Реферат на тему Особенности сварки стали Сталь 35

Содержание:

Аннотация 3
Введение 4
1. Сталь 35: технические характеристики 5
2. Особенности сварки стали 35 8
Выводы 13
Список использованной литературы 14

Введение:

Сталь считается прочным материалом, который используется в разных сферах. Из него изготавливают важные конструкции — ограждения, элементы для обшивки зданий, различное оборудование, трубы и другие изделия. Прочность основы обеспечивает содержание в ее составе различных добавок.
Составляющие компоненты оказывают влияние не только на прочность металла, но и на способность к свариванию. Сварка стали может зависеть от разных показателей — от свойств, прочности, дополнительных компонентов. Именно поэтому некоторые виды металла свариваются быстро и легко, а другие наоборот требуют особого подхода.
Сталь для сварочных конструкций может применять различная, но стоит учитывать, что ее свариваемость зависит в первую очередь от наличия в ее составе легированных примесей. Именно химический состав оказывает основное влияние на данный процесс. Одним из наиболее распространённых видов стали в современной металлургии является сталь 35.
Сталь 35 относится к классу углеродистых конструкционных сталей высокого качества, считается самым доступным предложением. ГОСТ 1050-88 ранее определял основные качества и химический состав, сейчас ему на смену пришел ГОСТ 1050-2013 применяют для получения промышленного крепежа различного типа. Индекс «35» показывает, что в сплаве содержится 0,35% углерода, а остальные элементы составляют незначительное количество.
Целью данной работы является изучение особенностей сварки стали 35.

Заключение:

Малоуглеродистая сталь 35, имеющая в своем составе, помимо углерода еще и легирующие добавки сваривается, как правило, с применением любой из сварочных технологий.
Работа не требует высокой квалификации сварщика. Такие материалы относятся к числу хорошо свариваемых сталей. Поэтому здесь может с успехом применяться обычная дуговая сварка.
Особенностями сварки низкоуглеродистых сталей является пониженное содержание углерода в металле шва и увеличенное количество легирующих добавок, поэтому возможно некоторое упрочнение металла шва по отношению к металлу деталей. Еще одной проблемой, которую следует учитывать, является повышенная хрупкость шва при выполнении многослойной сварки.
Для выполнения соединений низкоуглеродистых сталей применяются электроды с рутиловым и кальциево-фтористорутиловым покрытием. Профессиональные сварщики используют электроды, в обмазку которых добавляют немного порошка железа.
Стали с малым количеством углерода легко сваривать, применяя ацетилен. При этом даже можно обойтись без использования флюса, а газ расходуется в небольшом объеме. Для получения качественного стыка, обладающего прочностью, не меньшей, чем основной металл, применяют кремнемарганцевую сварочную проволоку. По окончании работы со швом пламя не гасят и не снимают его со стыка деталей, а плавно отклоняют, давая шву остыть. Если убрать пламя сразу, то без флюса материал шва, будучи разогретым, окислится. Чтобы придать шву лучшие прочностные свойства, металл шва, как правило, проковывают и подвергают термической обработке.

Фрагмент текста работы:

