준 값과 비교합니다.

용접성 지표는 용접 공정에 대한 강철 및 합금의 기술적 적합성을 결정합니다.

이 단지에는 다음이 포함됩니다. 용접성의 주요 지표:

고온 균열에 대한 내성(4.3.2항 참조);
저온 균열에 대한 내성(4.3.2항 참조);
용접의 열 효과에 대한 강철의 민감도;
용접 가열 중 강철의 산화;
기공 형성에 대한 민감성;
용접 금속 또는 용접 조인트 전체의 정적 인장 강도;
용접 금속 또는 용접 조인트 전체의 충격 강도;
부식에 대한 저항성;
인공 노화에 대한 저항성.

또한 일련의 지표에는 다음이 포함됩니다. 화학 분석용접 금속 및 열 영향부, 거시적 및 미세 구조 분석.

적어도 하나의 용접성 지표가 요구 사항을 충족하지 않으면 해당 금속은 주어진 용접 방법 및 채택된 기술에 비해 용접성이 낮은 것으로 간주됩니다.

합금 및 고합금강, 중탄소강 및 고탄소강은 고온 및 저온 균열이 형성되기 더 쉽다는 점에 유의해야 합니다. 건축용 용접에 사용되는 강재는 고온 및 저온 균열 형성에 필요한 저항성을 가지며 용접 후 용접 조인트에 필요한 기계적 특성을 갖습니다.

건축에 사용되는 강재는 고온 및 저온 균열이 발생하지 않고 잘 용접되며 용접 후 용접 조인트에 필요한 기계적 특성을 갖습니다.

용접성- 확립된 용접 기술을 사용하여 제품의 설계 및 작동에 의해 결정된 요구 사항을 충족하는 연결을 형성하는 금속 또는 금속 조합의 특성입니다.

강철의 용접성은 합금 정도, 구조 및 탄소 함량에 따라 크게 달라집니다. 탄소는 용접성에 가장 큰 영향을 미칩니다. 강철의 함량이 높을수록 저온 또는 고온 균열이 발생할 가능성이 커질수록 용접 조인트와 모재의 동일한 강도를 보장하는 것이 더 어려워집니다.

강철의 용접성에 대한 정량적 지표는 다음 공식에 의해 결정되는 등가 탄소 함량입니다.

용접성에 따라 철강은 용접성이 양호, 양호, 제한, 불량 등 4가지 그룹으로 분류됩니다.

용접성에 따른 주요 강종의 분류는 표에 나와 있습니다. 7.1.

표 7.1
용접성에 따른 철강 분류

에게 첫 번째 그룹여기에는 Ceq가 0.25%를 초과하지 않는 강철이 포함됩니다. 가열 및 후속 열처리 없이 어떤 모드에서든 용접됩니다. 용접 조인트의 품질이 높습니다.

~ 안에 두 번째 그룹 0.25~0.35% 범위의 C 당량을 갖는 강철을 포함합니다. 이러한 강의 고품질 용접 접합을 얻으려면 최적의 용접 조건을 엄격하게 준수하고 특수 필러 재료 및 플럭스를 사용하고 용접 모서리를 신중하게 준비해야 합니다. 어떤 경우에는 100~150°C의 온도로 예열한 후 열처리가 필요합니다.

에게 세 번째 그룹여기에는 SEq 값이 0.35~0.45% 범위에 있는 강철이 포함됩니다. 용접은 250~400 °C의 온도로 예열한 후 템퍼링하여 수행됩니다.

네 번째 그룹 Ceq가 0.45% 이상인 강입니다. 이 그룹의 강철은 용접하기가 매우 어렵습니다. 용접에는 예비 고온이 필요하며 경우에 따라 후속 열처리(높은 템퍼링 또는 표준화)와 함께 가열이 필요합니다.

통제 질문

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강철의 용접성은 어떻게 정량화됩니까?
용접성이 좋은 강은 무엇입니까?

용접성은 특정 화학 조성의 강철이 어떤 방식으로든 용접할 때 균열, 기공 및 기타 결함이 없는 고품질 용접 조인트를 생성할 수 있는 능력을 나타냅니다. 강철의 화학적 조성은 용접 중 금속의 가열 및 냉각의 영향으로 변경될 수 있는 구조와 물리적 특성을 결정합니다. 강철의 용접성은 탄소 및 합금 원소의 함량에 따라 영향을 받습니다. 알려진 화학 조성의 강의 용접성에 대한 예비 판단을 내리기 위해 등가 탄소 함량은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

용접성에 따라 모든 강철은 네 그룹으로 나눌 수 있습니다.

1. 0.25 이하의 eq로 잘 용접되었습니다. 이러한 강철은 일반적인 방법으로 용접할 때, 즉 예비 및 수반되는 가열 및 후속 열처리 없이 용접될 때 균열이 발생하지 않습니다.

2. C eq가 0.25-0.35 범위에 있는 만족스럽게 용접 가능합니다. 이는 정상적인 생산 조건, 즉 주위 온도가 0°C 이상, 바람이 없는 조건에서만 균열 없이 용접이 가능합니다.

이 그룹에는 정상과 다른 조건(0°C 미만의 온도, 바람 등)에서 용접 중 균열이 발생하는 것을 방지하기 위해 예열 또는 예비 및 후속 열처리가 필요한 강재도 포함됩니다.

3. C eq가 0.35-0.45 범위에 있는 제한된 용접성; 정상적인 조건에서 용접하면 균열이 발생하기 쉽습니다. 이러한 강재를 용접할 때에는 예비열처리 및 가열이 필요합니다. 이 그룹의 대부분의 강철은 용접 후 열처리를 거칩니다.

4. C eq가 0.45를 초과하여 용접성이 불량하다. 이러한 강철은 용접 중에 균열이 발생하기 쉽습니다.

예비 열처리, 용접 공정 중 가열 및 후속 열처리를 통해서만 접합할 수 있습니다. 얇은 두께의 금속용 한계값 eq를 사용하면 0.55까지 늘릴 수 있습니다. Ceq 값에 따른 저합금강의 예열 온도는 다음과 같이 가정됩니다.

예열은 냉각 속도를 늦추고 용접 중 콜드 크랙이 발생하는 것을 방지합니다.

강철의 용접성도 다양한 테스트를 통해 결정됩니다. 테스트를 통해 주어진 강철을 용접할 때 용접 금속 및 열 영향부에 균열 형성에 기여하는 취성 구조가 나타나는지 여부가 결정됩니다.

가장 간단한 방법은 단면 필렛 용접을 사용하여 직사각형 판을 테스트 중인 강판에 용접하는 기술 테스트입니다(그림 127, a). 잔잔한 공기 속에서 식힌 후, 판을 망치로 두드려 윗부분의 솔기를 파괴합니다. 이전에 형성된 균열이나 파괴의 흔적이 이음매 근처 모재의 인출 형태로 발견되면 강철은 용접성이 제한되어 예열 및 후속 열처리가 필요합니다.

차가운 균열을 형성하는 두꺼운 강철의 경향은 Kirov Plant 방법을 사용하여 파손을 통해 확인할 수 있습니다(그림 127, b, vig). 정사각형(130x130mm) 샘플 중앙에 직경 80mm의 오목한 부분이 만들어집니다. 샘플의 나머지 부분의 두께 a는 2, 4, 6mm입니다. 하나 또는 두 개의 롤러가 홈에 융합되어 (그림 127, 가발 참조) 공기 또는 물로 외부에서 바닥을 냉각시킵니다. 비드 표면을 표면화하고 물로 냉각시킬 때 샘플에 균열이 발생하지 않으면 강철은 용접성이 좋은 것으로 간주됩니다. 수냉 시 균열이 나타나고, 공랭 시 균열이 나타나지 않으면 용접성이 양호한 것으로 간주됩니다. 강철은 다음과 같은 경우 제한된 범위 내에서 용접 가능한 것으로 간주됩니다.

