Электроды для сварки стали 10хснд

Содержание

Сталь 10ХСНД

Электроды для сварки стали 10хснд

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 19281-89, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 6713-91, ГОСТ 535-88, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86.
  • Лист толстый ГОСТ 19281-89, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 5521-93, ГОСТ 6713-91.
  • Лист тонкий ГОСТ 17066-94, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-90, ГОСТ 5521-93.
  • Полоса ГОСТ 19281-89, ГОСТ 5521-93
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71
  • Труба ОСТ 14-21-77

Расшифровка

Цифра 10 указывает приблизительное содержание углерода в сотых долях процента, т.е. в стали 10ХСНД среднее содержание углерода 0,10%.Буква Х указывает, что сталь легирована хромом.Буква С указывает, что сталь легирована кремний.Буква Н указывает, что сталь легирована никель.Буква Д указывает, что сталь легирована медь.

Отсутствие цифр за буквенным обозначением указывает на то, что среднее содержание легирующего элемента до 1,5%.

Характеристики и применение

Сталь 10ХСНД является низколегированной конструкционной сталью и относится к группе хромокремненикеливых с медью сталей для металлических конструкций, структурный класс стали — перлитный, хорошо сваривающаяся. Применяется для изготовления элементов сварных металлоконструкций и различных деталей, к которым предъявляются требования повышенной прочности и коррозионной стойкости с ограничением массы и работающие при температуре от -70 до 450°С.

Химический состав, % (ГОСТ 19281-89)

C, не более Si Mn Cr Ni Cu P S N As
не более
0,12 0,8-1,1 0,5-0,8 0,6-0,9 0,5-0,8 0,4-0,6 0,035 0,040 0,008 0,08

Химический состав, % (ГОСТ 19281-2014)

C, не более Si Mn P S Cr Ni Cu V другихэлементов
не более
не более0,12 0,8-1,1 0,5-0,8 0,03 0,035 0,6-0,9 0,5-0,8 0,4-0,6 не более0,12

ПРИМЕЧАНИЯ:

  1. Массовая доля As (мышьяк) в стали не должна превышать 0,08%.
  2. Допускается массовая доля N в стали, не легированной N, более 0,012%. если массовая доля N не превышает величину азотного эквивалента (Nэкв).
  3. Сталь 10ХСНД должна быть раскислена алюминием в пределах 0,02-0,06%.
  4. Допускается микролегировамие стали Al, Ti и Nb из расчета получения в стали массовой доли Al не более 0,05%, Ti не более 0.04 %, Nb не более 0,05%.

Механические свойства

ГОСТ Состояниепоставки Сечение, мм пределтекучестиусловныйσ0,2, МПа пределпрочностипри растяженииσв, МПа относительноеудлинениепосле разрываδ5(δ4), %
не менее
ГОСТ 19281-89 Сортовой ифасонный прокат До 15 вкл. 390 530 19
ГОСТ 19282-89 Лист и полоса Св.15 до 32 вкл. 390 530 19
Св.32 до 40 вкл. 390 530 19
ГОСТ 17066-94 Лист горячекатаный От 2 до 3,9 вкл. 530 (15)

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С пределтекучестиусловныйσ0,2, МПа временноесопротивлениеразрывуσв, МПа относительноеудлинениепосле разрываδ5, % относительноесужениеψ, %
20 410 540 36 71
100 360 500 33 71
200 330 470 28 70
300 305 480 28
400 295 490
500 265 370 30 77
600 195 215 35 87
700 140 160 47 94
800 59 78 71 87
900 59 78 70 95

ПРИМЕЧАНИЕ. Лист толщиной 20 мм после нормализации

Механические свойства при испытании на растяжение сортового и фасонного проката из стали 10ХСНД (ГОСТ 19281-2014)

Класспрочности Размеры проката по сечению, мм Марка стали Механические свойства, не менее
пределтекучестиσ0,2, МПа временноесопротивлениеσв, МПа относительноеудлинениеδ5, %
345 До 20,0 включ.Св. 20.0 до 140.0 10ХСНД 345 480 21
375 До 20,0 включ.Св. 20.0 до 50.0 375 510 21
390 До 20,0 включ.Св. 20.0 до 50.0 390 530 18

Механические свойства при испытании на растяжение толстолистового, широкополосного универсального проката и гнутых профилей из стали 10ХСНД (ГОСТ 19281-2014)

Класспрочности Толщина продукции, мм Марка стали Механические свойства, не менее
пределтекучестиσ0,2, МПа временноесопротивлениеσв, МПа относительноеудлинениеδ5, %
375 До 50,0 включ. 10ХСНД 375 510 21
390 До 50,0 включ. 390 510 19

Ударная вязкость сортового и фасонного проката

Класспрочности Размеры прокатапо сечению, мм Марка стали Ударная вязкость, Дж/см2, не менее, при температуре испытания, °C
-20 -30 -40 -50 -60 -70 -20 -40 Послемеханическогостарения+20(-10/+15)
KCU KCV KCU
390 От 5,0 до 10,0 включ. 10ХСНД 49 49 49 34 34 34 + + + 29

Ударная вязкость KC при отрицательных температурах

ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм КСU, Дж/см2при температуре, °С
-40 -70
КСU
ГОСТ 19281-89 Сортовой и фасонный прокат От 5 до 10 49 34
От 10 до 15 вкл. 39 29
КСV
ГОСТ 19281-89 Лист и полоса От 5 до 10 49 34
От 10 до 15 вкл. 39 29
Св. 15 до 32 вкл. 49 29
Св. 32 до 40 вкл. 49 29

Предел выносливости в горячекатаном состоянии

Толщина, мм σ-1, МПа τ-1, МПа
4-32 284 167
33-40 274 167

Технологические свойства

Температура ковки, °С начала 1200, конца 850.
Свариваемость Сваривается без ограничений.Способ сварки — РДС,АДС под флюсом и газовой защитой,ЭШС.
Обрабатываемость резанием Kv тв.спл. = 1,12 и Kv б.ст = 1,4в нормализованном иотпущенном состоянииσв=560 МПа
Склонность к отпускной хрупкости малосклонна.
Флокеночувствительность нечувствительна.

