|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Характеристики основных видов сваркиСтр 1 из 7Следующая ⇒
Характеристики основных видов сварки 1. Автоматическая сварка под флюсом – сущность заключается в том, что сварочная дуга горит между электродной проволокой и свариваемым изделием под слоем сыпучего флюса. Теплотой дуги расплавляется основной металл (кромки свариваемого изделия), сварочная проволока и флюс. 2. Электрошлаковая сварка – заключается в следующем: в начальный период под флюсом возникает сварочная дуга, за счет теплоты дуги флюс расплавляется и образуется электропроводный шлак, который должен обладать значительным Омическим сопротивлением. Сварочная дуга после расплавления флюса с образованием электропроводного шлака угасает, а ток проходя по электропроводному расплавленному шлаку выделяет такое количество теплоты, которое достаточно для плавления последующей порции флюса, основного металла и проволоки. 3. Электроннолучевая сварка – этот вид сварки выполняется в камерах с разряжением (вакууме). Теплота образуется за счет бомбардировки поверхности металла электронами имеющие большие скорости. 4. Газовая сварка – основана на плавлении свариваемого и присадочного металлов высокотемпературным газокислородным пламенем. 5. Световая сварка – по виду источника света подразделяется на солнечную, лазерную и искусственными источниками света. 6. Термитная сварка – состоит в том, что свариваемые детали помещают в огнеупорную форму, а в установленный сверху тигель засыпают термит – порошкообразную смесь алюминия с железной окалиной. При горении термита развивается высокая температура (более 200°Ć ) образуется жидкий металл, который при заполнении формы оплавляет кромки свариваемых изделий и заполняет зазор образуя сварной шов. 7. Контактная сварка. При этом виде сварки место соединения разогревается и расплавляются теплотой выделяемой при прохождении электрического тока через контактируемые метало свариваемых деталей; при приложении в этом месте сжимающего усилия образуется сварное соединение. По форме соединения бывает точечная, шовная, стыковая, рельефная сварка. 8. Диффузионная сварка осуществляется за счет взаимной диффузии атомов контактирующих частей при относительно длительном воздействии повышенной температуры и незначительной пластической деформации. 9. Газопрессовая сварка основана на нагревании концов стержней или труб по всей длине окружности многопламенными горелками до пластического состояния или плавления и последующего сдавливания стержней внешним усилием. 10. Ультразвуковая сварка основана на совместном воздействие на свариваемые детали механических колебаний ультразвуковой частоты и небольших сжимающих усилий. 11. Сварка трением. При вращении одного из стержней и соприкосновении его с другим, концы стержней разогреваются и с приложением осевого усилия свариваются. 12. Холодная сварка основана на способности срастания кристаллов металла при значительном давлении. 13. Индукционно-прессовая сварка. Этот вид сварки основан на разогреве токами высокой частоты концов стыкуемых стержней или труб до пластического состояния с последующим приложением осевых усилий для получения неразъемного соединения.
Виды сварных соединений и швов Неразъемное соединение, выполненное сваркой, называется сварным соединением. В зависимости от взаимного расположения в пространстве соединяемых деталей различают соединения: стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные. Стыковые сварные соединения (Рис. 1, а) – свариваемые элементы располагаются в одной плоскости или на одной поверхности. Устанавливается 32 вида стыковых соединений. Обозначаются С1, С2, С3, С4 и т.д.
Нахлесточные сварные соединения (Рис. 1, б). Свариваемые элементы расположены параллельно и перекрывают друг друга. Величина перекрытия должна быть в пределах 3-420 мм. Обозначаются Н1, Н2. Тавровые сварные соединения (Рис. 1, в). Отличительной особенностью этих соединений является то, что одна из соединяемых деталей торцом устанавливается на поверхности другой и приваривается, образуя в сечении как бы букву Т (отсюда и название – тавровое). Обозначаются Т3, Т6 и т.д. Угловые сварные соединения (Рис. 1, г) – сварное соединение двух элементов, расположенных под прямым углом и сваренных в месте примыкания их краев. Обозначаются по ГОСТ5264-80 У1, У2, У3 и т.д.