샘플은 또한 공기 중에서 냉각될 때 균열이 발생합니다. 이러한 강철은 100-150°C로 예열하여 용접해야 합니다.

용접성이 떨어지는 강은 100~150°C로 예열해도 시료가 균열이 발생하는 강으로 간주됩니다. 이러한 강은 용접 시 300°C 이상의 예열이 필요합니다.

관리 기사의 총평: 게시된 날짜: 2011.06.01

좋은 용접성
만족스러운 용접성
제한된 용접성
용접성이 좋지 않음

일반적으로 탄소 함량이 낮은 강철은 용접성이 좋고, 탄소 함량이 높은 강철은 용접성이 제한되거나 열악합니다.

용접성 그룹 1 - 용접성이 좋은 강철

그룹 1에 속하는 강철은 가열 및 필수 후속 열처리 없이 용접할 수 있으며, 용접 후 금속의 내부 응력을 완화해야 하는 경우에만 사용됩니다.

용접성 그룹 2 - 만족스럽게 용접 가능한 강철

용접시 그룹 2에 속하는 강 정상적인 조건만족스러운 특성을 달성하기 위해 예열 및 후속 열처리가 필요한 강철뿐만 아니라 이음새에 균열이 형성되는 경향이 없습니다. 용접하다.

두 번째 그룹의 강철에는 St4ps, St5Sp, 강철 30, 35,30L, 35L, 12Х2Н4А, 20ХН3А가 포함됩니다.

용접성 그룹 3 - 용접성이 제한된 강

그룹 3 강철은 이음새에 균열이 발생하기 쉽습니다. 균열 발생을 방지하기 위해 3족 강재를 용접 후 가열 및 열처리합니다.

용접성이 제한된 그룹에는 강철 40, 45, 50 St6ps, 17Х18Н9, 12Х18Н9, 20Х2Н4А 30ХМ, 30ХГС, 33ХС가 포함됩니다.

용접성 그룹 4 - 용접성이 낮은 강철

그룹 4 강철은 용접하기 어렵고 이음새에 균열이 자주 발생하며 용접 전과 용접 공정 중에 가열해야 합니다. 용접 후에도 열처리가 필요합니다.

강의 용접성 표.

다양한 강종의 용접성

가장 일반적인 강종의 용접성을 살펴보겠습니다.

강철 09g2s 및 St3의 용접성

철강 St3 GOST 380-94 및 09g2s GOST 19281-89는 그룹 1에 속하며 용접에는 가열이 필요하지 않습니다. 기술을 따르면 용접 이음새에 균열이 생기지 않습니다.

철강 10, 20의 용접성

강철 10 및 강철 20 GOST 1050-88은 용접성 그룹 1에 속합니다. 지정된 강철 등급으로 만든 부품은 추가 가열 없이 잘 용접됩니다.

강철 45의 용접성

탄소강 45 GOST 1050-88은 용접성 그룹 3에 속합니다. 용접을 위해서는 이 강철을 가열해야 하며 용접 후에는 열처리를 거쳐야 합니다.

철강의 분류. 분류의 원리.

목적별 : 구조용, 스프링, 도구, 보일러, 선박 등

특성별 : 내산성, 내열성, 내열성, 고속 절단 등

바이메탈 재료 및 그 생산 방법

화학적 조성별: 탄소 함량별(최대 0.25; 0.25...0.45; 0.45...또는 0.5% C 이상), 탈산소별(k, ps, s, 표 1), 방법별 제어(화학물질만; 화학 물질 및 특성, 특성의 양 제어), 합금 원소 함량별(각각 n/l Σ≤5% 및 ≤2%, s/l 5...10% 및 w/l > 10%)

제련 방법별: 전기(아크, 플라즈마, 슬래그), 유도로(HF, 진공), 변환기, Bessemer, 노로

가공 방법별 : 냉간 압연 또는 열간 압연, 주조, 단조

용접성별

레이들 샘플의 용융 분석에 따른 GOST 380 강의 화학적 조성은 표 1에 주어진 표준을 준수해야 합니다.

1 번 테이블

철강 등급	요소의 질량 분율, %
	탄소	망간
	0.23 이하
			0.05 이하


			0.05 이하


			0.05 이하


			0.15 이하

			0.05 이하




			0.15 이하
			0.15 이하

금속에 관한 것.

강철 표시:

예: St 3psV3, Steel 20,

강철 15 Kh1M1FA

*– 고합금강에만 해당되며 최종에는 적용되지 않습니다.

주요 합금 원소는 탄소입니다.

청동, 예를 들어 Br.AZhMts10-3-1.5(알루미늄, 철, 망간); Br.KMts3-1; MNZHKT5-1-0.2-0.2(구리, 니켈, 철, 실리콘, 티타늄)

용접성의 개념.

물리적 용접성은 고체 및 액체 상태의 상호 용해도 및 확산 능력, 용융된 베이스와 필러 금속의 결합 결정화 능력과 같은 금속 및 합금의 일련의 특성으로 이해됩니다.

기술적 용접성은 용접 공정에 대한 반응을 반영하고 후속 작업 조건을 충족하는 특정 용접 조인트를 만들기 위한 상대적인 기술적 적합성을 결정하는 금속의 복잡한 특성입니다. 특정 금속에 적용할 수 있는 용접 방법의 수가 많을수록, 요구되는 품질을 얻을 수 있는 가능성을 보장하는 각 용접 방법에 대한 최적 조건의 한계가 넓어질수록 기술적인 용접성은 더 좋아집니다. 용접성의 정의는 GOST 29273-92에 나와 있습니다.

“금속 재료는 용접되는 부품이 충족되도록 적절한 공정에서 용접이 금속 무결성을 달성할 때 주어진 프로세스와 주어진 목적을 위해 지정된 정도까지 용접 가능한 것으로 간주됩니다. 기술 요구 사항, 자신의 자질과 그들이 형성하는 구조에 미치는 영향과 관련하여.”

강철의 용접성에 대한 정성적 평가는 산업 현장에서 용접성 정도의 평가로 널리 사용됩니다.

I – 우수한 용접성 – 주어진(충분히 광범위한) 기술(모드) 및 구조(방법) 조건에서 용접 조인트의 필수 작동 특성이 충족되는 경우

II – 만족스러운 용접성 – 합리적인 용접 모드를 선택하고 제품 제조 과정에서 이를 관찰하여 보장되는 경우

III – 제한된 용접성 – 특별한 기술적 조치를 사용하거나 용접 방법을 변경해야 하는 경우

IV – 열악한 용접성 – 모든 특별한 기술적 조치를 취했음에도 불구하고 용접 조인트에 필요한 작동 특성이 달성되지 않는 경우.

용접성을 평가할 때 주로 샘플을 사용하여 결정됩니다. 삼 특성: – 결정화 균열에 대한 저항성; – 열 영향부에 균열이 없습니다. – HAZ 금속이 취성 상태로 전이되지 않습니다. 높은 경우 누워 강철은 또한 내식성 상실로 어려움을 겪습니다.

따라서 용접성을 평가할 때 다음 사항을 상호 연관하여 고려해야 합니다. – 재료의 특성; – 구조물의 유형, 치수 및 목적; – 용접 기술.

용접성 테스트.

고온 균열에 대한 내성 테스트 방법(가변 경도 샘플)

차가운 균열(강성이 증가된 표본)의 출현에 대한 용접 및 열 영향 구역의 저항을 테스트하는 방법.