Марки импортных материалов применяемых в сварных соединениях со сталью 10ХСНД (СТО 00220368-011-2007)

Структурный класс Марки стали Марки импортных материалов по зарубежным стандартам
Перлитный 10ХСНД ASTM SA-455 Gr70, ASTM SA-515 Gr70,ASTM SA-516 Gr70, ASTM SA-537 Gr70,ASTM SA-662 GrA(C), ASTM SA-662 GrB,ASTM SA-737 GrB, ASTM SA-738 GrA,ASTM SA-333 Gr3(6), ASTM SA-350 GrLF2,API 5L X56-65

Примение стали 10ХСНД при изготовлении сварных соединений трубопроводной арматуры (СТ ЦКБА 025-2006)

Марка материала Температура рабочей среды (стенки), °С
10ХСНДГОСТ 19281 От -70 до 475

Сварочные материалы применяемые при электродуговой сварке стали 10ХСНД (СТ ЦКБА 025-2006)

Маркаосновногоматериала Тип электрода поГОСТ, ТУ, (рекомендуемыемарки электродов) Температураприменения, °С Дополнительныеуказания
10ХСНДГОСТ 19281 Э50А ГОСТ 9467(УОНИ-13/55) Не ниже -60
Ниже -60до -70 После сварки термообработка —нормализация плюс отпуск
Э50А ГОСТ 9467(ВП-4, ВП-6) Ниже -60до -70

Сварочные материалы применяемые для стали 10ХСНД при сварке в защитных газах (СТ ЦКБА 025-2006)

Маркасвариваемойстали Маркасварочнойпроволокипо ГОСТ 2246, ТУ,екомендуемаязащитныйгаз или смесь газов Температураприменения, °С Дополнительныеуказания
10ХСНД Св-08Г2САргон ГОСТ 10157,углекислый газГОСТ 8050 или смесьаргона и углекислогогаза((75-85)% Аr + (15-25)% СО2) Не ниже -40
Ниже -40 до -70 При условиинормализацииплюс отпуск
Cв-08Г2СНТЮРТУ 14-1-3648СО2, Аr, СО2 +Аr, Не ниже -70

Сварочные материалы для сварки стали 10ХСНД под флюсом (СТ ЦКБА 025-2006)

Маркасвариваемойстали Марка проволокипо ГОСТ 2246, ТУ,Рекомендуемая маркафлюса по ГОСТ 9087 Температураприменения, °С Дополнительныеуказания
10ХСНД

Источник: http://enginiger.ru/materials/nizkolegirovannye-stali/stal-10hsnd/

Характеристика стали 10хснд и особенности проведения сварочных работ

Электроды для сварки стали 10хснд

Сплав, сочетающий в себе углерод и другие легирующие элементы, на основе железа называется сталью. Он хорошо деформируется при определенных температурах. Максимальное содержание углерода в углеродистых и низколегированных сталях около 2%, высоколегированные имеют до 2,5%. Делят низколегированные и легированные стали по 5% отметке металлических легирующих элементов.

Фазы

Итак, все стали — это сплав железа с углеродом, однако, даже стали общего назначения имеют некоторые количества марганца и кремния, а также фосфора и серы. Углерод в таких сталях присутствует на уровне от 0,05 до 1,0%.

Железо легируют углеродом по особому сценарию, механизм данной системы сплавов является двухступенчатым. Первый этап характеризуется соединением железа с 6,67% углерода, при этом образуется карбид железа, чаще называемый цементитом.

Поэтому обычная сталь при комнатной температуре состоит из цементита и феррита. Это фазы. Если сталь нагреть до 725 градусов, то произойдет растворение цементита в железе и образуется следующая фаза — аустенит. Любая сталь подвергается только трем изменениям, в то время как структур и их смесей может быть много.

Характеристики стали 10хснд

Сталь относится к классу конструкционных и низколегированных, применяется для:

  • сварки металлоконструкций.
  • изготовления различных деталей, которые должны обладать повышенной прочностью и стойкостью к коррозии с ограничением веса, способные выдерживать температуру от -70 до 450 градусов.

Сталь 10хснд состоит из следующих химических элементов: кремния, меди, мышьяка, марганца, никеля, фосфора, хрома, азота, серы.

Особенности сварки

Так как сталь низколегированная, то это значит, что она хорошо сваривается. Но легирующие элементы обуславливают возможность возникновения закалочных структур в зоне термической обработки. Если к этому прибавятся неблагоприятные факторы, то это может привести к уменьшению ее стойкости против холодных трещин. Также легирующие элементы способны снизить сопротивляемость швов горячим трещинам. Они могут усугубить либо уменьшить последствия перегрева и склонность к хрупкому разрушению стали в зоне температурного влияния и шве.

Читайте также  Контактная сварка своими руками из сварочного аппарата

Особо трудными для сварки являются термически улучшенные стали, разупрочняющиеся в разных участках температурного влияния.

Данный класс стали требует определенных навыков сварки, так как наибольшие трудности возникают в связи с приобретением требуемой ударной вязкости металла шва и участка температурной обработки около границы сплавления. Низколегированные стали с низкой стойкостью против хрупкого разрушения, подвергшиеся перегреву при электрошлаковой сварке, появляются тогда, когда:

  • значительно укрупняется аустенитное зерно и внутризерновая структура,
  • образуется видманштеттовая структура и ферритные оторочки по границам зерен,
  • повышена хрупкость ферритной основы металла,
  • развивается высокотемпературная химическая неоднородность,
  • перераспределяются и выделяются по границам зерна карбидов или легкоплавкие сульфидные включения в виде плен и строчек.

