Свариваемость высокопрочной микролегированной стали S460M

Abstract

Конструкционные стали класса прочности С350 и более широко используются при изготовлении металлоконструкций различного назначения. Их применение позволяет значительно снизить общую металлоемкость конструкций по сравнению с изделиями из сталей марок Ст.3 и 09Г2С. В данной работе рассмотрено влияние термических циклов сварки на свойства и структуру металла ЗТВ, сопротивляемость соединений образованию холодных трещин. Обоснован выбор сварочных материалов для сталей класса прочности С490, а также проанализировано изменение механических свойств сварных соединений. Установлено, что с ростом скорости охлаждения метала ЗТВ модельных образцов-имитаторов прочностные характеристики возрастают, а пластические падают. При этом показатели ударной вязкости резко снижаются при скорости охлаждения 3 оС/с. Существенно повысить сопротивляемость образованию холодных трещин в технологических пробах стали S460М при увеличенном содержании диффузионного водорода в наплавленном металле возможно, уменьшив величину остаточных напряжений в сварных соединениях до уровня, не превышающего 0,5σт стали (≤ 235 МПа).

The structural steels of strength class S350 and higher are widely used in manufacture of metal structures of different purpose. Their application allows significant reducing the total metal consumption of structures as compared to the products of steels of grades St.3 and 09G2S. In the present work the influence of welding thermal cycles on the properties and structure of HAZ metal, resistance of joints to cold crack formation is considered. The selection of welding consumables for steels of strength class S490 was justified and the change of mechanical properties of welded joints was analyzed. It was revealed that with increase in the rate of cooling the HAZ metal of model specimens-simulators, the strength characteristics increase, and the ductile ones decrease. Thus, the values of impact toughness are sharply reduced at the cooling rate of 3 °C/s. It is possible to increase greatly the resistance to cold crack formation in technological samples of steel S460M at the increased content of diffusion hydrogen in the deposited metal by decreasing the value of residual stresses in welded joints to the level not exceeding 0.5sy of steel (≤235 MPa).