Классификация сварных швов
По виду сварного соединения – стыковые и угловые. По положению сварного соединения в котором выполняются сварные швы бывают: «в лодочку» нижние, полугоризонтальные, горизонтальные, полувертикальные, вертикальные, полупотолочные и потолочные. По конфигурации сварного соединения швы бывают прямолинейные кольцевые и криволинейные. По протяженности сварного соединения – сплошные и прерывистые. По применяемому виду сварки разделяются на швы ручной дуговой сварки, автоматической и механизированной под флюсом, швы дуговой сварки в защитных газах, швы электрошлаковой сварки, электрозаклепочные, контактной, газовой, паянных соединений. По способу удержания сварочной ванны: на швы, выполненные без прокладок и подушек, на съемных и остающихся стальных прокладках, на медных, флюса медных, керамических и асбестовых подкладках. По количеству наложения швов бывают односторонние, двусторонние, многослойные и многопроходные. По применяемому для сварки материалу швы сварных соединений подразделяются на швы из углеродистых и легированных сталей, швы цветных металлов, биметалла, винипласта и полиэтилена. По расположению свариваемых деталей относительно друг друга швы могут быть под острым, тупым, прямым углом, а также располагаться в одной плоскости. По действующему на шов усилию швы бывают фланговые, лобовые, комбинированные и косые. По объему наплавленного металла нормальные, ослабленные и усиленные швы. По форме свариваемой конструкции на изделии продольные и поперечные. Сварочные трансформаторы
Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием. Комплект источников питания состоит из понижающего трансформатора и регулятора реактивной катушки. Понижающий трансформатор, основой которого является могнитопровод, изготовлен из большого количества тонких пластин, трансформаторной стали, стянутых между собой шпильками. На магнитопроводе имеется первичная и вторичная (понижающая) обмотки из медного или алюминиевого провода. Дроссель состоит из магнитопровода набранного из листовой трансформаторной стали, на котором расположены витки медного или алюминиевого провода рассчитанного на прохождение сварочного тока максимальной величины. На магнитопроводе имеется подвижная часть, которую можно перемещать с помощью винта.
Рисунок 2. Схема сварочного трансформатора. Сварочные выпрямители Сварочные выпрямители – это устройства, преобразующие переменный ток в постоянный с помощью полупроводниковых диодов - вентилей. Сварочный выпрямитель состоит из трансформатора с устройством для регулирования сварочного тока и выпрямительного блока. Сварочные выпрямители имеют следующие преимущества: отсутствие вращающихся частей и большую долговечность, высокий КПД и меньшие потери холостого хода, меньшую массу и большую маневренность, бесшумность в работе.
Классификация электродов
Электроды, применяемые, для сварки и наплавки классифицируются по значению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ). Технологическим особенностям (для сварки в различных пространственных положениях, сварки с глубоким проплавлением) виду и толщине покрытия химическому составу стержня и покрытия, характеру шлака, механическим свойствам металла шва и способу нанесения покрытия (опресовка, окунание ). Основными требованиями для всех видов электродов являются: обеспечения стабильного горения дуги и хорошего формирования шва; получения металла шва заданного химического состава, спокойное и равномерное расплавления электродного металла и высокая производительность сварки, легкая отделимость шлака и достаточная прочность покрытий, сохранение физико-химических и технологических свойств электродов. Электроды изготавливаются по ГОСТ 9966-75 и подразделяются: – для сварки углеродистых и низколегированных сталей – У – для сварки легированных сталей – Л – для сварки легированных теплоустойчивых сталей – Т – для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами – В – для наплавки поверхностных слоев – Н По толщине покрытия электроды подразделяются на электроды с тонким, средним, толстым и особо толстым покрытием предусматривает также три группы электродов – 1, 2, 3, 4. По виду покрытия электроды подразделяются: – с кислым покрытием – А – с основным – Б – с целлюлозным – Ц – с рутиловым – Р – смешанное – двумя – с прочими покрытиями – П. В зависимости от пространственного положения сварки электроды подразделяются: 1 – для сварки во всех пространственных положениях; 2 – для сварки во всех положениях кроме вертикального сверху в низ; 3 – для нижнего положения, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх; 4 – для нижнего и в лодочку. Электроды подразделяются по роду и полярности тока, а также по напряжению холостого хода.
М –тонкое покрытие; С –среднее; Д – толстое; Г – особо толстое. Э – электрод для дуговой сварки. 46 – [ σ В ]временное сопротивление разрыву (минимальное значение), кг/мм2. А – улучшенный тип электродов. У – для сварки углеродистых сталей. Д – толщина покрытия. 2 – вторая группа по содержанию S и P. В знаменателе: цифры 43 2 (5) указывают характеристики наплавленного металла. Б – основной тип покрытия. 1 – пространственное положение (для всех). О – постоянный ток обратной полярности. Е – для сварки углеродистых и низколегирующих сталей. 432 – σ В=43 кг/мм2, δ % - относительное удлинение δ =22%, ударная вязкость при 50°С не менее 3, 5.