취성 상태로의 전환을 위해 모든 영역을 테스트하는 방법(기계 테스트, 구조 분석)

손실 저항 테스트 기술적 특성(부식, 기계적, 내마모성 등).

금속이 취성 상태로 전이되는 데 영향을 미치는 요인:

내부:

– 인 화합물

– 입자 확대

– 질화물(질소)

– 수소화물과 플로카인(수소)

– 취성상(금속간 화합물)의 침전

– 응력 집중 장치

– 동적 로딩

– 낮은 온도.

용접성에 영향을 미치는 재료(금속)의 기본 특성.

물리적:

1상, 2상 또는 다상 구조(예: Tiα 또는 α + β, 강철 A 또는 A + F)

고체 상태에서의 상전이 존재(다형성)

상전이 온도(용해 포함)

가능한 (가장 일반적인) 화학 금속 화합물의 녹는점

고체 및 액체상 가스의 용해도

선팽창계수 (18-8)

다양한 온도 범위에서의 가소성

액체 금속의 점도와 온도 의존성(주철, 티타늄)

열 전도성

밀도

광자를 흡수하거나 반사하는 능력(레이저 용접에서)

자기 특성(예: EBW가 있는 강철 또는 RDS가 있는 자기 폭발, 퍼멀로이)

화학적인:

다양한 온도에서의 화학 반응성

엑소 또는 흡열 반응

패시베이션 필름의 효과

탄화물, 붕화물 등을 형성하는 경향이 있습니다.

독성(아연, 납, 베릴륨)

기술:

뜨거운 균열을 형성하는 경향

취성 조직 형성 가능성(경화성 포함)

곡물 성장 성향

납품현황(이력) : 주조, 열간압착, 열처리, 열간단조 등

불순물 오염

결함(기공, 박리, 개재물) α

표면 상태

두께와 기하학적 모양

도면 준수

(용접 엔지니어는 각 재료와 관련하여 이러한 모든 요소를 알고 고려해야 합니다)

구조재료의 용접성을 결정하는 주요 요인.

강의 용접성: 탄소 함량, 기타 합금제 및 두께에 따라 결정됩니다.

저탄소탄소 함량이 C0.20%인 강철(그림 14)은 제한 없이 용접할 수 있으며, C = 0.21...0.25% 및 S100mm - 100...150oC의 가열이 필요합니다.

난방은 왜 필요한가요? 응력을 줄이려면 입열량을 줄여야 하지만, 이로 인해 냉각 속도가 빨라지고 균열 발생 가능성이 높아집니다.

저합금 구조강철: S30mm의 15GS, 16GN, 09G2S 등은 저탄소강과 동일한 방식으로 용접됩니다. S> 30mm의 경우 가열 온도는 100…150oC입니다.

저합금 내열성강철(크로모-몰리브덴) 표(그림 14) 참조, 예열 및 후속 열처리가 필요합니다.

중간 합금고장력강은 가열 및 후속 열처리를 통해서만 용접됩니다. 예열 온도를 추정하기 위해 합금 원소가 취성 파괴 민감성에 미치는 영향에 대한 경험식을 사용합니다. 작성자마다 요소 집합과 계수가 다를 수 있지만 구성 원리는 동일합니다. 특히 D. Seferian에 따르면 강철의 두께를 고려하면 다음과 같습니다.

T 이전. 예열 = 350,

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

S – 벽 두께, mm

구조물 전체의 가열 및 유지보수가 불가능한 경우에는 균열이 발생하지 않는 용접재료를 사용하여 용접 모서리에 예비 표면처리를 사용합니다.

고합금강철은 등급에 따라 용접주기를 다르게 인식할 수 있습니다.

다수의 합금 원소는 화학적, 결과적으로 구조적 이질성을 초래할 수 있습니다.

마르텐사이트 및 마르텐사이트-페라이트 계열의 강철은 경화되기 쉽고 가열이 필요합니다.

질소 합금강은 HAZ에 부서지기 쉬운 균열을 형성할 수 있습니다.

오스테나이트계 강철은 고온 균열이 발생하기 쉽습니다. 용접 금속에 5~10%의 페라이트 상을 추가하면 이러한 현상을 방지할 수 있습니다. Scheffler 다이어그램을 사용하면 용접 금속의 필요한 화학적 조성을 계산할 수 있습니다(그림 15).

고합금강은 용접 과정에서 작업 특성(강도, 내열성, 내식성 등)의 손실을 방지하는 것이 중요합니다.

고합금 크롬-니켈강의 특징은 다음과 같습니다.

– 낮은 열전도율

– 높은 선팽창계수(탄소강보다 약 1.5배 높음)

– 액체 금속의 점도가 높습니다.

이종강

다양한 구조 등급에 속하는 강철로 만든 조인트의 용접성은 주로 세 가지 요소와 관련됩니다.

– 선팽창계수의 상당한 차이

– 혼합 중 솔기 부분에 부서지기 쉬운 구조가 형성됨

– 특히 더 높은 최대 용해도를 갖는 금속을 향한 탄소 확산의 결과로 구조적 이질성(일반적으로 융합 영역에서)이 발생합니다.

(강철의 탄소 확산 과정(용접, 열처리 및 작업 중)은 350oC에서 시작하여 550~800oC 범위에서 가장 집중적으로 발생합니다.)

– 용접 조인트에서 발생하는 응력 이종강열처리로 제거(또는 감소)할 수 없습니다.

알루미늄 및 그 합금.

순수 Al의 용접은 거의 이루어지지 않으며 주로 냉압 용접이 사용되는 전기 산업에서 이루어집니다.

Al 합금은 열 강화형과 변형형이라는 두 가지 큰 그룹으로 나뉩니다. 경화(경화, 변형)에 의해 강화됩니다. 모든 합금에 공통적으로 나타나는 용접성 문제는 다음과 같습니다.

금속 표면에는 융점 Al = 660 o C에서 녹는점이 2050 o C인 조밀하고 내화성 Al 2 O 3 필름이 항상 존재합니다. 이 필름은 액체 금속이 퍼지고 젖는 것을 방지하고 날카로운 비늘 모양의 산화물 함유물을 형성합니다.

높은 유동성과 날카로운 견고한 힘이 떨어지다금속 고온(T pl에 가까움) 용접 풀이 유출될 가능성이 있습니다.

계수 값이 큽니다. 선형 팽창과 낮은 탄성 계수로 인해 구조 변형 위험이 높아집니다.

액체 금속에서 가스(주로 수소)의 높은 용해도와 고체 금속의 매우 낮은 용해도로 인해 결정화 시 90~95%의 가스가 방출되어 강렬한 다공성을 초래합니다.

용접의 거친 기둥형 결정 구조는 구조적 이질성의 발달과 P2와 함께 특히 AMg 및 AMts 유형의 합금에서 고온 균열의 출현에 기여합니다. (Al-Mg; Al-Mn)

단조 합금을 용접할 때 재결정 영역(AMg 및 AMts)에서 상당한 강도 손실이 발생합니다.

Al-Zn-Mg 또는 Al-Cu-Mg 시스템의 열경화성 합금(두랄루민) 또는 Si 함량이 5% 이상인 합금(실루민)은 용접 후 일정 시간이 지나면 부서지기 쉽고 저온 균열이 나타나는 경향이 있습니다.

기술적 기법용접에 사용: 용접 현장의 고품질 청소(에칭, 기계적 청소) 조인트 예비성형; 교류또는 역극성; 충전재의 올바른 선택.

티타늄 및 그 합금.

화학적 활성 구조 물질 - 순수 질소에서 연소됩니다.

수동 아크
가스 용접.

