Термическая обработка стали 30ХГСА.

Чтоб не потерять:

Сварка стали 30хгса
Сообщение Альберт 57 » 05 мар 2012, 09:22

Всем доброго времени суток. Начинаю строительство рамы и вот собстна возникают вопросы 🙂 Все придерживаются технологии сварки стальных труб марки 30хгса или варят без заморочек?
30ХГСА сваривают сваркой всех видов. Сталь 30ХГСА обладает повышенной склонностью к трещинообразованию при сварке. Для снятия внутренних напряжений после сварки необходимо применять отпуск. Конструкции, термически обрабатываемые после сварки на заданную прочность, в случае длительного разрыва между сваркой и термической обработкой также подвергают отпуску при 650 °С. При большом числе швов на узлах из указанных сталей, создающих жесткую систему (большое число ребер жесткости и др.), рекомендуется производить промежуточный высокий отпуск после сварки определенного числа швов. Конструкции, изготовляемые из термически обработанных элементов, подвергают отпуску при температуре на 50 °С ниже температуры отпуска после закалки. Допускается отпуск при 250 °С с выдержкой не менее 2 ч. Детали из стали 30ХГСА толщиной более 3 мм (сварка в отожженном состоянии), имеющие швы с особо жесткими контурами, во избежание образования трещин рекомендуется сваривать с подогревом до температуры 250—350 °С, которую нужно поддерживать в течение процесса сварки. Подогрев может быть как местным, так и общим, но обязательно равномерным по всему периметру сварного шва и близлежащих зон на ширине не менее 100 мм по обе стороны от шва. В особо сложных сварных узлах не исключено применение подогрева и для сталей 25ХГСА и 23Х2НВФА. Сталь 23Х2НВФА сваривают контактной сваркой; удовлетворительно — дуговой сваркой всех видов. После сварки деталь необходимо подвергать отпуску при 500 °С. Отпуск деталей сложной конфигурации нужно производить немедленно после сварки.

ну и до кучи :

Характеристика материала 30ХГСА.


Марка :      30ХГСА
Заменитель:      40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА, 35ХГСА
Классификация :      Сталь конструкционная легированная
Дополнение:      Сталь хромокремнемарганцовая.
Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями: Нет данных.
Применение:      Различные улучшаемые детали: валы, оси, зубчатые колеса, фланцы, корпуса обшивки, лопатки компрессорных машин, работающие при температуре до 200°С, рычаги, толкатели, ответственные сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках, крепежные детали, работающие при низких температурах.
Зарубежные аналоги:      Известны
Химический состав в % материала 30ХГСА

ГОСТ 4543-71
C      Si      Mn      Ni      S      P      Cr      Cu
0.28 - 0.34      0.9 - 1.2      0.8 - 1.1      до 0.3      до 0.025      до 0.025      0.8 - 1.1      до 0.3
Примечание: Также хим. состав указан в ГОСТ 10543-98
Температура критических точек материала 30ХГСА.


Ac1 = 760, Ac3(Acm) = 830, Ar3(Arcm) = 705, Ar1 = 670, Mn = 352
Технологические свойства материала 30ХГСА .


Свариваемость:      ограниченно свариваемая.
Флокеночувствительность:      чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:      склонна.
Механические свойства при Т=20oС материала 30ХГСА .


Сортамент      Размер      Напр.      s>в      s>T      d>5      y>      KCU      Термообр.
-      мм      -      МПа      МПа      %      %      кДж / м2      -
Трубы, ГОСТ 8731-87                  686            11                  
Трубы холоднодеформир., ГОСТ 8733-74            >      491            18                  >
Пруток, ГОСТ 4543-71 >      [ch216] 25 >      >      1080      830      10      45      490      Закалка 880oC, масло, Отпуск 540oC, вода, >
Лист толстый, ГОСТ 11269-76 >      >      >      490-740            20                  Нормализация >
Лист толстый, ГОСТ 11269-76 >      >      >      1080            9            490      Закалка и отпуск >
Лист тонкий, ГОСТ 11268-76 >      >      >      490-740            20                  Нормализация >
Лист тонкий, ГОСТ 11268-76 >      >      >      1080            10                  Закалка и отпуск >
Твердость 30ХГСА после отжига , ГОСТ 4543-71      HB 10 -1 = 229 МПа
Твердость 30ХГСА, Трубы холоднодеформир. ГОСТ 8733-74      HB 10 -1 = 229 МПа
Твердость 30ХГСА, Пруток горячекатан. ГОСТ 10702-78      HB 10 -1 = 217 МПа
Твердость 30ХГСА нормализованного, Лист толстый ГОСТ 11269-76      HB 10 -1 = 156 - 217 МПа
Физические свойства материала 30ХГСА .


T      E 10- 5      a> 10 6      l>      r>      C      R 10 9
Град      МПа      1/Град      Вт/(м·град)      кг/м3      Дж/(кг·град)      Ом·м
20      2.15            38      7850            210
100      2.11      11.7      38      7830      496      
200      2.03      12.3      37      7800      504      
300      1.96      12.9      37      7760      512      
400      1.84      13.4      36      7730      533      
500      1.73      13.7      34      7700      554      
600      1.64      14      33      7670      584      
700      1.43      14.3      31            622      
800      1.25      12.9      30            693      
T      E 10- 5      a> 10 6      l>      r>      C      R 10 9
Зарубежные аналоги материала 30ХГСА


Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.>
Болгария      Польша      Чехия
BDS      PN      CSN
30ChGSA
30HGS
30HGSA
14331

Обозначения:


Механические свойства :
s>в      - Предел кратковременной прочности , [МПа]
s>T      - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d>5      - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y>      - Относительное сужение , [ % ]
KCU      - Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB      - Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T      - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E      - Модуль упругости первого рода , [МПа]
a>      - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l>      - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r>      - Плотность материала , [кг/м3]
C      - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R      - Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений      - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая      - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая      - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг
 
Я повторюсь в третий раз для особо понятлевых
Замучили мужика совсем! Отвечу как технолог, да можно сваривать закаленную сталь,с последующим отпуском или нормализацией всей конструкции ...  если такая печь найдется.
А лучше трубы не просто закалить перед сваркой а еще и отпустить при 500..550 гр в течении часа с охл на воздухе.
А швы после сварки термообработать локально , сварили узел,подогрели горелкой до 400гр скажем, контрол по пирометру желательно и быстренько обложили стекловатой со всех сторон до полного остывания. В любом случае проверьте оба способа на пробных образцах и поломайте их или порвите, прежде чем варить всю конструкцию.
 
Почитайте книгу "Ремонт самолёта ЯК-12м", будет некое представление о том как можно варить 30...., и ремонтировать детали фюзеляжа в полевых условиях. Это даст представление о технологичности  работ с этой маркой. На этом фюз. есть элементы с разной степеню нормализации (до 120 кг/мм кв по сиг. вр).
 
А лучше всего всё-таки поэкспериментировать с образцами конкретно уже закупленной трубы,нередко нынче сталь одной и той же марки купленной в разных  местах очень отлмчается по характеристикам до и  после термообработки даже невооруженным глазом.
 
Назад
Вверх