1. Сталь 35: технические характеристики
Сталь 35, классифицируемая как углеродистая качественная конструкционная, является одним из самых доступных материалов для производства различных деталей. Устойчивость к ударной нагрузке, деформации и образованию трещин позволяет использовать сталь 35 для изготовления элементов промышленного крепежа. В виде шестигранника рассматриваемый металл идёт на болты и гайки, из круга точатся шпильки . Ограниченная свариваемость стали 35 сужает сферу её применения, предпочтение следует отдавать цельным деталям, обрабатываемым механическим способом.
Основные характеристики во многом определяют область применения металла. Сталь 35 характеризуется следующими качествами:
• Плотность стали 35 составляет 7826 кг/м3 при температуре 20 градусов Цельсия. Стоит учитывать, что показатель снижается при повышении температуры. Серьезное повышение температуры приводит к перестроению структуры, она становится более пластичной. Показатель плотности учитывается при проведении различных расчетов. К примеру, нужно проводить расчет оказываемого давления на несущие конструкции.
• При выборе металла уделяется внимание показателю твердости. В рассматриваемом случае твердость составляет 163 МПа. Сталь М35 может подвергаться различной термической обработке, которая направлена на повышение твердости поверхностного слоя. Часто в качестве термической обработки применяется технология нормализации, которая делает структуру более однородной и устойчивой к воздействию высоких нагрузок.
• Степень свариваемости ограничена. Именно поэтому рекомендуется проводить предварительный подогрев заготовки. За счет подогрева структуры стало возможным использование различных технологий сваривания. Для повышения качества получаемого шва после сварки проводится дополнительная термическая обработка.
• Структура не склонна к отпускной хрупкости. При термической обработке выполняется отпуск, который снижает внутренние напряжения. Слишком высокая хрупкость определяет то, что при ударе и другой динамической нагрузке могут появляться структурные трещины.
• Материал подвергается резанию. Это свойство определяет то, что материал часто поставляется на машиностроительные заводы где устанавливается большое количество токарного и фрезеровального оборудования. Поставляемые заготовки могут обрабатываться при использовании обычных резцов. Существенно повысить качество и скорость обработки можно за счет использования резцов с твердосплавными пластинами.
Подробный химический состав стали 35 выглядит следующим образом:
• железо (Fe) — до 97%;
• углерод (C) – от 0,32 до 0,4%;
• кремний (Si) – от 0,17 до 0,37%;
• марганец (Mn) – от 0,5 до 0,8%;
• никель (Ni) – до 0,25%;
• сера (S) – до 0,04%;
• фосфор (P) – до 0,035%
• хром (Cr) – до 0,25%;
• медь (Cu) – до 0,25%.
• мышьяк (As) – до 0,08%.
Рассматриваемый металл может подвергаться ковке при температуре 1280 градусов Цельсия. Охлаждение может проводится при применении масла или на открытом воздухе, выбор проводится в зависимости от размеров заготовки.
Различные химические элементы могут изменять эксплуатационные характеристики получаемых материалов. Марка стали 35 характеризуется следующим соотношением химических элементов:
• Основной состав представлен железом. Он включается в состав практически всех сплавов, в данном случае концентрация около 97%.
• Твердость и другие качества связаны с углеродом. В рассматриваемом случае концентрация этого химического элемента составляет от 0,32 до 0,4%.
• В состав включается кремний, марганец и никель. Они определяют основные эксплуатационные характеристики. Концентрация никеля не более 0,25%, марганца в диапазоне от 0,5 до 0,8%. На кремний приходится всего 0,17-0,37% состава.
Сплав часто применяется при получении следующих деталей:
• Характеризующиеся низкой прочностью и испытывающие небольшие напряжения. В эту группу относят коленчатые валы, оси, цилиндры, обод, траверсы и другие.
• Различных крепежных элементов: болты, гайки и шпильки. Они обходятся дешево, но при этом не могут эксплуатироваться при изготовлении износостойких деталей. 
2. Особенности сварки стали 35
Сварка углеродистых сталей зависит от содержания примесей, и от других свойств. Обычно оценивание сваривания проводится по показателям содержания основного вещества — углеродного эквивалента Сэкв. Это условный коэффициент, который позволят учитывать степень воздействия содержания карбона и главные легирующие компоненты на характеристики шва.
Степень сваривания стали для изготовления сварных конструкций может зависеть от следующих факторов:
• показатель содержания углерода;
• присутствие вредных примесей;
• степень легирования;
• вид микроструктуры;
• условия внешней среды;
• уровень толщины металлической основы.
Технология сварки углеродистых сталей может производиться газовым свариванием. К важным особенностям относят :
• процесс сварки проводится без использования дополнительных флюсов;
• для присадочной основы стоит использовать металлическую проволоку с низким уровнем углерода;
• при правильном выполнении сваривании предотвращается образование пор;
• изделия важного значения нужно сваривать аргоном.
После того как сваривание будет выполнено, готовое изделие обязательно подвергают термической обработке при помощи метода нормализации. Во время данного процесса изделие нагревается до 4000С, затем охлаждается и выдерживается на открытом воздухе. Данная процедура делает структуру изделия равномерной.
Качество сварного соединения в значительной мере зависит от структуры и свойств металла шва и зоны термического влияния (ЗТВ), которые определяются термическим циклом. Помимо плавления и кристаллизации металла шва изменение температуры приводит к структурным превращениям, объемным изменениям, упруго-пластическим деформациям материала изделия, что при неблагоприятном термическом цикле в ЗТВ для углеродистой и легированной сталей вызывает появление хрупких закалочных структур, обусловливающих повышенную склонность металла этой зоны к трещинам и хрупкому разрушению сварного соединения в целом .
Сварка стали 35 с низкоуглеродистой основой обладает несколькими важными особенностями, на которые стоит обратить внимание:
• качественное сваривание конструкций из данного материала обеспечивает равнопрочность сварного соединения с основным металлом. Также оно защищает от образования дефектов;
• металлическая основа соединения имеет в составе низкое содержание углерода, но при этом показатели таких компонентов, как кремний и марганец повышены;
• во время ручной дуговой сварке околошовная зона может подвергаться перегреванию. Это способствует небольшому упрочнению шва;
• шов, который выполняется при помощи многослойной сварки, имеет повышенную хрупкость;
• в связи с тем, что в швах имеется низкий уровень углерода, они обладают повышенной стойкостью к воздействию межкристаллическому коррозийному поражению.
Сварка стали 35 может производиться при помощи нескольких методов. При этом каждый из них имеет важные особенности, которые обязательно нужно учитывать во время сваривания:
1) Ручное дуговое сваривание электродами с покрытием. Чтобы точно выбрать расходный материал для сваривания этим методом, требуется учитывать несколько важных условий — готовый сварной шов должен быть без повреждений, равномерная прочность соединения, оптимальный химический состав металлической основы шва, стойкость соединения при ударах. Сварка стали 45 и других марок выполняется электродом. При этом могут использоваться различные марки электродов.
2) Газовый вид сварки. Процесс производится в защитной аргоновой среде. Дополнительно в качестве присадочной основы используется проволока из металлической основы.
3) Электрошлаковый вид сварки. Во время нее применяются флюсы. Электроды из проволочной и пластинчатой основы выбираются в зависимости от главного сплава.
4) Автоматическое и полуавтоматическое сваривание. Процесс сваривания производится в защитной среде. Во время него может применяться аргон или гелий в чистом виде, но в основном углекислый газ.
5) Автоматическая сварка под флюсом. Сваривание выполняется с использованием электродной проволоки в диаметре от 3 до 5 мм. Сварка 45 стали (20, 30, 40 и других марок) полуавтоматом — 1,2-2 мм. Сваривание происходит за счет электрического тока с обратной полярностью.
6) Сваривание с применением порошковых проволок. Оно считается самым подходящим. Сила тока обычно находиться в пределах от 200 до 600 А.