가능한 방법:

중합금강

솔기가 천천히 냉각됩니다.

고합금강

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강철은 주요 구조 재료입니다. 다양한 불순물을 함유한 철-탄소 합금입니다. 구성에 포함된 모든 구성 요소는 잉곳의 특성에 영향을 미칩니다. 금속의 기술적 특성 중 하나는 고품질 용접 조인트를 형성하는 능력입니다.

강철의 용접성을 결정하는 요소

강철의 용접성은 주요 지표인 탄소당량 SEq의 값을 기준으로 평가됩니다. 이는 탄소 함량과 주요 합금 원소가 용접 특성에 미치는 영향 정도를 고려한 조건부 계수입니다.

강철의 용접성은 다음 요소의 영향을 받습니다.

유해한 불순물이 존재합니다.

합금 정도.

미세구조의 유형.

환경 조건.

금속 두께.

가장 유익한 매개변수는 화학적 조성입니다.

용접성 그룹별 철강 분포

이러한 모든 요소를 고려하면 강철의 용접성은 다양한 특성을 갖습니다.

용접성에 따른 철강 분류.

좋은(Sek 값 ≥0.25%): 저탄소강 부품용; 제품의 두께에 구애받지 않고, 기상 조건, 가용성 준비 작업.
만족스럽다(0.25%≤Seq≤0.35%) : 조건에 제한이 있음 환경용접되는 구조물의 직경 (기온 최대 -5, 평온한 날씨, 두께 최대 20mm).
제한된(0.35%≤Seq≤0.45%): 고품질 솔기를 형성하려면 사전 가열이 필요합니다. 이는 "부드러운" 오스테나이트 변태와 안정적인 구조(페라이트-펄라이트, 베이나이트)의 형성을 촉진합니다.
나쁜(Seq≥0.45%): 기계적으로 안정적인 용접 조인트의 형성은 금속 모서리의 사전 온도 준비와 용접 구조의 후속 열처리 없이는 불가능합니다. 원하는 미세구조를 형성하려면 추가적인 가열과 점진적인 냉각이 필요합니다.

강철 용접성 그룹을 사용하면 특정 등급의 철-탄소 합금 용접의 기술적 특징을 쉽게 탐색할 수 있습니다.

열처리

강철의 용접성 그룹과 해당 기술적 특징에 따라 용접 조인트의 특성은 연속적인 온도 영향을 사용하여 조정될 수 있습니다. 열처리에는 경화, 템퍼링, 어닐링, 표준화의 4가지 주요 방법이 있습니다.

가장 일반적인 것은 용접의 경도와 동시 강도, 응력 완화 및 균열 방지를 위한 경화 및 템퍼링입니다. 템퍼링 정도는 재료와 원하는 특성에 따라 다릅니다.

구조 측면에서 저합금강은 일반적으로 펄라이트 계열에 속합니다. 저합금강의 화학적 조성이 다양하기 때문에 다양한 충전재가 필요한 융합 용접 중에 용착 금속과 모재 금속의 동일한 조성을 얻는 것이 매우 어렵습니다. 따라서 모재와 용착 금속의 화학적 조성을 일치시켜야 하는 일부 특수한 경우(예: 내식성, 크리프 저항성 등)를 제외하고는 일반적으로 용착 금속의 필요한 기계적 특성을 얻는 것으로 제한됩니다. 화학 성분을 고려하지 않은 금속. 이를 통해 다양한 등급의 강철을 용접할 때 몇 가지 유형의 필러 재료를 사용할 수 있으며 이는 실질적인 이점이 있습니다. 예를 들어, UONI-13 전극은 수십 가지 등급의 탄소강 및 저합금강을 성공적으로 용접합니다. 용접 구조에서는 일반적으로 동일한 강도의 탄소강보다 저합금강이 선호됩니다. 약간의 예열과 후속 템퍼링의 필요성을 결정하기 위해 영향을 받는 부분의 금속 최대 경도가 종종 고려됩니다. 경도가 HB 200-250을 초과하지 않으면 가열 및 템퍼링이 필요하지 않으며 경도가 HB 250-300이면 가열 또는 템퍼링이 필요합니다.

고합금강은 용접성이 좋아 오스테나이트강의 용접구조에 널리 사용됩니다. 가장 널리 사용되는 것은 크롬-니켈 오스테나이트 강철입니다. 스테인레스 스틸 18-8(18% Cr 및 8% Ni). 크롬-니켈 오스테나이트강은 스테인리스강으로 사용되며, 예를 들어 Cr 25%, Ni 20%를 함유하는 등 합금 함량이 높아 내열강이기도 합니다. 크롬-니켈 오스테나이트 강의 탄소 함량은 0.10-0.15%를 초과하지 않도록 최소화해야 합니다. 그렇지 않으면 크롬 탄화물이 침전되어 오스테나이트 강의 귀중한 특성이 급격히 감소할 수 있습니다.

오스테나이트 강의 용접은 일반적으로 용접 조인트의 오스테나이트 구조와 이와 관련된 귀중한 특성(높은 내식성, 높은 연성 등)을 보존해야 합니다. 오스테나이트의 분해는 과잉으로 형성된 탄화물의 석출을 동반합니다. 용액에서 탄소가 방출됩니다. 오스테나이트 분해는 금속을 오스테나이트 변태점 이하의 온도로 가열하고, 오스테나이트 형성 원소의 함량을 감소시키고, 저탄소 오스테나이트 강의 탄소 함량을 높이고, 금속을 불순물로 오염시킴으로써 촉진됩니다. 오스테나이트계 강철을 용접할 경우 가열 시간과 입력 열량을 최소한으로 줄여야 하며 구리 패드, 수냉식 등을 통해 용접 현장에서 더 집중적으로 열을 제거해야 합니다.

용접 제품 제조에 사용되는 오스테나이트 강철은 오염이 최소화된 최고 품질이어야 합니다. 크롬-니켈 오스테나이트의 분해는 크롬 탄화물의 형성 및 석출에 의해 발생하므로 크롬보다 강한 탄화물 형성제를 금속에 도입함으로써 오스테나이트의 저항성을 높일 수 있습니다. 티타늄과 니오븀은 이러한 목적에 적합한 것으로 밝혀졌으며, 특히 부족하지 않은 첫 번째 원소도 그러했습니다. 티타늄은 방출된 탄소를 매우 단단하게 결합시켜 크롬 탄화물의 형성을 방지함으로써 오스테나이트의 분해를 방지합니다. 용접에는 티타늄 함량이 작은 오스테나이트강을 사용하는 것이 좋습니다. 예를 들어, 소량의 티타늄(0.8% 이하)을 함유한 스테인리스 오스테나이트 크롬-니켈 강철 X18N9T 유형 18-8은 용접성이 좋습니다.

당연히 더 엄격한 요구 사항이 오스테나이트여야 하는 용가재에 부과되며, 바람직하게는 용접 중 소손 가능성을 고려하고 안정화 첨가제(티타늄 또는 니오븀)를 사용하여 약간의 과잉 합금 원소를 사용하는 것이 좋습니다. GOST 2246-60은 스테인리스강 및 내열강 용접용 오스테나이트 필러 와이어를 제공합니다. 오스테나이트 필러 와이어는 때때로 마르텐사이트 강 용접에 사용됩니다. 오스테나이트 크롬-니켈 와이어의 희소성과 높은 비용으로 인해 더 저렴한 대체품이 개발되었습니다.

