Охлаждение металла

В связи с этим необходимо учитывать условия, в которых осуществляется технологический процесс сварки химический состав, размеры и толщину свариваемого металла температуру окру каю-щего воздуха режим сварки, определяющий долевое участие основного металла в формировании шва скорость охлаждения металла шва и зоны термического влияния (з. т. в.) химический состав присадочных материалов их долевое участие в формировании шва, характер протекающих в капле, дуге и сварочной ванне реакций величину пластических деформаций растяжения, возникающих в металле шва, и з. т. в. при его охлаждении. [c.171]

Если сталь склонна к значительному росту зерна, а действительная скорость охлаждения металла зоны термического влияния по расчету оказалась меньше нин<него предела допустимых, следует увеличить число слоев в шве и сварить их длинными швами. При выборе новых режимов следует определить действительные скорости охлаждения. [c.239]

Склонность сплавов, особенно содержащих марганец, к росту зерна металла в зоне термического влияния не допускает значительный перегрев металла (например, при скоплении в одном месте сварных швов, при многослойной сварке без перерыва для охлаждения металла и т. п.), [c.350]

Охлаждение металла в жидком состоянии сопровождается плавным понижением температуры и может быть названо простым охлаждением, так как при этом нет качественного изменения состояния. [c.45]

Горячая сварка — это способ, при котором осуществляются предварительный и сопутствующий нагревы изделия до 600—700° С с последующим медленным охлаждением. Такой процесс уменьшает скорость охлаждения металла сварочной ванны и околошовной зоны, что обеспечивает полную графитизацию металла шва и отсутствие отбела в околошовной зоне, а также исключает возможность появления сварочных напряжений, [c.94]

Сварка чугуна стальными электродами — это наиболее доступный метод сварки. При сварке стальными электродами с обычными покрытиями вследствие проплавления чугуна на некоторую глубину в металле шва значительно возрастает содержание С. Быстрое охлаждение металла шва, имеющее место при холодной сварке чугуна, приводит к повышению твердости (закалке) шва и отбеливанию околошовной зоны. [c.95]

Толщину наружных ребер жесткости у их основания принимают равной 0,9... 1,0 толщины основной стенки б (рис. 17.2, а). Толщина внутренних ребер из-за более медленного охлаждения металла должна быть равна 0,86 (рис. 17.2,6). Высоту ребер принимают /1р<5б. Поперечное сечение [c.234]

При помощи термического анализа можно построить кривые нагрева или охлаждения вещества, записывая температуру через равные промежутки времени. Полученные кривые неодинаковы для кристаллического и аморфного веществ. На рис. 2.1,а приведена кривая охлаждения кристаллического вещества, которая показывает, что переход кристаллического вещества из жидкого состояния в твердое происходит при температуре кристаллизации (Ткр). Этот процесс перехода протекает в определенный промежуток времени и сопровождается выделением скрытой теплоты кристаллизации. Поэтому, несмотря на охлаждение металла, температура в течение данного времени остается неизменной (на кривой горизонтальный участок). [c.21]

Приведенные температурные интервалы ковки являются наиболее широкими, а режимы охлаждения — ускоренными, которые достигнуты на отдельных заводах. Использование на других заводах рекомендуемых в марочнике параметров, а также назначение рациональной температуры нагрева металла и условий охлаждения поковок возможно только после предварительного опробования и соответствующей корректировки с учетом местных условий, металлургической технологии, объема ковочных работ, размера поковок, величины садки, состояния печного оборудова-ния и др. Рекомендуемые условия охлаждения металла после ковки в ряде случаев не заменяют режимов предварительной термообработки поковок. [c.10]

Образование сварочных деформаций и напряжений. Основными причинами образования собственных напряжений и деформаций в сварных соединениях и конструкциях являются неравномерный нагрев и охлаждение металла при сварке, структурные и фазовые превращения, механическое (упругое и пластическое) де( р-мирование при сборке, монтаже и правке сварных узлов и конструкций. [c.33]

В пробе Кировского завода, изменяя толщину металла в зоне выточки, а также применяя дополнительные подогрев или охлаждение, меняют скорость охлаждения металла при сварке и степень его подкалки. По этим показателям судят о сопротивляемости металла образованию холодных трещин. [c.43]

