Stale konstrukcyjne niestopowe
Podstawowe stale S, spawalność i klasy wytrzymałości
AI generated Stale konstrukcyjne niestopowe to standardowe materiały w budownictwie stalowym. Nie zawierają celowo dodanych pierwiastków stopowych, doskonale się spawają i przy granicach plastyczności [[glossary:streckgrenze|]] od 235 do 460 MPa pokrywają większość zastosowań nośnych. Decydujący dla spawalności jest równoważnik węgla.
Stale niskostopowe to konie robocze konstrukcji stalowych. Znajdziesz je w każdej hali, każdym dźwigu i każdym szkielecie stalowym: , , – „S” oznacza Structural Steel, liczba za nim podaje gwarantowaną w megapaskalach. Czyli wytrzymuje co najmniej 355 MPa, zanim odkształci się trwale. „Niskostopowy” znaczy: poza (poniżej 0,25 %) i manganem (do około 1,6 %) świadomie prawie nic w nim nie ma. Właśnie ta prostota czyni stale konstrukcyjne tanimi, łatwo dostępnymi, a przede wszystkim dobrze spawalnymi.
Zasada 0,22%: Jedna z najważniejszych reguł w spawalnictwie mówi: stale z zawartością węgla powyżej około 0,22 % uważa się za trudno spawalne lub niespawalne. Powód: to utwardzacz numer jeden — im więcej C w stali, tym twardsza i bardziej krucha staje się struktura powstająca przy szybkim stygnięciu spoiny. Od około 0,22 % C twardnieje tak, że pęka pod naprężeniami skurczowymi spoiny, jeśli nie przeciwdziałasz. Trudno spawalny nie znaczy niemożliwy — znaczy: musisz wtedy koniecznie stosować , dodatki o niskiej zawartości wodoru i kontrolowane wprowadzanie ciepła. Poniżej 0,22 % C wystarczą normalne środki.
Twoim głównym kryterium jest (CEV). Przelicza wszystkie pierwiastki utwardzające na jedną liczbę. Zasada: jeśli CEV jest poniżej około 0,35, stal z reguły można spawać bez większych ceregieli. Jeśli przekracza 0,45, musisz uważać – wtedy grożą twarde struktury i pęknięcia w ().
Dlaczego, pokazuje spojrzenie na strukturę. Podczas nagrzewa materiał obok spoiny powyżej 900 °C, a potem błyskawicznie go schładza. W może się wtedy tworzyć – szklisto twarda, krucha struktura – szczególnie w grubych blachach. Razem z od skurczu spoiny i z wilgotnych elektrod lub to klasyczna lista składników na .
Masz na to trzy regulatory. Po pierwsze właściwa : spowalnia stygnięcie i pozwala wodorem ulotnić się, zanim wyrządzi szkody. Po drugie suche, niskowodorowe . Po trzecie przygotowanie spoiny, które kontroluje .
W przypadku obowiązuje „tak samo albo trochę lepiej”. Do i bierzesz niskostopowy , np. G3Si1. Do sięgasz po drut o wyższej wytrzymałości, aby spoina osiągnęła . Spawa się prawie zawsze z , np. argon + 18 % CO₂ – to daje spokojny i czyste wtopienie.
Dominują dwa rodzaje spoin: do połączeń kątowych i zakładkowych, do sił poprzecznych do spoiny. Ważne: spoina pachwinowa przenosi siłę przez grubość spoiny – wymiar a na rysunku jest wiążący.
Nowoczesne stale konstrukcyjne są przy wytopie , czyli pozbawiane rozpuszczonego tlenu („uspokojone”). Stale drobnoziarniste, takie jak lub S460M, otrzymują dodatkowo , jak niob, lub tytan. Te powodują, że ziarno jest drobne i ciągliwe – i właśnie dlatego S460M mimo znacznie wyższej wytrzymałości często daje się jeszcze czysto spawać.