높은 강도와 경도를 특징으로 하는 마르텐사이트 강은 공구강, 장갑강 등으로 사용됩니다. 용접에는 알려진 어려움이 있습니다. 강철은 쉽고 깊게 경화되므로 용접 후에는 일반적으로 저온 또는 고온 열처리로 구성된 후속 열처리가 필요합니다. 종종 제품의 예열도 필요합니다. 용접 전 제품의 사전 열처리가 필수적일 수 있습니다. 구조적 구성요소는 가능한 한 균일하게 미세하게 분산된 분포를 갖는 것이 바람직합니다. 융합 용접 시 용착 금속과 모재의 유사성은 화학적 조성뿐만 아니라 기계적 특성에서도 종종 포기되며, 우선 용착 금속의 연성을 높이고 균열 형성을 제거하려고 노력합니다. 그것. 이를 위해 아크 용접에서는 예를 들어 오스테나이트강으로 만든 전극이 자주 사용됩니다.

페라이트 강은 다량의 페라이트 안정제 도입으로 인해 고온에서 오스테나이트 형성이 완전히 억제되거나 약화된다는 점에서 구별됩니다. 실질적으로 중요한 것은 Cr 16~30%, C 0.1~0.2% 이하를 함유한 크롬철강으로, 내산성과 탁월한 내열성을 특징으로 합니다. 강철은 동일한 조성의 용가재 또는 오스테나이트로 용접될 수 있습니다. 예열이 필요합니다. 용접이 끝나면 몇 시간 동안 장시간 어닐링을 수행한 후 급속 냉각합니다.

합금강의 자동 아크 용접에 세라믹 플럭스를 사용하면 새로운 가능성이 열립니다.

강의 용접성은 합금 정도, 구조 및 불순물 함량에 따라 달라집니다. 탄소는 강의 용접성에 가장 큰 영향을 미칩니다. 탄소 함량이 증가하고 다른 합금 원소가 많아지면 강의 용접성이 저하됩니다. 구조용 저탄소, 저합금, 중합금강은 구조용 용접에 주로 사용됩니다.

이 강철을 용접할 때의 주요 어려움은 다음과 같습니다.
- 경화 및 저온 균열에 대한 민감성;
- 뜨거운 균열을 형성하는 경향;
- 용접 조인트의 균일한 강도를 보장합니다.

동등한 탄소 함량과 관련 경화 경향 및 냉간 균열 형성에 따라 강철은 용접성에 따라 양호, 만족, 제한 및 용접성이 낮은 강철의 네 그룹으로 나뉩니다.

용접성은 모재의 특성에 가까운 물리적 및 기계적 특성을 가지며 결함 없이 용접 조인트를 형성하는 강철의 능력입니다. 용접성은 강철과 강철의 비율을 나타냅니다. 구체적인 방법그리고 용접 모드.

용접 이음부란 용접 금속과 모재의 열 영향부를 의미합니다. 열영향부는 용접 과정에서 녹지 않고 고온에 노출된 용접부를 따라 모재의 좁은 부분을 말합니다. 일부 철강의 경우 열 영향부에서 임계 온도(723°C) 이상으로 가열되면 구조적 상 변형(결정립의 모양과 크기 변화)이 발생합니다. 이 현상을 2차 결정화라고 합니다. 이러한 강의 열영향부에서 2차 결정화가 발생한 부분을 열영향부라고 합니다. 코팅된 전극을 사용하여 수동 아크 용접을 할 때 열 영향부의 폭은 3~6mm가 될 수 있습니다. 용접 금속에 결함(균열 및 기공)이 발생할 수 있습니다. 열 영향을 받는 부위에도 균열이 나타날 수 있습니다.

용접성 정도 평가. 주어진 강철의 용접성 정도가 높을수록 더 많은 방법용접이 적용될 수 있으며 각 방법의 모드 제한이 더 넓어집니다.

강철의 용접성은 다음과 같은 가장 특징적인 지표에 따라 평가됩니다.
1) 고온 균열 형성에 대한 용접 금속의 저항성
2) 저온 균열 형성에 대한 용접 조인트의 저항성;
3) 솔기와 열 영향부의 구조, 경도;
4) 용접 조인트의 강도, 연성 및 인성;
5) 작동 요구 사항(내열성, 저항성)에 따라 결정되는 용접 조인트의 특성 화학적 부식등.).

각 항목에 나열된 지표 중 특정한 경우모든 것을 결정하는 것이 아니라 주어진 디자인에 결정적인 것만을 결정합니다. 작동 조건에 따라 다른 용접성 지표가 결정될 수 있습니다. 그러나 모든 경우에 강철 용접성의 주요 지표는 용접 조인트가 고온 및 저온 균열 형성에 대한 저항성입니다.

뜨겁고 차가운 균열. 균열은 가장 심각한 용접 결함으로, 종종 복구할 수 없는 결함으로 이어집니다. 뜨겁고 차가운 균열이 있습니다.

결정화 기간 동안 1000°C 이상의 온도에서 용접 조인트에 뜨거운 균열이 발생합니다. 대부분의 경우 금속의 결정립 경계를 따라 발생합니다.

뜨거운 균열의 원인:
a) 용접되는 부품의 부정확하고 견고한 고정으로 인해 금속에 인장력이 나타납니다.
b) 응고 중 금속 부피가 감소하여 수축 공동이 형성되고 내부 잔류 응력이 발생합니다.

낮은 융점을 갖는 화합물(황, 크롬, 몰리브덴)을 형성하는 강철의 원소 함량이 증가함에 따라 열간 균열 가능성이 증가합니다.

상온으로 냉각하는 동안 1000°C 미만의 온도에서 용접 조인트에 냉균열이 발생하며, 작동 조건에서도 나타납니다. 일반적으로 결정(곡물)을 따라 발생합니다.

용접 중 저온 균열의 형성은 구조 변형(2차 결정화) 과정에서 기계적 성질의 급격한 변화와 응력 상태의 특성으로 인해 발생합니다.

차가운 균열이 발생하는 이유:
a) 강철의 탄소 및 합금 원소 함량이 증가하여 경화 및 국부적인 구조적 응력이 발생합니다.
b) 용접 중 고르지 않은 가열 및 냉각으로 인한 인장 응력.

용접 공정 중 모재 금속이 인으로 오염되고 용접 금속이 수소로 포화되면 저온 균열이 형성되는 경향이 높아집니다.

철강의 화학적 조성이 용접성에 미치는 영향. 화학성분은 강의 용접성에 결정적인 영향을 미칩니다. 강철 및 구조물의 물리적 특성은 이에 따라 달라지며 용접 공정 중 가열 및 냉각의 영향으로 변경될 수 있습니다.

강철의 탄소, 망간(G), 규소(C), 크롬(X), 바나듐(F), 텅스텐(V)의 함량이 증가하면 강철의 성능 특성이 향상되지만 이러한 강철로 만든 구조물을 용접하기가 어렵습니다. .

강철에 구리(D), 티타늄(T), 니오븀(B)이 존재하면 강철의 성능 특성이 향상되는 동시에 용접성에 긍정적인 영향을 미칩니다.

니켈(N)은 강의 용접성에 영향을 미치지 않습니다. 그 존재는 강철의 강도와 연성을 증가시키고 미세한 조직을 얻는 데 도움이 됩니다.

용접성의 정도에 따른 강의 분류. 용접성의 정도에 따라 모든 강철은 일반적으로 양호, 만족, 제한 및 용접 불량의 네 그룹으로 나뉩니다.