В практике применяют два способа сварки правый и левый (см. рис. 57). Правым называется такой способ, когда сварка производится слева направо, сварочное пламя направляется на сваренный участок шва, а присадочная проволока перемещается вслед за горелкой. Так как при правом способе пламя направлено на сваренный шов, то обеспечивается лучшая защита сварочной ванны от кислорода и азота воздуха, большая глубина проплавления, замедленное охлаждение металла шва в процессе кристаллизации. Тепло пламени рассеивается меньше, чем при левом способе, поэтому угол разделки кромок делается не 90°, а 60—70°, что уменьшает количество наплавленного металла и коробление. При правом способе производительность на 20—25% выше, а расход газов на 15—20% [c.100]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

Определить влияние окружающей температуры, изменяющейся в пределах от 293 до 243 К, на мгновенную скорость охлаждения металла на оси шва при Г = 973 К. [c.215]

Теплофизические свойства шлаковых систем теплоемкость, теплопроводность, энтальпия — влияют на условия формирования сварного шва и скорость охлаждения металла шва. [c.360]

При охлаждении металла у стенок изложницы формируются вытянутые кристаллиты дендритного типа. Это объясняется наличием сильного темпе- [c.207]

Построенную по уравнению (4-17) кривую в координатах Ар и G называют гидродинамической характеристикой трубы или змеевика (рис. 4-4). В том случае, если минимальное значение расхода жидкости G обеспечивает охлаждение металла труб до нужной температуры, такой расход допустим, а если не обеспечивает, то расход следует изменить. [c.172]

В условиях циклического охлаждения труб при водной очистке в них возникают знакопеременные термические напряжения. Процесс термоциклического нагружения можно в простейшем случае изобразить показанной на рис. 5.28 схемой [168, 187—189]. В первом цикле охлаждения металл деформируется на величину е= =бу +бп (линия О —а —с), где еу и е обозначают соответственно упругую и пластическую деформацию при первом цикле охлаждения. При прекращении охлаждения температура металла восстанавливается до начальной величины и на него воздействует сжимающее напряжение. При этом происходит пластическая деформация бп" (линия d — e). В условиях повторных циклов процесс протекает по замкнутому контуру b— —d—e—b, который по существу представляет собой циклически повторяющуюся упруго-пластическую деформацию материала. Суммарная упругопластическая деформация и размах напряжений Ла по упрощенной петле гистерезиса выражаются как [c.236]

Строгое лтатемэтическое обоснование имеют только формулы по расчету процессов пагрева и охлаждения металла при сварке. До настоящего времени наиболее широко практикуется выбор параметров режима сварки по различным таблицам и номограммам, построенным па основании большого числа экспериментов. Использование этих данных позволяет выбрать все параметры ре-Нчима сварки /, С/, V v, 1 ил1 < э, h- При этом можно быть уверенным, что будут обеспечены необходимое проплавление свариваемых кромок, удовлетворительная форма внешней части шва, механические свойства металла шва на уровне основного металла. Однако номограммы и таблицы не содержат информации о таких важных и интересных для технолога сведениях, как 1) какие размеры имеет шов (//, е, h, г[з ) 2) каковы величины F -p, и y,, [c.172]

Таким образолг, с увеличением скорости охлаждения металла шва вместо сравнительно мягких равновесных структур феррит-но-перлитиой стали происходит образование неравновесных, мелкодисперсных структур сорбита, тростита и бейнита, что приводит к заметному повьннепию прочности и уменынению пластичности металла шва. Аналогичное явление происходит в сталях, которые с целью повышения их прочности подвергают процессу так называемого термического упрочнения. [c.200]

Формулы (41) —(45) справедливы при условии, что концентрация отдельных элементов лс>кит в указанных выше пределах, суммарное содержание всех легирующих элементов не превышает 5% II скорость охлаждения металла шва не превышает 2° С/с (т. е. отсутствует эффект закалки). При больших скоростях ох-лагкдения необходимо учитывать эффект закалки, используя данные рис. lOLi, на котором эффект закалки в зависимости от скорости охлал денргя приведен для двух эквивалентных содержаний углерода Са = 0,2() и Сй = 0,57. Для промежуточных значений С., рекомендуется пользоваться интерполяцией и определять и охл- Эквива- [c.202]

