ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Классификация сварки металлов из "Сварка и резка в промышленном строительстве " Примечания 1. Диффузионная сварка может осуществляться е применением большинства источников энергии, используемых нри сварке металлов, но выделяется в самостоятельный вид сварки по относительно длительному воздействию повышенной температуры и незначительной пластической деформации. [c.6] Свариваемость — комплексная технологическая характеристика металлов и сплавов, выражающая реакцию свариваемых материалов на процесс сварки и определяющая техническую пригодность материалов для выполнения заданных сварных соединений, удовлетворяющих условиям эксплуатации. Свариваемость различных металлов неодинакова. [c.10] Степень свариваемости представляет собой количественную илн качественную характеристику, которая показывает, насколько изменяются свойства металла при сварке и выполнимо ли сварное соединение при определенных условиях. Например, на основе механических испытаний можно установить, насколько изменились прочность, пластичность, ударная вязкость и другие свойства металла под воздействием процесса сварки. Одной из наиболее существенных (преимущественно качественных) характеристик свариваемости является отсутствие горячих или холодных трещин в металле щва и околошов-ном участке. [c.10] Степень свариваемости можно разделить на три категории удовлетворительная, ограниченно удовлетворительная, неудовлетворительная. [c.10] Мерой количественной оценки свариваемости является совокупность показателей свариваемости, каждый из которых определяется сравнением показателей свойств сварного соединения с нормативным показателем того же свойства свариваемого металла нли сплава. [c.10] Каждый показатель можно представить в виде отнощения значения, получаемого при испытании свойства сварного соединения, к нормативному значению того же свойства или в виде разности между этими величинами. Однако следует учитывать, что некоторые показатели свариваемости, найденные путем технологических испытаний (например, пробы на сопротивляемость холодным трещинам), не имеют числового выражения и предназначены только для определения допустимой степени жесткости сварных соединений. Подобного рода технологические испытания характеризуют обычно определенный способ и режим сварки конкретного изделия и показывают пригодность илн непригодность выбранного способа сварки. Показатель свариваемости обозначают буквой С, в скобках указывают свойство, подлежащее испытанию. После скобки ставится буквенный индекс, показывающий, к какому уиастку сварного соединения относится результат испытания, например СС — сварное соединение МШ — металл шва С — зона сплавления ЗТ — зона термического влияния и т. п. [c.10] Кроме того, Б комплекс испытаний включают исследования мак-ро- и микроструктуры сварного соединения и химический анализ металлов основного и шва. [c.11] Теория тепловых процессов при сварке, разработанная Н. Н. Ры-калиным, позволяет с достаточной степенью точности рассчитывать термические циклы для разных сечений сварного соединения в зависимости от метода и режима сварки, толщины свариваемого металла, формы сварного соединения. [c.13] Термический цикл (рис. II.1) характеризуется максимальной температурой Гша , длительностью нагрева tu при температуре Т и скоростью охлаждения Wo- В занисимости от мощности источника тепла, степени его концентрировакиости и скорости движения, длительности нагрева и охлаждения зоны термического влияния изменяются от долей секунды до нескольких минут. Таким же образом меняется ее ширина —от 1—3 мм при ручной дуговой сварке до 10—20 мм при электрошлаковой сварке. [c.13] Зона термического влияния 31В характеризуется неравномерным распределением максимальных температур нагрева в этой зоне можно различать участки старения 200—300° С отпуска 250—650° С неполной перекристаллизации примерно 700—870° С нормализации 840—1000° С перегрева 1000—1250° С и околошовный участок — несколько рядов черен, непосредственно примыкающих к линии сплавления,— от 1250° С до температуры плавления. Иа этом участке наиболее резко изменяется структура металла, понижающая качество сварного соединения. [c.13] При средних скоростях охлаждения (автоматическая сварка под флюсом) образуются перлит и бейнит, при большой скорости охлаждения — мартенсит и бейнит. Прн скорости более Wl структура полностью мартенситная. Мартенситное превращение, протекающее с увеличением объема стали, обусловливает резкое повышение внутренних напряжений. При том могут возникнуть зародыши трещин на границах зерен. Трещины постепенно раскрываются под влиянием остаточных сварочных напряжений в течение минут, часов и даже суток после сварки (замедленное разрушение). В зависимости от жесткости конструкции и величины напряжений холодные трещины могут образовываться при высоком 60—70%) и ли низком (30—40%) содержании мартенсита в структуре зоны термического влияния. [c.14] Основным критерием свариваемости, определяющим эксплуатационную надежность сварных соединений, является сопротивляемость образованию горячих и холодных трещин. Возникновение горячих трещин связано с химическим составом и условиями кристаллизации металла шва, что зависит от типа электродов, флюсов, защитных газов, типа сварного соединения, а также от числа проходов при сварке. Образование холодных трещин в первую очередь связано с химическим составом, толщиной свариваемых элементов, жесткостью сварного соединения и температурными условиями сварки. [c.14] Значения Сэ для некоторых марок низколегированной стали приведены в табл. 11.2. Стали с содержанием Сэ=0,2 — 0,35% хорошо свариваются, при Сэ=0,45—0,5% допускают сварку без подогрева при толщине свариваемых эяеменчов до 10 мм при более высоком содержании Сэ необходима различная степень подогрева. [c.14] Примечание. Максимальное значение соответствует содержанию углерода и легирующих элементов на верхнем пределе. [c.15] Сварные соединения из низкоуглеродистых сталей большой толщины подвергаются высокому отпуску (600—700 С) для устранения сварочных напряжений. Высокий отпуск применяется также для сварных соединений некоторых марок закаливающихся сталей, например Х5М, Х5В и др. [c.16] Горячие трещины. Воз11икновение горячих трещин обусловлено химическим составом металла шва, условиями и характером процесса кристаллизации, степенью развития внутрикристаллической неоднородности, конструкцией и жесткостью сварного соединения. Стойкость против образования горячих трещин определяется соотношением трех характеристик диапазоном температурного интервала хрупкости, степенью пластичности в этом интервале и темпом нарастания упругопластических деформаций в нем. [c.16] Для количественной оценки сопротивляемости сварных швов и околошовной зоны образованию горячих трещин применяется метод принудительной деформации. [c.16] По методике МВТУ, составной клавишный образец (рис. И.З) деформируется в продольном или поперечном направлении путем вращения клавиш вокруг точки О. При этом от одной клавиши к следующей скорость вращения увеличивается, на рисунке клавиши обозначены арабскими цифрами. Аналогичный метод используется на установке ИМЕТ — ЦНИИЧермет. В обоих методах определяется скорость деформации г кр, мм/с, при которой появляются трещины. [c.16] Холодные трещины. С увеличением содержания мартенсита а околошовном участке возрастает вероятность образования холодных трещин. Эти трещины раскрываются постепенно под воздействием растягивающих напряжений. Сопротивляемость образованию трещин (разрушению) оценивается по величине критического напряжения Omin, при котором со временем происходит разрушение. Для исследовательских целей используются методика ИМЕТ-4 и лабораторная технологическая проба ЛТП (МВТУ). [c.18] Вернуться к основной статье