Свойства электродов Электродные покрытия состоят из шлакообразующих, газообразующих, раскисляющих, легирующих, стабилизирующих и связующих (клеящих) компонентов. Шлакообразующие составляющие защищают расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха и частично очищают его, образуя шлаковые оболочки вокруг капель электродного металла. Эти составляющие включают в себя титановый концентрат, марганцовую руду, полевой шпат, каолин, мел, мрамор, кварцевый песок, доломит. Газообразующие составляющие при сгорании создают газовую защиту, которая предохраняет расплавленный металл от кислорода и азота воздуха. Газообразующие составляющие состоят из древесной муки хлопчатобумажной ткани, крахмала, пищевой муки, декстрина, целлюлозы. Раскисляющие составляющие необходимы для раскисления расплавленного металла сварочной ванны. К ним относятся элементы, которые обладают большим сродством к кислороду, чем железо, например марганец, кремний, титан, алюминий и др. Легирующие элементы необходимы в составе покрытия для придания металлу шва специальных свойств: жаростойкости, износостойкости, сопротивлености коррозии и повышения механических свойств. Легирующими элементами служат марганец, хром, титан, ванадий, молибден, никель, вольфрам и другие элементы. Стабилизирующими составляющими являются те элементами, которые имеют небольшой потенциал ионизации, например калий, натрий и кальций. Связующие (клеящие) составляющие применяют для связывания составляющих покрытий между собой и со стержнем электрода. В качестве них применяют калиевые или натриевое жидкое стекло, декстрин, желатин и др. Все покрытия должны удовлетворять следующим требованиям: - обеспечивать стабильное горение дуги; - физические свойства шлаков, должны обеспечивать нормальное формирования шва; - не должны происходить реакции между шлаками, газами и металлом, способные образовывать пары в швах; - материалы покрытия должны, хорошо измельчатся и не вступать в реакцию с жидким стеклом или между собой; - состав покрытий должен обеспечивать применимые санитарно-гигиенические условия труда при изготовлении электродов и в процессе их сгорания. К физическим свойствам шлака относят температуру плавления, температурный интервал затвердевания, теплоемкость, вязкость, способность растворять окислы, сульфиды и т.д. К химическим свойствам – относят способность шлака раскислять расплавленный металл сварочной ванны, связывать окислы в легкоплавкие соединения, а также легировать расплавленный металл шва. Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей: УОНИИ13/45, УОНИИ13/55, АНО-3, АНО-4, МР-3, ДСК-50, и т.д. Электроды для сварки низко- и среднелегированных, закаливающихся сталей: Э50А, УОНИИ13/55, ЦЛ-17, (10Х5м), 03Л-9 (св13Х25Н18). Электроды для сварки высокохромистых мартенситных и мартенситно-ферритных сталей: Для стали 12Х13 и 20Х13 (электроды УОНИИ-13/1Х13 )со стержнем св10Х13. Для сварки коррозионностойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов: 03Л-14 стали 0Х18, Н10Т, 0Х18Н10 и Х18Н10Т, а также Л40М типа ЭА1Б.
Таблица 1. Классификация сталей по свариваемости.