Снижение стойкости перед хрупким разрушением металла шва также вызывают вышеперечисленные причины. Сам металл под влиянием сварочного нагрева подвергается а-у-а превращению, в то время как в металле шва возникает только у-а превращение. Данный факт плюс крупнозернистость строения металла шва приводят к заметной химической неоднородности, это касается, главным образом, наиболее ликвирующих примесей стали — углероду, фосфору и сере.

Если применяется электрошлаковый способ сварки, то он оказывает рафинирующее действие. Типичным для всех методов дуговой сварки является шов по оксидным включениям, он исключительно чист. Сульфиды и фосфиды представлены немногочисленно. При электрошлаковой сварке на свойства шва оказывает основное влияние выделение сульфидов, которые имеют вид пленок по границам зерен, локализующиеся, главным образом, в области оси шва, а также внутрикристаллическая ликвация фосфора, который обогащает участки феррита — они совпадают с границами первичных кристаллитов.

Неметаллические включения в шве распределяются посредством направленности роста кристаллитов, она зависит от режимов сварки. Количество сульфидов, которые оттесняются к оси шва растущими кристаллитами, увеличивается, ударная же вязкость шва понижается. Это происходит благодаря увеличению скорости сварки (быстроте подачи проволоки) и глубине металлической ванны.

Кислород и азот, которые находятся в твердом растворе, а также повышенная плотность дислокаций в шве, делают меньше сопротивляемость хрупким разрушениям.

Требованиям технических условий, как правило, удовлетворяет ударная вязкость шва и зоны температурного влияния около границы сплавления в местах перегрева и твердо-жидкого состояния при комнатной температуре после сварки или отпуска. Если температурные условия более низки, то ударная вязкость данных участков обычно низкая. Поэтому выбор технологии электрошлаковой сварки и следующей за ней термообработки зависит от условий эксплуатации конструкции и стойкости низколегированной стали 10хснд и шва в соединении посредством сварочных работ против хрупкого разрушения.

Чтобы получить соединения с высокими свойствами существуют некоторые возможности. Для этого нужно предпринять некоторые шаги по выбору:

  • материалов с высокими показателями стойкости к перегреву при электрошлаковой сварке,
  • способа рациональной термообработки,
  • определенных режимов,
  • технологических подходов сварки.

В задачи технолога входит оценка сопротивляемости хрупкому разрушению шва и стали, сварка которой происходит в зоне термического влияния, а также определение относительно конкретных конструкций и условий их эксплуатации рациональных способов повышения свойств соединений.

Стойкость стали к перегреву при способе электрошлаковой сварки определяется легированием стали, которое оказывает решающее влияние на этот показатель. Если легирование происходит рационально, то он становится столь высоким, что ударная вязкость металла около границ сплавления соответствует требованиям уже после высокого отпуска, не прибегая к помощи, улучшающей качество, высокотемпературной обработки — нормализации.

Сталь по сравнению с другими металлами применяется широко. Это важный материал, он гибок в обработке и применении. Данное свойство образуется в результате различных вариантов ее структуры, для их достижения применяются способы термической обработки.

  • Николай Иванович Матвеев
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/stal/fazy-stali-i-harakteristiki-marki-10hsnd.html

Электроды для сварки углеродистых сталей

Электроды для сварки стали 10хснд

К углеродистым сталям относят класс сплавов, в которых углерод (С) как химический элемент является основным легирующим компонентом, задающим важнейшие свойства металла. Его доля в составе может быть различна, в зависимости от нее различают и группы данных сталей:

  • низкоуглеродистые — доля С в них менее 0,25%;
  • среднеуглеродистые — с долей углерода от 0,25 до 0,6%;
  • высокоуглеродистые — с долей углерода от 0,6% до 2,07%.

Также в состав таких сталей в весьма малых количествах входят марганец и кремний — в качестве полезных легирующих элементов, а в качестве вредных примесей — водород и сера.

Особенности сварки углеродистых сталей

Ключевое требование при сварке деталей из углеродистых сталей — прочностные характеристики металла шва и околошовной области: они должны соответствовать характеристикам основного металла. Чем выше доля углерода, тем сложнее получить соединение, которое бы строго соответствовало этому требованию. Поэтому в отношении каждой из групп углеродистых сталей существуют свои особенности сварки.

Сварка низкоуглеродистых сталей

Это группа хорошо свариваемых, наиболее пластичных углеродистых сталей благодаря низкому содержанию углерода и легирующим добавкам. Выполнять сварку можно любыми известными технологиями, включая сварку ручную электродуговую.

Однако такой химический состав металла обуславливает и свои особенности: при неправильном выборе электрода есть риски того, что металл шва будет более прочным, чем металл детали, что может негативно сказаться на общей прочности конструкции. А при выполнении многослойной сварки возможна повышенная хрупкость шовного металла.

Чтобы избежать этих проблем, для сварки обычно используют электроды с рутиловым и фтористо-кальциевым покрытием, а в обмазку добавляется доля железного порошка. В ряду широко используемых для профессиональной сварки низкоуглеродистых сталей — марки МР-3ЛЮКС, МР-3, ОЗС-4, АНО-4, АНО-21, ОЗС-12, МК-46.00, УОНИ-13/55, УОНИ 13/45, УОНИ 13/85.

Для получения необходимых прочностных свойств металл шва после сварки проковывается и прокаливается.