잘 용접되는 강철은 복잡한 기술을 사용하지 않고도 어떤 방법으로든 용접할 수 있습니다. 이 그룹에는 망간, 규소, 크롬 함량이 보통인 저탄소강과 탄소 함량이 최대 0.2%인 저합금강이 포함됩니다. 이러한 강은 일반적으로 예열 없이 용접됩니다. 영하의 온도에서 용접하는 경우, 특히 두꺼운 금속으로 만들어진 구조물을 용접하려면 100~160°C의 온도로 예열해야 하는 경우가 있습니다. 예열의 필요성은 각 경우에 따라 결정됩니다. 이러한 강철의 예는 다음과 같습니다: 일반 품질의 탄소강(St 2pe, St 2sp, St Zps, St Zsp, St 4ps, St 4sp); 탄소 고품질 구조 것들(10, 15, 20); 저합금 구조의 것(09G2S, 09G2, 10G2S1, 12GS, 16GS, 14KhGS, 10HSND).

만족스럽게 용접 가능한 강철은 용접 방식을 엄격하게 준수하고, 용접된 모서리를 철저히 청소하며, 정상 온도 조건(0보다 높은 온도, 바람이 없음)을 요구합니다. 이 그룹에는 탄소 함량이 최대 0.35%인 중탄소강과 탄소 함량이 최대 0.3%인 저합금강이 포함됩니다. 이러한 강철은 영하의 온도에서 용접할 때 150-250°C의 온도로 예열해야 합니다. 이러한 강 중 일부는 작동 조건과 용접 후 구조의 책임에 따라 후속 열처리(어닐링, 고온 템퍼링)가 필요합니다. 이러한 강철의 예로는 일반 품질의 탄소강(St 5ps, St 5sp, St 5Gps)이 있습니다. 탄소 고품질 구조용 제품(30, 35); 저합금 구조용 제품(15ХСНД, 25Г2С, 20ХГ2С).

용접성이 제한된 강철은 정상적인 정상 조건에서 용접할 때 균열이 발생하기 쉽습니다. 이러한 강은 250~350°C의 온도로 예열하여 용접됩니다. 이 그룹에는 탄소 함량이 최대 0.5%인 중탄소강, 합금 원소 함량이 높은 저합금강 및 일부 합금강이 포함됩니다. 이러한 강재를 용접한 후에는 어닐링이나 고온 템퍼링을 권장하며, 중요 구조물을 용접할 때는 어닐링 및 템퍼링이 필요합니다. 이러한 강철의 예: 일반 품질의 탄소강(St bps); 탄소 고품질 구조용 제품(40, 45, 50); 저합금 및 합금 구조(ZO-.KhMA, 30 KhGS, 35 KhM, 35 KhGSA).

용접성이 낮은 강철은 정상적인 조건에서 용접할 때 균열이 발생합니다. 이러한 강철은 300-450 ° C의 온도로 예비 및 수반되는 가열과 후속 열처리를 통해 특정 능력으로 용접됩니다. 이 그룹에는 탄소 함량이 0.5% 이상인 탄소강, 망간, 실리콘 함량이 높은 저합금강 및 대부분의 합금 특수강이 포함됩니다. 이러한 강철의 예는 고품질 탄소 구조 강철(60, 65, 70); 저합금 및 합금 구조용 제품(40G2, 50G2, 40KhG, 40KhGR, 40KhFA, 40KhS).

용접성 정도 결정. 다양한 강의 용접성 지표에 대한 지식은 샘플에서 확인해야 하는 대략적인 용접 기술 선택을 용이하게 합니다(기술 테스트).

강철의 용접성 정도를 결정하려면 다양한 방법이 필요합니다. 실용적인 방법용접 조인트의 요구 사항 및 작동 조건에 따라 다릅니다.

용접성을 결정하는 일반적인 방법 중 하나는 Kirov 공장(Leningrad)의 방법에 따른 기술 테스트입니다. 130X130X12mm 플레이트는 테스트되는 강철로 만들어집니다. 그 안에 직경 80mm의 홈이 만들어지며, 여기에 비드가 직경을 따라 용접됩니다. 플레이트의 하부(용접 비드가 있는 바닥)는 공기, 물로 냉각되거나 가열됩니다. 비드를 표면화한 후 플레이트를 이틀 동안 보관한 다음 절단하고 분쇄하고 산으로 에칭하여 균열을 확인합니다.

강판이 물로 냉각되었을 때 균열이 발생하지 않으면 강철은 용접성이 좋은 것으로 간주됩니다.

만족스럽게 용접 가능한 강철은 물로 냉각되면 균열이 발생하고 공기 중에서 냉각되면 균열이 발생하지 않습니다.

쌀. 1. 키로프 공장 기술 테스트

쌀. 2. 기술 테스트 MVTU

판이 공기 중에서 냉각되었을 때 균열이 발생하고 150°C로 예열되었을 때 균열이 발생하지 않으면 강철은 용접성이 제한된 것으로 간주됩니다.

MVTU 기술 리프 테스트는 다음을 제공합니다. 정성적 평가뜨거운 균열 형성에 대한 솔기의 저항. 폭이 다른 플레이트는 압정으로 연결됩니다. 비드는 좁은 판에서 넓은 판 방향으로 판에 융합됩니다. 용접 비드가 플레이트 조인트와 교차하는 곳에 균열이 형성됩니다. 내구성의 지표는 뜨거운 균열이 형성되지 않는 가장 작은 판 폭입니다.

강철의 용접성을 나타내는 특징적인 대략적인 지표는 열 영향부의 경도입니다. 경도가 300 브리넬 단위를 초과하지 않으면 해당 강철을 가열하지 않고 용접할 수 있습니다. 경도가 높을수록 모재를 예열해야 합니다.

용접성을 평가할 때 강철의 화학적 조성의 역할이 지배적입니다. 이 지표를 사용하여 첫 번째 근사치로 용접성을 평가합니다.

주요 합금 불순물의 영향은 아래와 같습니다.

탄소(C)는 강철의 강도, 연성, 경화성 및 기타 특성을 결정하는 가장 중요한 불순물 중 하나입니다. 강철의 탄소 함량은 최대 0.25%로 용접성을 감소시키지 않습니다. 더 고함량"C"는 열 영향부(이하 HAZ라고 함)의 금속에 경화 구조가 형성되고 균열이 발생하게 됩니다.

황(S)과 인(P)은 유해한 불순물입니다. "S"의 함량이 증가하면 적색 취성이 나타나고, "P"는 저온 취성이 발생합니다. 따라서 저탄소강의 'S'와 'P' 함량은 0.4~0.5%로 제한된다.

실리콘(Si)은 탈산제로서 최대 0.3%의 불순물로 철강에 존재합니다. 이 "Si" 함량으로 인해 강의 용접성이 저하되지 않습니다. 최대 0.8-1.0%(특히 최대 1.5%)의 "Si" 함량을 갖는 합금 원소로서 내화성 "Si" 산화물이 형성될 수 있으며, 이는 강철의 용접성을 손상시킵니다.

강철의 망간(Mn) 함량은 최대 1.0%입니다. 용접 공정이 어렵지 않습니다. Mn 함량이 1.8~2.5%인 강을 용접할 때 HAZ 금속에 경화 조직과 균열이 나타날 수 있습니다.

저탄소강의 크롬(Cr)은 불순물로 0.3%로 제한됩니다. 저합금강에서는 크롬 함량이 0.7~3.5% 범위에서 가능합니다. 합금강의 경우 그 함량은 12%~18%이고, 고합금강의 경우 35%에 이릅니다. 용접 시 크롬은 강철의 내식성을 손상시키는 탄화물을 형성합니다. 크롬은 내화성 산화물의 형성을 촉진하여 용접 공정을 복잡하게 만듭니다.

크롬과 유사한 니켈(Ni)은 저탄소강에서 최대 0.3%까지 발견됩니다. 저합금강에서는 함량이 5%까지 증가하고, 고합금강에서는 최대 35%까지 증가합니다. 니켈 기반 합금에서는 그 함량이 널리 퍼져 있습니다. 니켈은 강철의 강도와 소성 특성을 증가시키고 용접성에 긍정적인 영향을 미칩니다.

