2. Відомості про сталі

Для виготовлення конструкції можливе використання якісної сталі Ст20.

Технологічні властивості ст20

Температура початку кування стали 20 становить 1280 ° С, закінчення - 750 ° С, охолодження поковки - повітряне. Сталь 20 нефлокеночутлива і не схильна до відпускної здібності. Зварюваність стали 20 не обмежена, виключаючи деталі, що піддавалися хіміко-термічній обробці. Сталь 20 застосовують для виробництва малонавантажених деталей, цементуемих деталей для тривалої і дуже тривалої служби (експлуатація при температурі не вище 350 ° С), тонких деталей, що працюють на стирання.

Таблиця 1 – Хімічний склад сталі Ст20

C	Si	Mn	Ni
0.17-0.24	0.17-0.37	0.35-0.65	до 0.25

S	P	Cr	Cu	As
до 0.04	до 0.04	до 0.25	до 0.25	до 0.08

Таблиця 2 – Механічні властивості сталі Ст20

Сортамент	Розмір	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU		Термообробка
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДж / м2		-
Прокат гарячекатан.	до 80	Повзд.	420	250	25	55			Нормалізація
Пруток		Повзд.	480	270	30	62	1450		Відпал 880-900oC,
Пруток		Повзд.	510	320	30.7	67	1000		Нормалізація 880-920oC,
Твердість сталі 20 (Ст 20) після відпалу								HB=163
Твердість сталі 20 (Ст 20) каліброваного нагартована								HB=207

Вміст вуглецю в сталі 20 розрахуємо за такою формулою:

С_екв = С + + +

С_екв = 0.14 + + +

С_екв = 0.226%

Сталь 20 є маловуглецевою і має хорошу здатність до зварювання (I Група)

I група – зварювання може бути виконана класичним способом, без попереднього підігріву і розжарювання в процесі роботи. Однак для зняття механічної напруги по закінченні зварювання готовий виріб може бути піддано термічній обробці.

3. Вибір зварювальних матеріалів

Для напівавтоматичного зварювання у середовищі вуглекислого газу використовуються наступні зварювальні матеріали:

• зварювальний дріт (Св-08Г2С);

• захисний газ (вуглекислота).

Сталевий обміднений дріт (Св-08Г2С) призначений для використання у зварювальних напівавтоматах в зварюванні з використанням інертного газу. Дріт Св-08Г2С забезпечує надійне зварне з'єднання високої якості. Шов при зварюванні виходить рівним і чистим. При зварюванні обмідненої дротом рівень втрат металу на розбризкування менше на 20-40% за порівняння з дротом, що має технологічну мастило або іржу.

Мал. 1 - зварювальний дріт (Св-08Г2С)

Таблиця 3 – Хімічний склад зварювального дроту Св08Г2С

Значення	C	Mn	Si	S	P	Cu	Інші
Стандарт   (GB)	0,06-0,15	1.40-1.85	0.80-1.15	≤ 0,035	≤ 0,025	≤ 0,50	≤ 0,50
Стандарт   (TUV/CE)	0,06 0,14	1,30-1,60	0.70-1.0	≤ 0,035	≤ 0,025	≤ 0,35	≤ 0,50
Існуюче	0,08	1,51	0,92	0,020	0,016	0,20	0,02

Таблиця 4 – Механічні властивості наплавленого металу

Межа міцності (МПа)	Межа текучості (МПа)	Подовження (%)	Удар, надріз KV(-20 о С)	Захисний газ
≥ 500	≥ 420	≥ 22	≥ 27	CO 2
560	500	27	102	CO 2

Вуглекислий газ CO2 (вуглекислота, двоокис вуглецю, діоксид вуглецю, вугільний ангідрид) залежно від тиску й температури може знаходитися в газоподібному, рідкому або твердому стані. У газоподібному стані діоксид вуглецю є безбарвним газом з трохи кислуватим смаком і запахом. В атмосфері Землі міститься близько 0,04% вуглекислого газу. За нормальних умов його щільність становить 1,98 г / л - приблизно в 1,5 рази більше щільності повітря. Згідно ГОСТ 8050-85 газоподібна і рідка вуглекислота поставляється трьох видів: вищого, першого і другого сортів. Для зварювання рекомендується використовувати вуглекислоту вищого і першого сорту.

Мал. 2 - двоокис вуглецю

Таблиця 5 - Характеристики марок вуглекислоти

Марка вуглекислоти	Вуглекислота зварювальна вищого гатунку	Вуглекислота зварювальна першого сорту	Вуглекислота другого сорту
Об'ємна частка вуглекислого газу,%, не менше	99,8	99,5	98,8
Частка води,%, не більше	немає	немає	0,1
Зміст водяної пари, г/м3, не більше	0,037	0,184	Не нормується