Электроды по среднеуглеродистым сталям

Количество углерода в таких сплавах больше, соответственно, процесс сварки осложняется. Минус в том, что металл сварного стыка и металл детали могут получиться разной прочности. Кроме того, металл близ кромок шва может получиться очень хрупким и с характерными трещинами. Чтобы этого не было, используют электроды с достаточно низкой долей углерода.

Особое внимание — к кромкам соединяемых деталей. Они обязательно должны быть разделаны, чтобы избежать проплавления металла, которое могут вызвать высокие токи — они необходимы для разогрева соединяемых деталей. Также следует учитывать: для повышения качества шва детали, как сказано выше, предварительно разогреваются и прогреваются в процессе сварки;

  • движения электродом лучше осуществлять не поперек, а вдоль стыка;
  • сварку лучше всего выполнять на короткой дуге;
  • после сварки для большей прочности шов также проковывается и подвергается термообработке.

В ряду известных электродов, которые применяют для сваривания среднеуглеродистых сталей — марки УОНИ-13/55, УОНИИ 13/55, УОНИИ 13/45А, УОНИ-13/65.

Сварка высокоуглеродистых сталей

В таких сталях — высокое содержание углерода, что практически делает их непригодными для сварки различных конструкций. Сварочные работы, как правило, выполняются лишь при необходимости ремонта. В этом случае используются те же технологии, что и при сварке среднеуглеродистых сталей. Осуществляется предварительный прогрев металла в области шва до 250-300 °C, по завершении сварки производится проковка и термообработка шва. Необходимо соблюдать еще два условия — сварка возможно при температуре не ниже -5 градусов Цельсия в помещении, где полностью отсутствуют сквозняки.

Электроды для углеродистых и низколегированных сталей

Широчайший ряд электродов используется для сварки как углеродистых, так и низколегированных сталей. К этой группе относят углеродистые стали с содержанием С до 0,25%, а также низколегированные с временным сопротивлением разрыву до 590 МПа. И те, и другие имеют повышенное содержание углерода. Благодаря этому уменьшается окисление металла и легче получают свободные от окислов соединения. Их пластичность повышают путем предварительной термической обработки или последующего подогрева.

И углеродистые, и низколегированные стали отличаются относительно невысокой теплостойкостью и прокаливаемостью.

Доля легирующих элементов (кобальт, никель, молибден, алюминий, вольфрам, медь и другие) может доходить в низколегированных сталях до 5%. В сравнении с углеродистыми они характеризуются пониженной склонностью к механическому старению, более высокой износостойкостью, коррозионной и хладостойкостью, пределом текучести.

В зависимости от доли легирующих элементов определяются параметры, по которым выбирают электроды для сварки углеродистых сталей. В число таких параметров входят:

  • механические характеристики металла шва;
  • требуемые свойства сварного соединения;
  • временное сопротивление разрыву;
  • ударная вязкость;
  • относительное удлинение.

