Глава 14. Сварка углеродистых и легированных сталей

Как классифицируются стали?

Сталью называется сплав железа с углеродом, содержание углерода в котором не превышает 2%. Кроме углерода сталь содержит небольшое количество марганца, кремния, серы и фосфора.

Стали подразделяются: по назначению – на конструкционные и инструментальные; по способу производства – на мартеновские, выплавляемые в мартеновских печах; бессемеровские, получаемые в конвертерах, имеющих футеровку из кислых материалов; томасовские, получаемые в конвертерах с футеровкой из основных материалов, и электросталь, выплавляемую в дуговых или индукционных высокочастотных печах; по химическому составу – на углеродистые и легированные.

Легированные стали кроме углерода содержат повышенное количество марганца и кремния, хрома, никеля, молибдена, вольфрама, ванадия и др., которые придают этим сталям особые свойства, например, жаростойкость, повышенную прочность и твердость, коррозионную стойкость.

Для изготовления сварных конструкций широко применяется углеродистая сталь обыкновенного качества, поставляемая по ГОСТ 380-94.

Углеродистая сталь обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяется на три группы:

группа А – поставляемая по механическим свойствам;

группа Б – поставляемая по химическому составу;

группа В – поставляемая по механическим свойствам и химическому составу.

В зависимости от нормируемых показателей стали А подразделяются на три категории – А1, А2, АЗ; стали группы Б на две категории – Б1, Б2; группы В на шесть категорий – В1, В2, В3, В4, В5, В6. Для стали группы А установлены марки Ст0, Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, Ст6. Для стали группы Б – марки БСт0, БСт1, БСт2, БСт3, БСт4, БСт5, БСт6. Сталь группы В изготовляется мартеновским и конвертерным способами. Для нее установлены марки ВСт2, ВСт3, ВСт4, ВСт5.

Буквы Ст обозначают сталь, цифры от 0 до 6 – условный номер марки стали в зависимости от химического состава и механических свойств. Буквы Б и В указывают на группу стали, группа А в обозначении не указывается. Если сталь относится к кипящей, ставится индекс «кп», если к полустойкой – «пс» и к спокойной - «сп».

По видам проката сталь бывает листовая, широко-полосная, сортовая (полосовая, круглая я др.), фасонная (швеллер, уголок, двутавр).

Арматурная сталь в зависимости от технологии изготовления подразделяется на стержневую и проволочную арматуру, а в зависимости от профиля - на гладкую и периодического профиля.

Качественные углеродистые конструкционные стали применяют для изготовления ответственных сварных конструкций. Качественные стали по ГОСТ 1050-88 маркируются двузначными цифрами, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, марки 10, 15, 20 и т. д. означают, что сталь содержит в среднем 0,10%; 0,15%; 0,2% углерода.

По ГОСТ 1050-88 изготовляют сталь двух групп: группа I – с нормальным содержанием марганца (0,25 - 0,8%), группа II – с повышенным содержанием марганца (0,7% - 1,2%). При повышенном содержании марганца в обозначение дополнительно вводится буква Г, указывающая, что сталь имеет повышенное содержание марганца.

Легированные стали, кроме обычных примесей, содержат элементы, специально вводимые в определенных количествах для обеспечения требуемых свойств. Эти элементы называются легирующими. Легированные стали подразделяются в зависимости от содержания легирующих элементов на низколегированные (2,5% легирующих элементов), среднелегированные (от 2,5 до 10%) и высоколегированные (свыше 10%).

Легированные стали маркируются цифрами и буквами, указывающими примерный состав стали. Буква показывает, какой легирующий элемент входит в состав стали, а стоящие за ней цифры – среднее содержание элемента в процентах. Если элемента содержится менее 1%, то цифры за буквой не ставятся. Первые две цифры указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента.