ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка чугуна природным газом из "Сварка и резка материалов с применением газов-заменителей ацетилена " В зоне термического влияния И происходят структурные превращения с изменениями фазового состава, формы фаз и формы кристаллов, с образованием отбеленной корки, являющейся нежелательной пограничной прослойкой при всех существующих способах сварки. [c.107] Анализируя полученные данные при диффузионном раскислении, следует считать, что при сварке ацетиленом активность кислорода [0% ] в металле в 4— 5 раз выше, чем при сварке природным газом (рис. 75). По уравнениям Кербера и Ольсена и данных рис. 74, 75 при высоких температурах и сварке в шлак будет переходить меньшее количество закиси железа РеО и распределительная способность диффузионного процесса уменьшится. При сварке природным газом процессы образования ванны и охлаждения наваренного металла проходят медленнее. Это обеспечивает наиболее полный процесс перехода закиси железа РеО из металла в шлак (в 2—6 раз), способствуя получению более плотного металла шва. [c.112] Прн газовой сварке природным газом (плавлением) имеет место внутрикристаллическая форма связи составляющих сплавов. Мощный источник тепла создает жидкую ванну металла, границей которого являются поверхности частично оплавленных зерен основного металла. [c.113] С начала охлаждения начинает кристаллизоваться металл ванны. Частично оплавленные зерна на границе с твердым основным металлом начинают расти в форме дендритов, причем ориентация роста кристаллов проходит по направлению наибольшего отвода тепла, т. е. совпадает с перпендикулярным направлением к наружной поверхности шва. Пачкообразные дендриты образуют непрерывную кристаллическую связь между свариваемым металлом и металлом ванны (рис. 77). Кристаллизация расплавленного металла начинается с момента удаления источника нагрева, когда преобладающим становится действие окружающих сварочную ванну холодных масс основного металла и воздушной среды. [c.113] В местах оплавленных кристаллов на границе основного металла при сварке природным газом образуются зародыши, которые по форме можно классифицировать как трехмерные, двухмерные или даже одномерные (многогранники, многоугольные слои, цепочки). При сварке ацетиленом скорость затвердевания значительно больше, чем при сварке природным газом в итоге параметры кристаллизации увеличиваются, эвтектические зерна уменьшаются. При сварке ацетиленом первый слой чугуна с отбеленными участками состоит из мелких беспорядочно ориентированных кристаллов, второй — из крупных столбчатых кристаллов и третий — из крупных безразлично ориентированных кристаллов. В наружном и пограничном слоях мелкие кристаллы образуются вследствие сильного переохлаждения (при сварке ацетиленом), характеризуются белой тонкой прослойкой отбеленного чугуна (рис. 78). Кристаллизация идет быстро и ориентированно перпендикулярно грани разделки. При сварке ацетиленом происходит транскристаллизация, т. е. явление смыкания столбчатых кристаллов, уменьшающее прочность шва. Транскристаллизация происходит при большой скорости охлаждения, высокой температуре ванны, большой линейной скорости роста кристаллов. [c.114] Расчет концентрации углерода по уравнениям для lg7 i и Ig/ g показывает, что с повышением температуры ванны концентрация углерода повышается незначительно по сравнению с увеличением концентрации цементита. [c.116] Из расчетных данных и рис. 79 для константы равновесия образования РедС видно, что с повышением температуры при сварке ацетиленом образование карбида железа увеличивается. [c.116] При сварке природным газом благодаря хорошей графитиза-цип, т. е. степени насыщения шва углеродом, возникающая структура металла хорошо поддается механической обработке, что особенно важно в ремонтных работах, а также при ликвидации литейного брака в деталях. [c.116] К — константа скорости распада F eg . [c.117] Константа равновесия при образовании цементита С -г ЗРе = [РСдС] с повышением температуры увеличивается, что поддерживает более быстрый рост К, чем К , т. е. образование РезС идет быстрее, чем распад карбида железа, способствуя образованию отбеленных зон при сварке ацетиленом. [c.117] ТИТОМ и графитом — кривыми D или D, т. е. точками d и d. Разность концентраций углерода в форме графита и цементита в жидкой фазе вызывает диффузию его из цементита или графита в аустенит. Такая диффузия происходит также между линиями солидус и ликвидус. По диаграмме состояния Fe—F g и Fe—С продолжительность диффузионных процессов обогащения углеродом при сварке природным газом значительно болыие, чем при сварке ацетиленом. При этом изотермическая остановка II, наиболее близкая к температуре сварочной ванны при С.,П., имеет расстояние Ь с значительно меньше, чем при изотермической остановке I, приближающейся по температуре ванны к случаю сварки СН4, когда расстояние Ьс больше Ь с. [c.118] При сварке природным газом с умеренным нагревом свариваемой области появляются диффузионные процессы, способствующие межкристаллическим связям. [c.119] Усадка. Для определения причин, вызывающих появление трещин, а также повышенных напряжений, необходимо определить величину усадки шва в чугуне. Металл шва при охлаждении уменьшается в объеме, т. е. дает усадку. Основной же металл, нагреваясь за счет ванны шва, увеличивается в объеме. В результате усадки шва и расширения основного металла образуются усадочные раковины. [c.120] Усадка зависит от следующих факторов 1) химического состава чугуна 2) температуры металла в ванне 3) температуры основного металла 4) скорости охлаждения 5) торможения свободной усадки на свариваемом участке (открытый пли замкнутый контур для места сварки). [c.120] В наших исследованиях сравнивалась усадка чугуна при сварке ацетиленом и природным газом. Усадку определяли с помощью датчиков измерением макропор на 1 см взвешиванием образцов, а также путем термических подсчетов. Линейная усадка в жидком состоянии при сварке природным газом меньше в 4—20 раз, чем при сварке ацетиленом. При [охлаждении шва от температуры ванны до нормальной температуры То схематически можно различать три состояния или три вида усадки чугуна в жидком состоянии е , во время затвердевания г в твердом состоянии е . [c.120] При сварке ацетиленом = +4,8 ч- + + 6,3%, при сварке природным газом e j. = = -Ы,8 6,3%. [c.122] Вернуться к основной статье