합금강에는 바나듐(V)이 0.2~0.8% 함유되어 있습니다. 강철의 인성과 연성을 증가시키고 구조를 개선하며 경화성을 높이는 데 도움이 됩니다.

철강의 몰리브덴(Mo)은 0.8%로 제한됩니다. 이 함량에서는 강철의 강도 특성에 긍정적인 영향을 미치고 구조를 개선합니다. 그러나 용접 중에 연소되어 용착된 금속에 균열이 형성되는 원인이 됩니다.

내식성 및 내열성 강철에 포함된 티타늄과 니오븀(Ti 및 Nb)은 최대 1%까지 함유되어 있습니다. 이는 입계 부식에 대한 강철의 민감도를 감소시키지만, 18-8형 강철의 니오븀은 뜨거운 균열 형성을 촉진합니다.

구리(Cu)는 철강에 불순물(최대 0.3% 포함), 저합금강의 첨가제(0.15~0.5%), 합금 원소(최대 0.8~1%)로 함유되어 있습니다. 용접성을 손상시키지 않으면서 강철의 부식 특성을 증가시킵니다.

화학 성분이 다음에 미치는 영향을 평가할 때 탄소 함량 외에도 강철의 경화 민감성을 증가시키는 기타 합금 원소의 함량도 고려됩니다. 이는 실험적으로 결정된 변환 계수를 사용하여 강철의 경화성에 대한 동등한 효과로 강철의 각 합금 원소 함량을 다시 계산함으로써 달성됩니다. 강철의 총 탄소 함량과 다시 계산된 합금 원소의 등가량을 탄소 당량이라고 합니다. 이를 계산하기 위해 저합금강의 화학 성분이 용접성에 미치는 영향을 평가할 수 있는 다양한 방법을 사용하여 작성된 여러 공식이 있습니다.

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

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

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

여기서 숫자는 해당 원소의 질량 분율로 강철 함량을 나타냅니다.

이러한 각 공식은 특정 철강 그룹에만 허용되지만 결정할 때 탄소 당량 값을 사용할 수 있습니다. 실질적인 문제개발과 관련된. 종종 펄라이트 클래스의 탄소 및 저합금 구조강에 대한 화학적 탄소 당량 계산은 Seferian 공식을 사용하여 수행됩니다.

용접성에 따라 강은 일반적으로 용접성이 좋은 그룹, 용접성이 좋은 그룹, 용접성이 낮은 그룹, 용접성이 낮은 그룹으로 분류됩니다(표 1.1).

첫 번째 그룹에는 가장 일반적인 등급의 저탄소 합금강([C]X≤0.38)이 포함되며 용접은 다음에 따라 수행될 수 있습니다. 기존 기술, 즉. 용접 전, 용접 공정 중에 가열하지 않고 후속 열처리도 하지 않습니다. 대량의 용착 금속이 있는 주조 부품을 중간 열처리로 용접하는 것이 좋습니다. 정하중을 받는 구조물의 경우 용접 후 열처리를 실시하지 않습니다. 동적 하중이나 고온에서 작동하는 중요한 구조물의 경우 열처리가 권장됩니다.

두 번째 그룹에는 탄소강 및 합금강([C]x = 0.39-0.45)이 포함되며, 정상적인 생산 조건에서 용접하면 균열이 발생하지 않습니다. 이 그룹에는 균열 형성을 방지하기 위해 예열하고 후속 열처리를 거쳐야 하는 강철이 포함됩니다. 용접 전 열처리는 강철의 등급과 부품의 디자인에 따라 다릅니다. 30L 강으로 만든 주물의 경우 어닐링이 필요합니다. 강성 윤곽이 없는 압연 제품이나 단조품으로 만든 기계 부품은 열처리(경화 및 템퍼링) 상태에서 용접할 수 있습니다. 0°C 이하의 주변 온도에서의 용접은 권장되지 않습니다. 용착 금속량이 많은 부품의 용접은 중간 열처리(어닐링 또는 고온 템퍼링)로 수행하는 것이 좋습니다.

1 번 테이블. 용접성에 따른 철강 분류.

용접성 그룹		강철 등급
잘 용접 가능		저탄소 St1-St4(kp, ps, sp)
		08-25 (kp, ps)


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

		15리터, 20리터, 25리터
		저합금 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, 14G2AF, 14G2AFD, 15GFD, 15XND, 15XN
		08GDNFL, 12DN2FL, 13ХДНФТЛ
만족스럽게 용접 가능


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

		18G2S, 25G2S
		20GL, 20GSL, 20FL, 20G1FL, 20DHL, 12DHN1MFL
제한된 용접성		카본 St5(ps, sp), St5Gps


		합금 25ХГСА, 29ХН3А, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А, 20ХН4А, 25ХГМ, 35Г, 35Г2, 35Х, 40Х, 33ХС, 38ХС, 30ХГТ, 30ХРА, 30ХГС, ГСА, 35ХГСА, 25ХГН, MT, 30ХGNZA, 20Х2Н4А

		35GL, 32H06L, 45FL, 40HL, 35HGSL, 35NGML, 20HGSNDML, 30HGSFL, 23HGS2MFL
용접 불량		탄소 50, 55

		합금 50G, 45G2, 50G2, 45Х, 40ХС, 50ХГ, 50ХГА, 50ХН, 55С2, 55С2А, 30ХГСН2А 등



		30ХНМЛ, 25Х2Г2ФЛ

DSTU 2651-94(GOST 380-94). * 우크라이나에서는 취소되었습니다.

후속 템퍼링이 불가능한 경우 용접 부품은 국부적으로 가열됩니다. 용접 후 열처리는 강철 등급에 따라 다릅니다. 탄소함유량이 0.35% 이상인 강의 작은 결함을 용접할 경우 기계적 성질과 가공성을 향상시키기 위해 열처리(이 강의 어닐링 또는 고온 뜨임)가 필요합니다.

세 번째 그룹에는 일반적인 용접 조건에서 균열이 발생하기 쉬운 펄라이트계 탄소강 및 합금강([C]X = 0.46-0.59)이 포함됩니다. 강의 용접성이 그룹은 예비 열처리 및 가열로 구성된 특별한 기술 조치를 사용하여 보장됩니다. 또한 이 철강 그룹의 대부분의 제품은 용접 후 열처리를 거칩니다. 특히 견고한 윤곽과 견고한 부품이 없는 압연 제품 또는 단조품으로 만든 부품 및 주물의 경우 열처리 상태(담금질 및 템퍼링)에서의 용접이 허용됩니다.

예열 없이 접합부에 견고한 윤곽이 없고 금속 두께가 14mm 이하이고 주변 온도가 +5°C 이상이며 용접되는 접합부가 보조 특성을 갖는 경우 이러한 강철을 용접할 수 있습니다. . 다른 모든 경우에는 200°C의 온도로 예열해야 합니다.

이 강철 그룹의 열처리는 특정 강철에 대해 선택된 모드에 따라 지정됩니다.

네 번째 그룹에는 용접이 가장 어렵고 균열이 발생하기 쉬운 펄라이트 클래스의 탄소 및 합금강([C]x≥0.60)이 포함됩니다. 합리적인 기술을 사용하여 이러한 강철 그룹을 용접할 때 용접 조인트에 필요한 작동 특성이 항상 달성되는 것은 아닙니다. 이 강은 제한된 범위에서 용접이 가능하므로 용접은 필수 예비 열처리, 용접 공정 중 가열 및 후속 열처리로 수행됩니다. 용접하기 전에 이러한 강철은 어닐링되어야 합니다. 두께와 연결 유형에 관계없이 강철은 최소 200°C의 온도로 예열되어야 합니다. 용접 후 제품의 열처리는 강의 등급과 용도에 따라 실시됩니다.