Электроды для углеродистых конструкционных сталей

Марка и тип Назначение и описание
АНО-4 (Э46) Электроды с рутиловым покрытием для сварки конструкций из углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву не более 451 МПа. Токи — переменный, постоянный прямой полярности. При повышенных токах не образуют пор. Допускают сварку по ржавчине и по незачищенным кромкам, обеспечивают легкое отделение шлаковой корки. Коэффициент наплавки — 8,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
АНО-6 (Э46) Электроды с рутиловым покрытием для сварки переменным и постоянным током обратной полярности конструкций из углеродистых сталей. Доля углерода в составе металла — до 0,25%. Обеспечивают легкое отделение шлаковой корки. Могут работать на повышенных режимах, обеспечивают шов без кристаллизационных трещин. Коэффициент наплавки — 10 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,6 кг. Марка АНО-6 рекомендуется для сварки в монтажных условиях.
АНО-21 (Э46) Электроды с рутиловым покрытием для сварки переменным и постоянным током прямой и обратной полярности ответственных и рядовых конструкций из углеродистых сталей по ГОСТ 380-71 Ст0, Ст1, Ст2, Ст3 (групп А, Б, В, спокойных, полуспокойных, кипящих); по ГОСТ 1030-74 (10, 15кп, 20кп, 20пс, 20). Способны работать по окисленным, гальваническим поверхностям, по неподготовленным кромкам. Легкий поджиг и стабильность дуги, отличное качество сварного шва. Коэффициент наплавки — 9 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
МР-3 (Э46) Электроды с рутилово-основным покрытием марки МР-3 предназначены для сварки сталей с временным сопротивлением разрыву не более 500 МПа., доля углерода в них не превышает 0,25%. Сварка выполняется переменным и постоянным током обратной полярности. Обеспечивают стабильность дуги, легкий повторный поджиг. Сварка — только по очищенной от окалины поверхности. Коэффициент наплавки — 8,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва -1,7 кг.
МР-3С (Э46) Электроды с рутилово-основным покрытием используются для сварки переменным и постоянным током обратной полярности конструкций из углеродистых сталей, когда к качеству получаемого шва предъявляются повышенные требования. Сварка возможна во всех без исключения пространственных положениях. Временное сопротивление разрыву — не более 500 МПа. Коэффициент наплавки — 8,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
ОЗС-4 (Э46) Электроды с рутиловой обмазкой применяются для сварки переменным и постоянным током обратной полярности ответственных конструкций из углеродистых сталей (временное сопротивление разрыву до 490 МПа). В равной степени качественно сваривают детали больших и малых толщин. Возможна сварка по ржавой и влажной поверхности. Коэффициент наплавки — 8,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
ОЗС-6 (Э46) Для сварки переменным и постоянным током обратной полярности конструкций из углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву не более 451 МПа. Имеют рутиловое (с железным порошком) покрытие. Демонстрируют высокую производительность. Возможна сварка удлиненной дугой и по ржавчине. Коэффициент наплавки — 10 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,5 кг.
ОЗС-12 (Э46) Электроды с рутиловым покрытием для сварки переменным и постоянным током обратной полярности углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву не более 500 МПа. Оптимально подходят для сварки соединений таврового профиля с получением вогнутых мелкочешуйчатых швов. Возможна сварка удлиненной дугой и по окисленной поверхности без образования пор. Также допускается сварка на предельно низком напряжении. Коэффициент наплавки — 8,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
МК-46.00 (Э50А) Универсальные рутиловые электроды для сварки переменным и постоянным током любой полярности углеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением до 450 МПа. Широко применяются для сварки листовых и трубных конструкций. Создают пониженное тепловложение. Хорошо подходят для прихваток, сварки коротких и корневых швов. Не чувствительны к ржавчине и загрязнениям поверхности. Сварка возможна во всех пространственных положениях. Коэффициент наплавки — 8,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
ОК-48.00 (Э50А) Универсальные сварочные электроды с основным покрытием для сварки судовых сталей, ответственных конструкций с условиями работы при отрицательных температурах и высоких знакопеременных нагрузках. Обеспечивают минимальное содержание водорода в наплавленном металле. Сварка возможна на постоянном и переменном токе обратной полярности. Отлично подходят для сварки износостойких сталей типа Hardox.
УОНИ-13/45 (Э42А) Электроды с основным типом обмазки для сварки постоянным током обратной полярности особо ответственных конструкций с повышенными требованиями к металлу по пластичности и ударной вязкости. Временное сопротивление сталей на разрыв — до 490 МПа. Рекомендуется для сварки конструкций, эксплуатируемых в низкотемпературных условиях, а также для сварки стыков труб в местах месторождений с высоким содержанием сероводорода. Коэффициент наплавки — 9 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,6 кг.
УОНИ-13/55 (Э50А) Электроды с основным покрытием для сварки постоянным током обратной полярности особо ответственных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей. Позволяют получить металл шва, стойкий к образованию кристаллизационных трещин. Благодаря этому используются для сварки конструкций, работающих при отрицательных температурах и знакопеременных нагрузках. Коэффициент наплавки — 9,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,65 кг.
УОНИ-13/55У (Э55) Электроды с основным покрытием для ручной дуговой сварки переменным и постоянным током обратной полярности ответственных конструкций, а также сварки ванным способом рельсов и арматуры ЖБ конструкций из сталей марок: СТ5, 18Г2С, 15ГС и других. Коэффициент наплавки — 10 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,6 кг.
УОНИ-13/55Р (Э50А) Электроды с основным покрытием для сварки постоянным током обратной полярности судовых сталей с пределом текучести до 390H/мм2 (категории А, B, D, A32, A36, D32, D36, D40, E40 по ГОСТ Р 52927-2008 и Правилам Российского морского регистра судоходства). Используются для сварки тавровых и стыковых соединений. Изготавливаются под надзором Российского морского регистра судоходства. Коэффициент наплавки — 9 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
УОНИ-13/65 (Э60) Электроды с основным покрытием для сварки постоянным током обратной полярности машиностроительных конструкций, рассчитанных на тяжелые нагрузки. Временное сопротивление сталей на разрыв до 588 МПа. Коэффициент наплавки — 9 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,6 кг.
ТМУ-21У (Э50А) Электроды с основным покрытием для сварки постоянным током обратной полярности ответственных конструкций и трубопроводов, используемых в атомной, электро- и тепловой энергетике. Коэффициент наплавки — 9 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,6 кг.
ЦУ-5 (Э50А) Электроды с основным покрытием для сварки постоянным током элементов емкостей, трубного оборудования, котлоагрегатов. Позволяют сваривать корневые швы толстостенных трубопроводов, используемых на объектах энергетики. Максимальная температура эксплуатации сварных соединений до 400°С. Коэффициент наплавки — 9,5 г/А ч, расход на 1 кг наплавленного шва — 1,7 кг.
Читайте также  Сварка ПЭ труб встык технология

Электроды для сварки

Представленная на сайте информация носит ознакомительный характер. Итоговую цену уточняйте у менеджеров отдела продаж

Источник: https://magelectrod.ru/article/elektrodi-dlya-svarki-uglerodistih-staley/

Сталь 10ХСНД конструкционная хромокремниеникелевая низколегированная

Электроды для сварки стали 10хснд

Сталь 10ХСНД  является конструкционной хромокремниеникелевой низколегированной сталью. Расшифровка стали говорит о следующих характеристиках. Первое двузначное число указывает на примерное содержание углерода, буквы указывают на наличие химических элементов, как указывает государственный стандарт, Х – наличие хрома, С – кремния, Н – никеля и Д — меди. Выпускается подобный сплав в форме листового проката, уголка, швеллера, полосы, брусков и труб различных диаметров.

Сталь 10ХСНД

Химический состав

Эта марка стали относится к категории низкоуглеродистых сталей. Государственный стандарт определяет следующий химический состав сплава. Она состоит из 96% железа, 0,12% углерода, около 1% хрома, на такие элементы как медь, кремний, марганец и никель приходится по 0,8%. Такой состав стали 10ХСНД  соответствует ГОСТ.

Химический состав марки 10ХСНД

Физические свойства

Основные физические свойства соответствуют установленным гостам и имеют следующие значения:

  • коэффициент линейного расширения составляет 40 Вт/(м×град);
  • модуль упругости от 1,97 МПа при температуре 100 °С, понижается до коэффициента 1,25 МПа при температуре 900 °С и более;
  • плотность сплава около 7800 кг/м3;
  • удельная теплоёмкость около 500 Дж/(кг×град);
  • удельное электрическое сопротивление R×109 Ом.

