Thép kết cấu không hợp kim
Thép S cơ bản, khả năng hàn và cấp độ bền
AI generated Thép kết cấu không hợp kim là vật liệu tiêu chuẩn trong kết cấu thép. Chúng không chứa nguyên tố hợp kim có chủ đích, hàn rất tốt và với từ 235 đến 460 MPa đáp ứng hầu hết các ứng dụng chịu lực. Yếu tố quyết định khả năng hàn là đương lượng cacbon.
Thép kết cấu không hợp kim là con ngựa thồ của ngành kết cấu thép. Bạn tìm thấy chúng trong mọi nhà xưởng, mọi cần cẩu và mọi khung thép: , , – chữ „S“ là viết tắt của Structural Steel, con số phía sau cho bạn biết được đảm bảo tính bằng megapascal. Một chịu được ít nhất 355 MPa trước khi biến dạng vĩnh viễn. „Không hợp kim“ nghĩa là: Ngoài (dưới 0,25 %) và mangan (đến khoảng 1,6 %) thì hầu như không có gì khác. Chính sự đơn giản này khiến thép kết cấu rẻ, dễ kiếm và quan trọng nhất là hàn tốt.
Quy tắc 0,22 %: Một trong những quy tắc ngón tay cái quan trọng nhất của kỹ thuật hàn là: Thép có hơn khoảng 0,22 % được coi là khó hàn hoặc thậm chí không hàn được. Lý do: là chất tạo cứng số một — càng nhiều C trong thép, tổ chức hình thành khi vũng hàn nguội nhanh càng cứng và giòn. Từ khoảng 0,22 % C trở lên, trở nên cứng đến mức nứt dưới ứng suất co ngót của mối hàn nếu bạn không xử lý. Khó hàn không có nghĩa là không thể — nó có nghĩa là: Bạn bắt buộc phải , dùng kim loại bổ sung ít hydro và kiểm soát nhiệt lượng đầu vào. Dưới 0,22 % C thì các biện pháp thông thường là đủ.
Đại lượng dẫn đường của bạn là (CEV). Nó quy đổi tất cả các nguyên tố gây cứng thành một con số duy nhất. Quy tắc ngón tay cái: Nếu CEV dưới khoảng 0,35, thép thường hàn được mà không cần lằng nhằng. Nếu vượt quá 0,45, bạn phải cẩn thận – khi đó nguy cơ hình thành tổ chức cứng và nứt trong ().
Tại sao, hãy nhìn vào tổ chức. Khi , nung vật liệu bên cạnh mối hàn lên trên 900 °C rồi sau đó nguội cực nhanh. Trong có thể hình thành – một tổ chức cứng như thủy tinh, giòn – đặc biệt với tấm dày. Kết hợp với do mối hàn co ngót và từ que hàn ẩm hoặc , đó là công thức kinh điển cho .
Để chống lại, bạn có ba nút vặn. Thứ nhất là đúng: làm chậm quá trình nguội và cho hydro thoát ra trước khi gây hại. Thứ hai là khô, ít hydro. Thứ ba là chuẩn bị mối hàn kiểm soát được .
Với , nguyên tắc là „tương đương hoặc tốt hơn một chút“. Với và , bạn dùng không hợp kim như G3Si1. Với , bạn chọn dây có độ bền cao hơn để mối hàn đạt của . Hàn hầu như luôn dùng với như Argon + 18 % CO₂ – cho êm và độ ngấu sạch.
Hai dạng mối hàn chiếm ưu thế: cho liên kết góc và chồng, cho lực vuông góc với mối hàn. Quan trọng: Mối hàn góc truyền lực qua chiều dày mối hàn – kích thước a trên bản vẽ là bắt buộc.
Thép kết cấu hiện đại được khi nấu chảy, tức là loại bỏ oxy hòa tan („đúc tĩnh“). Thép hạt mịn như hoặc S460M còn được thêm như niobi, hoặc titan. Chúng làm hạt mịn và dai – và chính vì thế mà S460M dù có độ bền cao hơn rõ rệt vẫn thường hàn được sạch sẽ.