В случае, когда невозможен последующий отпуск, заваренную деталь подвергают местному нагреву. Термообработка после сварки разная для различных марок сталей. При заварке мелких дефектов стали, содержащей более 0, 35% углерода, для улучшения механических свойств и обрабатываемости необходима термическая обработка (отжиг или высокий отпуск по режиму для данной стали). К третьей группе относят углеродистые и легированные стали ([С]Х=0, 46÷ 0, 59) перлитного класса, склонные в обычных условиях сварки к образованию трещин. Свариваемость этой группы сталей обеспечивается при использовании специальных технологических мероприятий, заключающихся в их предварительной термообработке и подогреве. Кроме того, большинство изделий из этой группы сталей подвергают термообработке после сварки. Для деталей и отливок из проката или поковок, не имеющих особо жестких контуров и жестких узлов, допускается заварка в термически обработанном состоянии (закалка и отпуск). Без предварительного подогрева такие стали можно сваривать в случаях, когда соединения не имеют жестких контуров, толщина металла не более 14мм, температура окружающей среды не ниже +5°С и свариваемые соединения имеют вспомогательный характер. Во всех остальных случаях обязателен предварительный подогрев до температуры 200°С. Термообработка данной группы сталей назначается по режиму, выбираемому для конкретной стали. К четвертой группе относят углеродистые и легированные стали ([С]х≥ 0, 60) перлитного класса, наиболее трудно поддающиеся сварке и склонные к образованию трещин. При сварке этой группы сталей с использованием рациональных технологий не всегда достигаются требуемые эксплуатационные свойства сварных соединений. Эти стали свариваются ограниченно, поэтому их сварку выполняют с обязательной предварительной термообработкой, с подогревом в процессе сварки и последующей термообработкой. Перед сваркой такая сталь должна быть отожжена. Независимо от толщины и типа соединения сталь необходимо предварительно подогреть до температуры не ниже 200°С. Термообработку изделия после сварки проводят в зависимости от марки стали и ее назначения. Эксплуатационная надежность и долговечность сварных конструкций из низколегированных теплоустойчивых сталей зависит от предельно допустимой температуры эксплуатации и длительной прочности сварных соединений при этой температуре. Эти показатели определяются системой легирования теплоустойчивых сталей. По системе легирования стали можно разделить на хромомолибденовые, хромомолибденованадиевые и хромомолибденовольфрамовые (табл. 1.2). В этих сталях значение углеродного эквивалента изменяется в широких пределах и оценка свариваемости сталей по его значению нецелесообразна. Расчет температуры предварительного подогрева выполняется для каждой конкретной марки сталей. Разделение высоколегированных сталей по группам (нержавеющие, кислотостойкие, жаростойкие и жаропрочные) в рамках ГОСТ5632-72 выполнено условно в соответствии с их основными служебными характеристиками, так как стали жаропрочные и жаростойкие являются одновременно кислотостойкими в определенных агрессивных средах, а кислотостойкие стали обладают одновременно жаропрочностью и жаростойкостью при определенных температурах. Остановимся на кратких рекомендациях по технологии сварки высоколегированных сталей, которые, как уже отмечалось, разделяются на четыре группы. Для хорошо сваривающихся высоколегированных сталей термообработку до и после сварки не проводят. При значительном наклепе металл необходимо закалить от 1050÷ 1100°С. Тепловой режим сварки нормальный. К этой группе сталей можно отнести ряд кислотостойких и жаропрочных сталей с аустенитной и аустенитно-ферритной структурой. Для удовлетворительно сваривающихся высоколегированных сталей перед сваркой рекомендуется предварительный отпуск при 650÷ 710°С с охлаждением на воздухе. Тепловой режим сварки нормальный. При отрицательной температуре сварка не допускается. Предварительный подогрев до 150÷ 200°С необходим при сварке элементов конструкции с толщиной стенки более 10мм. После сварки для снятия напряжений рекомендуется отпуск при 650÷ 710°С. К этой группе в первую очередь можно отнести большую часть хромистых и некоторых хромоникелевых сталей. Таблица 2. Марки теплоустойчивых и высоколегированных сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основе.
Для ограниченно сваривающихся высоколегированных сталей термообработка перед сваркой различная (отпуск при 650÷ 710°С с охлаждением на воздухе или закалка в воде от 1050÷ 1100°С). При сварке большинства сталей этой группы обязателен предварительный нагрев до 200÷ 300°С. После сварки для снятия напряжений и понижения твердости детали сварного соединения подвергают отпуску при 650÷ 710°С. Для сварки ряда сталей аустенитного класса обязательна закалка в воде от 1050÷ 1100°С. Для плохо сваривающихся высоколегированных сталей перед сваркой рекомендован отпуск по определенным режимам для различных сталей. Для всей группы сталей обязателен предварительный подогрев до 200÷ 300°С. Сварка стали 110Г13Л в состоянии закалки производится без нагрева. Термообработку после сварки выполняют по специальным инструкциям, в зависимости от марки стали и назначения. Для стали 110Г13Л термообработка не требуется.