Технологические свойства стали 10ХСНД

Способы обработки и существующие аналоги

Этот сплав достаточно легко подвергается основным способам обработки:

  • резанию;
  • сварке;
  • ковке;
  • инструментальной обработке.

Для резания, выпускаемого проката, не требуется специального прочного инструмента. Это видно из физических и механических свойств. Свариваемость такого сплава не имеет ограничений и производится всеми известными способами. Его можно подвергать ковке в интервале температур, от верхнего предела в 1200 °С до нижнего в 850 °С. Произведенные испытания после такой обработки показали, что этот металл не флокеночувствителен и не имеет склонности к отпускной хрупкости.

Сравнение стали 10ХСНД с аналогами

Однако наличие в сплаве легирующих добавок приводит к появлению специфических закалочных структур. Их образование во время сварки может привести к снижению стойкости от образования так называемых холодных и горячих трещин. Наибольшие трудности возникают при необходимости получения хорошей ударной вязкости металла в районе шва. При перегреве может снижаться стойкость к хрупкому разрушению. Это вызвано возможностью появления увеличенного аустенитного зерна.

Вместе с тем, наличие легирующих добавок, оказывает положительное влияние на стойкость к перегреву во время сварки. Особенно это характерно при таких видах сварки, как электрошлаковая. В этом случае повышается ударная вязкость непосредственно у границ образованного шва и повышает надёжность сплавления.

После проведения сварочных работ выполняют термическую обработку. При проведении такой обработки удаётся снять остаточные напряжения, которые всегда возникают при проведении сварочных операций. Кроме этого происходит улучшение структуры самого металла и образованного шва.

Свойства этого металла позволяют применять его для сборки металлоконструкций, которые планируется использовать как при низких, так и при высоких температурах. Изделия из него могут эксплуатироваться в широком диапазоне температур, от -70 °С до +700 °С.

Лист стальной из марки 10ХСНДКовш, изготовленный из стали 10ХСНДШвеллер из стали 10ХСНД

В последнее время область применения этого металла достаточно расширилась. Её применяют в следующих областях:

  • строительная отрасль;
  • производство дорожной и строительной техники;
  • изготовление горнодобывающей техники;
  • лесозаготовительные и сельскохозяйственные машины;
  • механизмы для переработки строительных и металлических отходов.

В строительной сфере эта марка применяется для изготовления различных конструкций, в том числе и крупногабаритных (арок и пролётов мостов, несущих элементов зданий).

Для дорожной и горнодобывающей техники из неё изготавливают ковши и отдельные детали ковшей экскаваторов, бульдозеров.

Широко применяется подобный металл при изготовлении различных рыхлителей, мощных гидравлических ножниц.

В сельскохозяйственном машиностроении из этой стали производят лемеха плугов, элементы отжимных прессов. Для лесозаготовителей производят захваты лесопогрузчиков, отвалы бульдозеров. В переработке строительных материалов и отходов металла изготавливают специальные ножи для шредера, гидравлических ножниц, футеровки.

Отечественными аналогами 10ХСНД  являются стали, имеющие следующие обозначения — 10ХСНД А, 16Г2АФ, С390. Из зарубежных аналогов очень близка по свойствам сталь, произведенная в Болгарии, с маркировкой 10ChSND.

Источник: https://stankiexpert.ru/spravochnik/materialovedenie/stal-10khsnd.html

Сталь 10ХСНД — расшифровка и характеристики

Электроды для сварки стали 10хснд

Существует множество промышленных объектов, работающих в особых условиях, например, на берегу моря или за границей полярного круга. Для изготовления таких конструкций нужны материалы с характеристиками стали 10ХСНД.

Химический состав стали

10ХСНД (старое название 10ХСНД-Ш ) относят к классу низколегированных сплавов, предназначенных для сооружения сварных конструкций.

Расшифровка марки стали говорит о том что в состав материала входят такие химические элементы, как:

  • хром — до 0,9%;
  • углерод — до 0,12%;
  • никель — до 0,5%;
  • медь — до 0,6%.

ГОСТ

Химический состав стали определён в ГОСТ 19281 — 89. Отечественные производители металлургической продукции производят следующие виды продукции:

  • прокат разного класса и типоразмера: ГОСТ 19282-73, ГОСТ 2590-2006;
  • листы ГОСТ 19282 -73, ГОСТ 5521-93;
  • полоса ГОСТ 19281-89 , ГОСТ 82-70, ГОСТ 103-2006;
  • поковки и кованые изделия ГОСТ 1133-71;
  • трубы ОСТ 14-21-77.

На всю наносимую продукцию должна быть нанесена маркировка с указанием предприятия — производителя, датой выпуска, номер плавки и пр.

Элементы входящие в состав стали марки 10ХСНД позволяют ее использовать для производства металлических конструкций, предназначенных для работы в условиях с агрессивными средами и широком диапазоне температур от -70 до +450 градусов Цельсия.

Читайте также  Сварка алюминиевых проводов в домашних условиях

Аналоги

Среди отечественных сталей, способных заменить 10ХСНД можно назвать 16Г2АФ. Среди импортных аналогов можно назвать следующие марки:

Болгария — 10ChSND;

Технологические особенности применения стали

Как уже отмечалось сталь 10ХСНД — низколегированная. Это означает только одно — она сваривается без ограничений. Но, наличие легированных элементов, может вызвать появление закалённых структур в сварочной зоне. В результате это может привести к снижению стойкости к образованию трещин. Кроме этого легирующие элементы могут спровоцировать усиление склонности к хрупкому разрушению. Если сталь этого типа прошла термическую обработку, в частности, улучшение, которые могут терять прочность на разных участках нагрева и охлаждения. Этот класс сталей требует от сварщика определенных знаний и навыков работы.