Дальпей1иес охлаждение стали ниже температуры превраш ения Л с, приводит к образованию эвтектоидной смеси феррита и цемен-тн га -- перлита. Вторичная кристаллизация сопровождается значительным увеличением числа зерен, так как в пределах первичного зерна аустенита образуется несколько зерен перлита и феррита, Это благоприятно влияет па механические свойства стали. С упсличениепг в стали содержания углерода количество перлита возрастает. Одновременно может наблюдаться и рост величитгы зерен Количество и строение перлитной фазы зависит также от скорости охлаждения металла шва. [c.210]

Закаливаемость стали можно оценить, изучая кинетику распада аустенита. На рис. 115 представлена схема диаграммы изотермического распада аустенита и нанесены кривые, соответствующие различным скоростям охлаждения металла. Скорость охлаждения, выран<енная кривой 2, характеризует максимальную скорость охлаждения, повышение которой приведет к частичной закалке стали. Ее называют первой критической скоростью охлаждения. При скорости охлаждения по кривой 3 наступает полная закалка (100% мартенсита). Ее называют второй критической скоростью охлаждения. Кривая 1 характеризует скорость охлаждения, при которой отсутствует закалка. [c.231]

Таким образом, для определения длительности нагрева выше температуры Т сначала рассчитывают максимальную температуру тах, до которой нагревался металл в данной точке. Затем вычисляют безразмерную температуру 6 и по номограмме рис. 120 находят /з или /3. После этого, определив предварительно q , соответствующую принятому режиму сварки или наплавки, по формуле (48) или (49) определяют длительность нагрева Многочисленные исследования позволили определить диапазон скоростей охлаждения металла зоны термического влияния Awoxn, в котором не возникают треш ины и получается удовлетворительное сочетание механических свойств (табл. 61). [c.237]

Увеличение степени легирования при повышенном содержании углерода повышает устойчивость аустенита, и, практически, при всех скоростях охлаждения околошовной зоны, обеспечивающих удовлетворительное формирование шва, распад аустенита происходит в мартенситной области. Подогрев изделия при сварке не снилгает скорости охлаждения металла зоны термического влияния до значений, меньншх, чем w p, более того, способствует росту зерна, что вызывает снижение деформационной способности и приводит к возникновению холодных трещин. [c.241]

Высокие скорости охлаждения металла шва и зоны термического влияния, соответствующие термическому циклу сварки, приводят к отбеливанию чугуна, т. е. появлению участков с выделениями цементита той или иной формы в различном количестве. Высокая твердость отбеленных участков практически лшпает возможности обрабатывать чугуны режущим инструментом. [c.324]

При электрошлаковой сварке чугуна применяют фторидпые обессеривающие и пеокислительпые флюсы. Замедленное охлаждение металла шва и околошовной зоны, характерное для элект-рошлаковой сварки, позволяет получать сварные соединения без отбеленных и закаленных участков, трещин, пор и других дефектов. Электрошлаковая сварка обеспечивает вполне удовлетворительные механические свойства сварных соединений из чугуна и хорошую их обрабатываемость. [c.333]

Подготовка кромок зависит от толщины металла. При толщине металла б 5 мм — без скоса кромок, при 6 == G 12 мм — V-образная и при большей толщине — Х-образная разделка с углом раскрытия 70—90 для неплавящегося электрода и 60— 70 для плавящегося без притупления. Детали под сварку собирают па прихватках (luar до 400 мм) или в специальных жестких приспособлениях, обеспечивающих мепьшие деформации. Для формирования корня шва используют подкладки из предварительно про-калеино] о графита или меди (в этом случае с водяным ее охлаждением). Металл толщиной до 5 мм спаривают с нодог репом до темпе- [c.346]

Внутренние остаточные напряжения возникают в процессе быстрого нагрева пли охлаждения металла вследствие неоднородного расширения (сжатия) поверхностных и внутренних слоев. ги напряжения называюг тепловыми или термическими. 1 юме того, напряжения появляются в процессе кристалли ацип, при неоднородной деформации, при термической обработке вследствие неоднородного протекания структурных превращений по объему и т. д. Их называют фазовыми или структурными. [c.43]