Подготовка металла под сварку
При подготовке деталей под сварку поступающий металл подвергается правке, разметке, наметке, резке, подготовке кромок под сварку, холодной или горячей гибке. Основной метали и присадочный материал перед сваркой должен быть тщательно очищены от ржавчины, масла, влаги, окалины и различного рода неметаллических включений. На месте указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пар, трещин, шлаковых включений, что приводит к снижению прочности и плотности сварного соединения. Подготовка кромок под сварку
Рисунок 3. Подготовка кромок под сварку. К элементам геометрической формы подготовке кромок под сварку относятся угол разделки кромок α, притупление кромок – С, зазор между стыкуемыми кромками – b, угол разделки кромок выполняется при толщине металла > 4мм. Разделка кромок позволяет вести сварку отдельными слоями небольшого сечения, что улучшает структуру сварного соединения. Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения. Притупление выполняется для обеспечения устойчивого ведения сечения процесса сварки при выполнении корневого шва. Смещение кромок ( δ ) создает дополнительные деформации и напряжения. Длина прихватки должна составлять (2÷ 10)× S, но не более 100мм, а расстояние между ними (10÷ 40)× S, но не более 500мм. Для разнотолщинных металлов длина (1÷ 5)× S, но не более 50мм, рост не более 250мм.
Рисунок 4. Схема движения конца электрода. Третье движение – колебание конца электрода поперек шва для образования уширенного валика, который применяется чаще, чем ниточный. Для образования уширенного валика электроду сообщают поперечные колебательные движения чаще всего с постоянной частотой и амплитудой, совмещенные с поступательным движением электрода вдоль оси шва. Все сварные соединения по протяженности разделяются на три группы: от 250 до 300мм короткие; от 300 до 1000мм – средней длины; от 1000 и более длины. Короткие выполняют от начала к концу а) в одном направлении; б) сварка соединений средней длины от середины к концу; в) сварка обратноступенчатым способом от середины к концу для соединения средней длины; г) сварка обратноступенчатым способом от средины к концу для длинных соединений. При сварке горкой на участке длиной 200÷ 300мм накладывают первый слой. Затем после очистки первого слоя от шлака окалины и брызг на него накладывают второй слой по длине в два раза больший чем первый. Отступив от начала второго слоя, на 200÷ 300мм выполняют третий слой. Сварка каскадом для выполнения длинных многослойных швов.
Рисунок 5. Схема сварного шва: а) однопроходный; б) многослойный; в) многопроходный.
Рисунок 6. Сварка длинных многослойных швов
Рисунок 7. Схема многослойной сварки: а) последовательное наложение; б) " каскадное" наложение; в) метод " горки".
Выбор режима сварки Под режимом сварки понимают совокупность условий создающих устойчивое протекание процесса сварки. К основным параметрам режима сварки относят величину, род и полярность тока, диаметр электрода, напряжение, скорость сварки и величину поперечного колебания конца электрода. Глубина провара и ширина шва зависят от всех основных параметров режима сварки. Увеличение IСВ вызывает при неизменной скорости рост глубины провара, что объясняется величиной поточной энергии (теплоты приходящейся на единицу длины шва) и от давления столба дуги. Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара на 40÷ 50% больше, чем при сварке постоянным током прямой полярности, что объясняется большим количеством теплоты, выделяющийся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15÷ 20% меньше, чем при сварке постоянным током обратной полярности. Напряжение при ручной дуговой сварке на глубину провара оказывает незначительное влияние, которым можно пренебречь.
Выбор диаметра электрода Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положение в котором выполняется сварка, а также в зависимости от характера соединения и формы подготовки кромок. Экспериментально установлена зависимость:
При выполнении швов в вертикальном и потолочном положениях применяют электроды Ø 3÷ 4мм.
Выбор силы сварочного тока
Для сварки в нижнем положении силу сварочного тока подбирают по формуле I=K× d Где: I – сила сварочного тока, А; K – Коэффициент, А/мм2; d – Диаметр электрода, мм. При сварке в вертикальном положении в формулу вводятся коэффициент 0, 9 I=0, 9K× d При сварке в потолочном положении вводят коэффициент 0, 8 I=0, 8K× d Коэффициент K выбирают в зависимости от диаметра электрода:
Рисунок 8. Схема сварочной дуги.
Температура в столбе сварочной дуги колеблются от 5000 до 12000° К и зависят от состава газовой среды дуги, материала, Ø электрода и плотности тока. Сварочная дуга классифицируется по роду применяемого тока (постоянный, переменный трех фазный).И по длительности горения (стационарная, импульсная). При применении постоянного тока различают дугу прямой и обратной полярности. При прямой полярности – (катод) находится на электроде, а положительный (+) – анод) на изделии. При обратной (+) – на электроде, а (–) – на изделии. По принципу работы различают дугу прямого, косвенного и комбинированного действия.
Рисунок 9. Электрическая сварочная дуга: а) прямого; б) косвенного; в) комбинированного действия.
Статическая ВАХ сварочной дуги
Рисунок 10. Статистическая х-ка дуги при постоянной длине дуги. Сварочная дуга в области имеющую падающую вольтамперную характеристику имеет малую устойчивость. В области 2 – (80÷ 800А) напряжение дуги почти не изменяется, что объясняется увеличением сечения столба дуги и активных пятен. При увеличении сварочного тока более 800А (область 3) напряжение дуги снова возрастает. Это объясняется увеличением плотности тока без роста катодного пятна. Дуга с возрастающей характеристикой широко применяется при сварке под флюсом и в защитных газах. Процесс образования электронов и ионов называется ионизацией, а газ, содержащий электроны и ионы, ионизированными. При прохождении электрического тока через газовый промежуток положительные ионы стремятся к отрицательному полюсу (катоду), а отрицательные к положительному (аноду). Процесс образования нейтральных атомов и молекул называется рекомбинацией. При рекомбинации выделяется энергия в форме электромагнитного излучения. Излучение с поверхности отрицательного полюса электронов во внешнюю среду называется электронной эмиссией. Энергия, израсходованная на отрыв электрона, называется работой ионизации. Работа ионизации, выраженная в электрон-вольтах, называется потенциалом ионизации. Количество энергии, выраженная в электрон-вольтах, которое необходимо затратить для возбуждения атома или молекулы газа, называется потенциалом возбуждения. Наименьший потенциал ионизации (3, 9эВ) имеют пары, а наибольший (24, 5эВ) наблюдается у газа гелия.
Основы металлургии сварки
Металлургические процессы при сварке характеризуются сосредоточенной на маленьком участке металла, большой температурой, высокой скоростью кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны и небольшим его объемом, а также сложными физическими и химическими явлениями протекающими при переходе расплавленного металла электродного стержня в сварочную ванну и взаимодействием его и металла сварочной ванны с окружающей газовой средой, шлаками расплавленных покрытий и основным металлом. Химическое сродство электронов к кислороду. Сродство электронов к кислороду, а следовательно и их сила раскисления не является постоянной величиной или свойством присущим только тому отдельному элементу, а зависит от концентрации элемента раскислителя в рассматриваемый момент, температуры при которой протекает реакция, и других факторов Влияние примесей в сталях Примеси в сталях можно разбить на две группы: полезные (Ni, Si V, Cr V, Cr Mn C Mo) и вредные (H, N, S, O, P). Углерод повышает прочность, а виде Fe3С делает ее хрупкой. Кремний (Si) – образует с O2 тугоплавкие силикаты (SiO2) являющийся центрами кристаллизации, уменьшающими величину зерна. Металл, имеющий мелкую структуру, является более прочным и пластичным. Кремний повышает механические свойства, но при содержании около 1% коррозионные свойства понижаются. Марганец (Mn) – образует простые Mn3C карбиды и легко растворяются в феррите и цементите, упрочняя их прослойки и являясь ценной легирующей добавкой, повышающей прочность и вязкость. При содержании Mn более 1÷ 1, 5% сталь приобретает хрупкость. Хром улучшает вязкость и коррозионную стойкость стали, хорошо растворяется в феррите, хорошо также растворяются в феррите Mo, Ni, W, V. Кислород образует закись FeO, которая снижает механические свойства.
Рисунок 12. Схема строения зоны термического влияния сварного соединения.
Азот образует с Fe нитриды, которые расщепляют и блокируют зерна феррита, в следствии чего сталь становится малопластичный и вельми хрупкой. Азот способствует старению стали но делает сталь более прочной и износоустойчивой. Сера образует FeS – сульфид железа. Наличие серы способствует образованию горячих трещин. Нейтрализуется марганцем. Фосфор образует не стойкий раствор с ферритом, и вызывает сильный рост зерна. Фосфор повышает коррозионные свойства стали. Железо в зависимости от температуры имеет следующие решетки: до 911°С – объемно центрированный куб (α - железо); от 911 до 1392°С (гамма - железо) гранецентрированный куб; от 1392°С до 1536°С (температура плавления) объемно-центрированный куб (δ - железо). Твердый раствор углерода в гамма – железо называют аустенитом. |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 819; Нарушение авторского права страницы
Рисунок 1. Типы сварных соединений.
а) стыковое; б) нахлесточное; в) тавровое; г) угловое.