Технолог, выбирая способ электросварки и последующей термообработки, должен учитывать условия, в которых конструкция будет эксплуатироваться. Кстати, некоторые сложности, возникающие при выполнении сварочных работ по этой стали, требуют от производителя уделять особое внимание качеству выполняемых работ.

При обработке на токарно — фрезерном оборудовании нет необходимости подбирать какой-либо специальный инструмент или специальные режимы резания.

Термическая обработка сварных деталей

задача, которую решает термическая обработка — это снятие остаточных напряжений, которые возникают во время сварочных работ. Вследствие этой обработки должно произойти улучшение структуры металла и свойства сварного шва.

Эту обработку выполняют сразу по окончании сварочных работ. При этом очень важно не допускать переохлаждения сваренных заготовок. Минимально допустимая температура не должна опускаться ниже температуры подогрева. В том случае, если нет технической возможности выполнить термообработку, то имеет смысл выполнить термический отдых.

Для выполнения операций по термической обработке необходимо провести определенную подготовку. В частности, детали, предназначенные для обработки необходимо уложить на специальный поддон в соответствии с требованиями технологической карты. После укладки, поддон помещают в печь.

На момент загрузки печь должна быть или холодной или разогретой до температуры 300 ºC. Детали должны находится в печи порядка 1 — 2 часов. По истечении этого времени печь можно нагревать далее. Предельная температура должна быть не выше 590 ºC, а скорость нагрева должна составлять 70 ºC в час. Детали должны пролежать при температуре 590 ºC не менее трех часов. Охлаждение, должно быть, совершено со скоростью 50 ºC в час до 250 ºC.

На серьёзных предприятиях работает система контроля качества. То есть весь процесс термической обработки фиксируется в специальных журналах и постоянно фиксируются параметры печи. Замеры проводят с применением пирометра. Такой подход позволяет получать продукцию высокого качества.

Применение стали

10ХСНД, произведенная в соответствии с ГОСТ 6713-91, применяется для производства различного рода металлических конструкций, например, мостовых, предназначенных для эксплуатации как в нормальных условиях, так и в экстремальных. Нижний предел температуры составляет -70 ºC. Верхний достигает +700 ºC.

Марка 10ХСНД обладает пределом прочности до 685 МПА именно это позволяет применять ее в оборудовании и конструкциях, которые должны обладать солидным запасом прочности, устойчивостью к воздействию коррозии и ограниченным весом.

Лист толщиной в несколько миллиметров применяют в судостроении для изготовления судовых корпусов.

Широкое применение нашла арматура, выполненная из этой стали. Для этого применяют заготовки прошедшие через закалку и отпуск.

Листы из стали применяют в качестве базового при получении двухслойных листов, которые отличаются высокой стойкостью к коррозии.

Источник: https://prompriem.ru/stati/stal-10hsnd.html

Особенности сварки разных видов низколегированной стали. Лучший способ сварки, его технология

Электроды для сварки стали 10хснд

Легированная сталь содержит специальные легированные элементы, служащие для обеспечения материалу заданных свойств, и до 0.5% углерода. В зависимости от процентного состава легированных компонентов легированные стали делятся на виды:

  • от 10% – высоколегированные;
  • 2.5-10% – среднелегированные;
  • до 2.5% – низколегированные.

Маркируют стали буквами (название легирующего элемента) и цифрами (среднее процентное содержание). Цифра за буквой не ставится, если содержание компонента менее 1%.

Виды низколегированной стали

Конструкционные низколегированные стали классифицируются:

  • низкоуглеродистые (до 0.25% углерода);
  • среднеуглеродистые (0.2-0.45%);
  • теплоустойчивые.

Типы низкоуглеродистых сталей представлены в таблице.

Наименование Примеры маркировки
Хромокремненикельмедистые 10ХСНД, 15ХСНД
Хромокремнемарганцовистые 14ХГС
Марганцовоазотнованадиевые 14Г2АФ
Кремнемарганцовистые 14ГС, 10Г2С1, 09Г2С
Марганцовистые 14Г2, 14Г

Среднеуглеродистые марки (35ХМ, 18Г2АФ, 17ГС) содержат более 0.25% углерода и применяются после проведения термообработки.

Теплоустойчивые металлы при работе в районе высоких температур имеют повышенную прочность. Находят применение в изготовлении металлических элементов энергетических устройств.

Ввиду более высокой прочности низколегированных сталей (по сравнению с углеродистыми конструкционными) их применение при производстве сварных конструкций снижает вес и экономит металл.

Благодаря этим свойствам, материалы применяют в вагоно- и судостроении, строительстве и других областях промышленности.

Особенности процесса

Низколегированная сталь – материал, относящийся к группе удовлетворительно свариваемых металлов, которые соединяются почти всеми видами сварки.

Требования:

  • одинаковая прочность шва;
  • получение требуемой формы;
  • отсутствие дефектов.

Сварка низколегированной стали выполняется труднее низкоуглеродистой конструкционной. Она более чувствительна к тепловым воздействиям. Следует учитывать, что содержание в материале более 0.25% углерода может привести к формированию закалочных структур и трещин в шве, а выгорание углерода – к образованию пор.

Во избежание формирования закалочных мартенситных структур деталь подогревают, применяют многослойную сварку с соблюдением между наложением слоев металла в шов минимального интервала времени. Материал покрытых электродов выбирается с низким содержанием фосфора, углерода и серы. Это способствует увеличению стойкости шва против кристаллизационных трещин.

