Характеристика основного металла - стали 12Х1МФ
Химические свойства
Из справочника [1] выясняем химический состав основного металла - стали 12Х1МФ (ГОСТ-20072-74 )
Химический состав стали 12Х1МФ
Химический элемент, %
Углерод (С) ... 0. 08-0,15
Ванадий (V) ... 0. 15-0.30
Кремний (Si) ... 0. 17-0.37
Медь (Cu), не более ... 0.20
Молибден (Mo) ... 0. 25-0.35
Марганец (Mn) ... 0. 40-0.70
Никель (Ni), не более ... 0.30
Фосфор (P), не более ... 0. 025
Хром (Cr) ... 0. 90-1.20
Сера (S), не более ... 0. 025
Исходя из химического состава, сталь 12Х1МФ относится к низкоуглеродистым (С<0.24%), низколегированной (суммарное количество легирующих элементов <5%), перлитного класса. Сталь не имеет в составе химически активных элементов.
Свариваемость
Проверяем склонность металла шва к возникновению горячих трещин при условии наиболее максимального содержания легирующих элементов и примесей.
Поскольку HCS=0.0039<0.004, входит в граници допустимых значений, металл не имеет склонности к образованию горячих трещин.
Проверяем возможность образования холодных трещин:
СЕКВ=0,54>0.4... …045, -металл склонен к образованию холодных трещин, если содержимое легирующих элементов - максимальное. Однако, в реальных условиях такое соотношение легирующих элементов маловероятно, но обязательно надо контролировать состав стали по соответствующим сертификатам.
В целом сталь можно отнести к ограниченно-свариваемой.
Проблемы, которые возникают при сваривании сталей этого класса и методы борьбы с ними
1. Поры.
Причины, которые способствуют образованию пор:
• СО - через выгорание углерода. Для предотвращения реакции выгорания углерода сварочная проволока должна быть с раскислителями (Св-08ГА, Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-10Г2).
• N2 - может попадаться в сварочную ванную из воздуха, при не надежной защите.
• Н2 - (Влага (н2о) может быть: на электродах, во флюсе, в баллоне с СО2. Также источником водорода является ржавчина (Fe3O4.n2O), масло (углеводные СnHm), что могут быть присутствуют в зоне сварки).
Мероприятия по предотвращению образования пор:
• Металлургические (H+F; HF; Н+ОБ; ОН).
• Технологические (тщательная очистка кромок от ржавчины, смазочных масел, краски).
• Надежная защита зоны сварки от азота.
• Прожаривание электродов, флюсов.
• Уменьшение скорости сварки, чтобы газы успели выделиться.
2. Холодные трещины.
Холодные трещины это основная проблема при сваривании этой группы сталей. Чаще всего они образовываются в околошовной зоне.
Холодные трещины образовываются постепенно (на протяжении 2...3 суток) при .
1) Наличие остаточных напряжений (особенно при наличии сложного структурного состояния).
2) Наличие водорода.
Наличие диффузионного водорода в зоне термического влияния вызывает появление напряжений ІІ рода и для закаленной структуры с низкими свойствами пластичности может вызвать появление холодных трещин. Способность стали к закаливанию обычно оценивают эквивалентом углерода.
Для сталей предрасположенных к закаливанию борьба с насыщением сварного шва водородом одна из основных задач получения качественных сварных соединений.
Среди методов снижения количества растворенного водорода в металле шва выделяют технологические, которые обеспечивают снижение влажности сварных и сварочных металлов и уменьшение загрязненности органическими веществами, и металлургические, которые обеспечивают связывание водорода в растворе металла шва в соединения (H+F; HF; Н+О; ОН).
Также нужно использовать сварочные материалы, с малым содержанием водорода (например электроды с основным покрытием достигают до 10мл/100гр. Н2 в шве).
---------------------------------
- [1] - Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением/ Под ред. академика Б. Е. Патона. - Г.: Машиностроение, 1974.767с.
0 Комментариев