Определение структурного класса высоколегированной стали с помощью диаграммы Шеффлера. Подбор марки сварочной проволоки для сварки аустенитной стали

• Название: Определение структурного класса высоколегированной стали с помощью диаграммы Шеффлера. Подбор марки сварочной проволоки для сварки аустенитной стали
• Дата: 16.05.2023
• Размер: 269.33 Kb.
• Имя файла: 5_variant_PR_diagramma_Shefflera.docx
• Тип: Практическая работа; #1135045

Министерство просвещения Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный профессионально-педагогический университет» Кафедра инжиниринга и профессионального обучения в машиностроении и металлургии

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №2

по дисциплине

«ТЕОРИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ»

ПО ТЕМЕ «Определение структурного класса высоколегированной стали с помощью диаграммы Шеффлера. Подбор марки сварочной проволоки для сварки аустенитной стали»

5 Вариант

Выполнил студент группы ЗВТС-301		Макушев Д.П.
Проверил Доц., канд.пед.наук, доц.		М.А.Федулова

Екатеринбург

2021

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

По теме «Определение структурного класса высоколегированной стали с помощью диаграммы Шеффлера. Подбор марки сварочной проволоки для сварки аустенитной стали»

Цель работы: углубить и систематизировать знания о свариваемости высоколегированных сталей, освоить умения подбора сварочной проволоки для сварки аустенитной стали.

1. Химический состав стали 09Х14Н19В2БР1

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Ce	W	Nb	B
0.07 - 0.12	до 0.6	до 2	18 - 20	до 0.02	до 0.035	13 - 15	до 0.02	2-2.8	0.9 - 1.3	до 0.025

2. Диаграмма Шеффлера

Ni_экв=%Ni+30*%C+0,5*%Mn

Ni_экв=20+30*0,12+0,5*2=24,6%

Cr_экв=%Cr+%Mo+1,5*%Si+0,5*%Nb

Cr_экв=15+1,5*0,6+0,5*1,3=16,55%



Рисунок 1 – Диаграмма Шеффлера (сталь 09Х14Н19В2БР1)
Из диаграммы Шеффлера видим, что сталь аустенитного класса.

3. Область применения стали: роторы, диски, лопатки турбин с длительным сроком службы при температурах 650-700°.

4. В соответствии с ГОСТ 2246-70 выбираем сварочную проволоку
Св-06Х19Н9Т для сварки стали 09Х14Н19В2БР1.

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Ti
до 0.08	0.4 - 1	1-2	8-10	до 0.015	до 0.03	18 - 20	0.5 - 1

Ni_экв=%Ni+30*%C+0,5*%Mn

Ni_экв=10+30*0,08+0,5*2=13,4%

Cr_экв=%Cr+%Mo+1,5*%Si+0,5*%Nb

Cr_экв=20+1,5*1=21,5%



Рисунок 2 – Диаграмма Шеффлера (Св-06Х19Н9Т)
По диаграмме Шеффлера для стали 09Х14Н19В2БР1 содержание феррита в наплавленном металле составляет 5-10%.
1. Химический состав стали 20Х13

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr
0.16 - 0.25	до 0.6	до 0.6	до 0.6	до 0.025	до 0.03	12-14

2. Диаграмма Шеффлера

Ni_экв=%Ni+30*%C+0,5*%Mn

Ni_экв=0,6+30*0,25+0,5*0,6=8,4%

Cr_экв=%Cr+%Mo+1,5*%Si+0,5*%Nb

Cr_экв=14+1,5*0,6=14,9%



Рисунок 3 – Диаграмма Шеффлера (сталь 20Х13)
Из диаграммы Шеффлера видим, что сталь мартенситного класса.

3. Область применения стали: энергетическое машиностроение и печестроение; турбинные лопатки, болты, гайки, арматура крекинг-установок с длительным сроком службы при температурах до 500°.

4. В соответствии с ГОСТ 2246-70 выбираем сварочную проволоку
Св-12Х13 для сварки стали сталь 20Х13.

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr
0.09 - 0.14	0.3 - 0.7	0.3 - 0.7	до 0.6	до 0.025	до 0.03	12-14

Ni_экв=%Ni+30*%C+0,5*%Mn

Ni_экв=0,6+30*0,14+0,5*0,7=5,15%

Cr_экв=%Cr+%Mo+1,5*%Si+0,5*%Nb

Cr_экв=14+1,5*0,7=15,05%



Рисунок 2 – Диаграмма Шеффлера (Св-12Х13)
Мартенситные хромистые стали сваривают либо с применением сварочных материалов, обеспечивающих образование металла шва, близкого по составу и свойствам к основному металлу (иногда с несколько меньшим содержанием углерода), либо с применением аустенитных присадочных материалов. Так, например, для сварки стали 20X13 используют электроды марок ЛМЗ-1, УОНИ-13/НЖ (стержень электродов Св-12X13).

Для предотвращения образования холодных трещин мартенситные стали сваривают при температуре воздуха > 0°С и применяют предварительный подогрев до 200...450°С, главным образом при сварке металла средних и больших толщин. При этом температуру подогрева выбирают в зависимости от содержания углерода в свариваемой стали, ее толщины, размеров и жесткости свариваемого изделия.