Соединение хромокремнемарганцовистых сталей

Этот тип низколегированных сталей также носит название хромансиль. В состав входит углерода 0.17-0.4%, марганца 0.8-1.1%, кремния и хрома – 0.9-1.2%. Материал недорогой, имеет хорошую упругость и прочность, выдерживает вибрацию. Недостаток – плохая теплоустойчивость.

При проведении газовой сварки хром и кремний частично выгорают, что приводит к формированию оксидов, шлаков и непроваров в соединении. Чтобы избежать окисления легирующих добавок, работа выполняется нормальным пламенем, мощность которого подбирается из соотношения 75-100 дм3 /ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого материала. Марки присадочной проволоки:

  • низкоуглеродистая Св-08 или Св-08А – для неответственных конструкций;
  • легированная Св-19ХМА, Св-13ХМА, Св-10ХГС, Св-18ХГСА – для соединения ответственных объектов.

Рабочий процесс ведется в один слой без перерывов. Пламя горелки на одном месте не задерживается во избежание перегрева металла сварочной ванны. Чтобы свести к минимуму коробление, шов формируется от середины к краям и обратно. Во избежание трещин свариваемый элемент охлаждают медленно.

Ответственные детали закаляют при температуре 500-650°С, с выдержкой и последующим нагревом до 880°С. Охлаждают в масле. Затем отпускают с нагревом до 400-600° и охлаждением в горячей воде.

Сварка конструкционных низколегированных сталей

Материалы содержат:

  • углерода до 0.2%;
  • легирующих компонентов – до 2-3%.

Механические свойства этих металлов выше, чем низкоуглеродистых. кремния в пределах 1-1.1% способствует улучшению прочности и упругости материала. При его повышении в сварном шве увеличивается количество неметаллических включений, что затрудняет сварочный процесс. Марганец от 1.6 до 1.8%, усиливает способность материала к закалке, но технологически усложняет процесс работы. Повышенное содержание молибдена, хрома, ванадия негативно влияет на свариваемость.

Стали, склонные к закалке, сваривают:

  • на мягком режиме без термообработки (или в печи);
  • на жестком режиме с термообработкой в точечной машине.

Сила тока при работе с низколегированными материалами рекомендуется на 10-15% ниже, чем при сварке малоуглеродистой стали. Давление на электроды – выше на 10-50%.

Сварка производится теми же методами, что и низкоуглеродистой стали – дуговым, газовым и контактным. Ручная сварка выполняется электродами типа Э-50А, которые обеспечат шов с механическими свойствами, аналогичными основному металлу.

Соединение сталей 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1Д

Отличительным качеством марок низколегированных низкоуглеродистых сталей 09Г2С и 10Г2С1 является отсутствие склонности к перегреву и образованию закалочных структур. Работа проводится при любом тепловом режиме с соблюдением технологии процесса для низкоуглеродистых сталей. Обеспечение равнопрочности сварного шва достигается электродами Э50А, Э46А. Прочность и твердость околошовной зоны такая же, как у основного металла.

Марка 10Г2С1Д является низколегированной конструкционной сталью для сварных изделий. При сварке без ограничений процесс выполняется без подогрева и термообработки. Ограниченная свариваемость стали требует подогрева до 100-120° и термообработки. Трудносвариваемый материал требует дополнительных действий: подогрева при сварке до 200-300° и отжига после сварки.

Лучший способ сварки низколегированной стали

Наиболее приемлемым способом сварки низколегированной стали является ручная дуговая сварка. Методика процесса подобна сварке низкоуглеродистых сталей. Эти материалы содержат не более 0.25% углерода, обладают хорошей свариваемостью при любой толщине соединяемых деталей и температуре воздуха.

Достоинства способа:

  • универсальность;
  • простота;
  • возможность сварки в любом положении в пространстве и труднодоступном месте.

Технология

Ручная дуговая сварка – наиболее распространенный метод соединения материалов сварочных конструкций, при котором вручную:

  • возбуждается дуга;
  • подается и перемещается электрод.

Работа проводится покрытыми электродами. Способ заключается в горении сварочной дуги с электрода на свариваемый предмет. Кромки изделия оплавляются, металл электродного стержня и покрытие электрода расплавляются. Основной металл и материал электрода кристаллизуются, образуя сварной шов.

Схема ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Используемые электроды и оборудование

Оборудование включает:

  • сварочный аппарат;
  • пусковую аппаратуру;
  • набор электродов;
  • электрододержатели;
  • сварочные кабели;
  • другие принадлежности.

Марка и тип выбираются с учетом:

  • назначения изделия;
  • степени его ответственности.

Типы электродов металлических покрытых для ручной дуговой сварки низколегированных сталей прописаны в ГОСТ 9467-75.

Информация об электродах для сварки низколегированных конструкционных сталей представлена в таблице.

Марки электродов Дополнительные сведения о сталях
Э50, Э46, Э42, Э38 Временное сопротивление разрыву – до 50 кгс/мм
Э50А, Э46А, Э42А Повышенные требования по ударной вязкости и пластичности
Э60, Э55 Временное сопротивление разрыву от 50-60 кгс/мм

Требования к электродам:

  • обеспечение их равнопрочности с основным материалом;
  • отсутствие дефектов в сварных соединениях;
  • обеспечение стойкости швов в разных условиях эксплуатации;
  • получение требуемого химического состава металла шва.

Процесс сварки

Последовательность работы:

  1. Зажигание сварочной дуги (создание короткого замыкания цепи способом прикосновения кончика электрода к изделию).
  2. Образование ванны расплавленного металла, смешивание присадочного и основного материалов до формирования однородного сплава.
  3. Поддержка нужной длины дуги.
  4. Заварка кратера.
  5. Формирование сварного шва с помощью угла наклона электрода и изделия.

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/svarki-nizkolegirovannoj-stali/