저합금 내열강으로 제작된 용접 구조물의 작동 신뢰성과 내구성은 허용온도이 온도에서 용접 조인트의 작동 및 장기 강도. 이 지표는 내열강의 합금 시스템에 의해 결정됩니다. 합금 시스템에 따라 강철은 크롬-몰리브덴, 크롬-몰리브덴-바나듐 및 크롬-몰리브덴-텅스텐으로 나눌 수 있습니다(표 1.2). 이러한 강철에서 탄소 당량의 값은 넓은 범위 내에서 다양하며 그 값을 기준으로 강철의 용접성을 평가하는 것은 비현실적입니다. 예열 온도 계산은 각 특정 강종에 대해 수행됩니다.

GOST 5632-72의 틀 내에서 고합금강을 그룹(스테인리스, 내산성, 내열성 및 내열성)으로 나누는 것은 내열성 및 내열성으로 인해 주요 서비스 특성에 따라 조건부로 이루어집니다. 내산성 강철은 특정 공격적인 환경에서 동시에 내산성을 가지며 내산성 강철은 특정 온도에서 내열성과 내열성을 모두 갖습니다.

용접성이 높은 고합금강의 경우 용접 전후에 열처리를 실시하지 않습니다. 상당한 경화로 인해 금속은 1050-1100°C에서 경화되어야 합니다. 열 정상. 이 강철 그룹에는 오스테나이트 및 오스테나이트-페라이트 구조를 지닌 다양한 내산성 및 내열성 강철이 포함됩니다.

만족스럽게 용접 가능한 고합금강의 경우 다음을 권장합니다. 예비휴가공랭식으로 650-710°C에서. 용접의 열 조건은 정상입니다. 음의 온도에서는 용접이 허용되지 않습니다. 벽 두께가 10mm 이상인 구조 요소를 용접할 때는 150-200°C로 예열해야 합니다. 용접 후 응력 완화를 위해 650~710°C에서 뜨임하는 것이 좋습니다. 이 그룹에는 주로 대부분의 크롬-니켈강이 포함됩니다.

표 2. 내열성, 고합금강 및 철-니켈 및 니켈 기반 합금의 등급.

	GOST 또는 TU	강철 등급
펄라이트 또는 마르텐사이트		내열성 크롬 몰리브덴 15ХМ, 20ХМ, 30ХМ, 30ХМА, 35ХМ, 38ХМ, 38Х2МУА

	GOST20072-74	12МХ, 15Х5М, 15X5
		12ХМ, 10Х2М, 10Х2М-ВД

	TU5.961-11.151-80
		내열성 크롬-몰리브덴-바나듐 및 크롬-몰리브덴-텅스텐 40ХМФА, 30ХЗМФ
	GOST20072-74	20Х1М1Ф1БР, 12Х1МФ, 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20Х1М1Ф1ТР, 18ХЗМВ, 20ХХИВФ, 15Х5ВФ
	TU14-1-1529-76	15Х1М1Ф TU14-1-3238-81, 35ХМФА
		12X2MFA, 18X2MFA, 25X2MFA
	TU14-1-1703-76
	TU5.961-11151-80	20ХМФЛ, 15Х1М1ФЛ
페라이트, 마르텐사이트-페라이트 및 마르텐사이트		고크롬 스테인리스강 08X13, 12X13, 20X13, 30X13, 40X13, 25X13H2

		고크롬 내산성 및 내열성 12X17, 08X17Т, 09Х16Н4Б, 30Х13Н7С2, 08Х18Т1, 15Х18СУ, 15Х25Т, 15Х28, 14Х17Н2, 20Х17Н2, 10Х13СУ, 9С2, 남
	화 14-1-2889-80
	TU14-1-1958-77
	TU14-1-2533-78
		고크롬 내열성 15Х11МФ, 18Х11МНФБ, 20Х12ВНМФ, 11Х11Н2В2МФ, 13Х11Н2В2МФ, 13Х14НЗВ2ФР, 15Х12ВНМФ, 18Х12ВБФР

오스테나이트 및 오스테나이트-페라이트		내산성 04Х18Н10, 08Х18Н10, 08Х18Н10Т, 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 17Х18Н9, 12Х18Н10Т, 12Х18Н10Б, 03Х18Н11, 08Х18Н12Б, 14М2, E8Х1 7N13M2T, 10Х17Н13М2Т, 10Х13МЗТ, 08Х17Н15МЗТ, 08Х18Н12Т, 08Х10Н20Т2, 10Х14Г14НЗ, 10Х14Г14Н4Т, 10Х14AG15, 15Х17AG14, 07Х21Г7АН5, 03X21N21M4GB, 12X17G9AN4, 08X18G8N2T, 15Х18Н12С4ТУ
오스테나이트 및 오스테나이트-페라이트	TU108.11.595-87
오스테나이트-마르텐사이트		07Х16Н6, 09Х17Н7У, 09Х17Н7УТ, 08Х17Н5МЗ, 08Х17Н6Т, 09Х15Н8У, 20Х13Н4Г9

페라이트-오스테나이트		고강도 내산성 08Х22Н6Т, 12Х21Н5Т.08Х21Н6
페라이트-오스테나이트	TU14-1-1958-77	10Х25Н6АТМФ
페라이트-오스테나이트		12Х25Н5ТМФЛ
페라이트-오스테나이트	TU14-1-1541-75	03Х23Н6, 03Х22Н6М2
오스테나이트계		내열성 20Х23Н13, 10Х23Н18, 20Х23Н18, 08Х20Н14С2, 20Х20Н14С2, 20Х25Н20С2, 12Х25Н16G7AR, 36Х18Н25С2, 45Х22Н4З, 55Х20Г 9AN4
		KhN38VT, KhN60Yu, KhN70Yu, KhN78T
오스테나이트계		내열성 10Х11Н20ТЗР, 10Х11Н23ТЗМР, 08Х16Н13М2Б, 09Х16Н15МЗБ, 08Х15Н24В4ТР, 31Х19Н9МВБТ, 10Х11Н20ТЗРМ, 37Х12Н8Г8ФБ, 45Х14Н14В2М, 09X14N19V2BR, 09X14N19V2BR1, 40X15N7G7F2MS, 09X14N16B
철-니켈 및 니켈 기반 합금		KhN35VT, KhN35VTYu, KhN32T, KhN38VT, KhN80TBYu, KhN67MVTYu

제한적으로 용접 가능한 고합금강의 경우 용접 전 열처리가 다릅니다(650~710°C에서 공냉식으로 뜨임하거나 1050~1100°C에서 물에 담금질). 이 그룹의 대부분의 강철을 용접할 때는 200~300°C로 예열해야 합니다.

용접 후 응력을 완화하고 경도를 낮추기 위해 부품을 650-710°C에서 뜨임 처리합니다. 다수의 오스테나이트계 강철을 용접하려면 1050~1100°C의 물에서 담금질이 필요합니다.

용접성이 낮은 고합금강의 경우, 용접 전 다양한 강재에 대해 특정 조건에서 템퍼링을 수행하는 것이 좋습니다.

전체 철강 그룹에 대해 200~300°C의 예열이 필요합니다. 경화 상태의 강철 110G13L 용접은 가열하지 않고 수행됩니다. 용접 후 열처리는 강종 및 용도에 따라 특별한 지시사항에 따라 실시됩니다. 강철 110G13L의 경우 열처리가 필요하지 않습니다.