Весьма эффективно использование ЭВМ в задачах оптимизации параметров режимов сварки, например, по скорости охлаждения в заданном интервале температур (см. п. 7.4). Представленные в п. 7.4 случаи ограничены примерами использования формул для быстродвижущихся источников теплоты. Для уменьшения скоростей охлаждения металла часто специально понижают скорость сварки и в этом случае необходимо использовать формулы типа (6.26). Выразить в явном виде скорость охлаждения dTfdt при определенном значении Т не удается. Подбор оптимальных и и для обеспечения заданной скорости охлаждения в конкретном интервале температур, в особенности если еще ставится задача минимизации длительности пребывания металла выше определенной температуры, без ЭВМ практически невозможен. [c.202]

Пример 4. Режим сварки на поверхности массивного тела из низколегированной стали подобран из условия качественного формирования шва и характеризуется следующими параметрами / = 400 Л, t/ = 38B, и = 18 м/ч = 0,5 см/с, т) = 0,8. Требуется определить мгновенную скорость охлаждения металла при Т = 920 К и в случае, если она выше 25 К/с, определить температуру подогрева Г , обеспечивающую указанную скорость охлаждения. Теплофизические коэффициенты стали а = 0,08см /с, Х,= 0,38 Вт/(см К), ср= 4,8 Дж/(см -К). [c.214]

Нагрев и охлаждение металлов вызывают изменение линейных размеров тела и его объема. Эта зависимость выражается через функцию свободных объемных изменений а, вызванных термическим воздействием и структурными или фазовыми превращениями. Часто эту величину а называют коэффициентом линейного расширения. Значения коэффициентов а в условиях сварки следует определять дилатометрическим измерением. При этом на образце воспроизводят сварочный термический цикл и измеряют свободную температурную деформацию ёсв на незакрепленном образце. Текущее значение коэффициента а представляют как тангенс угла наклона касательной к дилатометрической кривой дг в/дТ. В тех случаях, когда полученная зависимость Вс Т) значительно отклоняется от прямолинейного закона, в расчет можно вводить среднее значение коэффициента ср = tg0 p, определяемое углом наклона прямой линии (рис. 11.6, кривая /). Если мгновенные значения а = дгс /дТ на стадиях нагрева и охлаждения существенно изменяются при изменении температуры, то целесообразно вводить в расчеты сварочных деформаций и напряжений переменные значения а, задавая функции а = а(Т) как для стадии нагрева, так и для стадии охлаждения. 4В [c.413]

Как известно, в результате нер 1в номерного нагрева и охлаждения металла при сварке в сварном шве и околошовной зоне возникают остаточные напряжения, которые в ряде случаев отрицательно сказываются на работоспособности сосудов и других металлических конструкций. Все методы снятия остаточных напряжений условно ргаделяются на две группы, основанные на термическом и силовом воздействии. [c.332]

Схема, поясняющая мозаичную структуру кристалла, приведена на рис. 23. Размеры блоков составляют 10 — 10 А. На границах блоков (или субграницах) образуется область с нарушенным порядком расположения атомов угол разориентировки между блоками изменяется от 10 до 20 мин. Мозаичная структура образуется в результате захвата примесей растущими кристаллами, под действием сжимающих напряжений, возникающих при охлаждении металла, его пластической деформации и т. д. Таким образом, отдельный блок представляет собой элемент тонкой структуры металла, который характеризуется соверщен-ным кристаллическим строением. [c.36]

Проводниковые материалы представляют собой металлы и сплавы. Металлы имеют кристаллическое строение. Однако основное свойство кристаллического тела — анизотропность — не наблюдается у металлов. В период охлаждения металла одновременно зарождается большое количество элементарных кристаллов, образуются кристаллиты (зерна), которые в своем росте вступают в соприкосновение друг с другом и приобретают неправильные очертания. Кристаллиты приближаются по своим свойствам к изотропным телам. Высокая тепло-и электропроводность металлов объясняется большой концентрацией свободных электронов, не принадлежащих отдельным атомам. При отсутствии электрического поля равновероятны все направления теплового движения электронов в металле. Под воздействием электрического поля в движении электронов появляется преимущественное направление. При этом, однако, составляющая скорости электрона вдоль этого направления в среднем невелика, благодаря рассеянию на узлах решетки, Рассеяние электронов возрастает при уведичении степени искажения решетки. Даже незначительное содержание примесей, таких как марганец, кремний, вызывает сильное снижение проводимости меди. Другой причиной снижения проводимости металла или сплава может явиться наклеп— т. е. волочение, штамповка и т. п. Твердотянутая проволока имеет более низкую проводимость, чем мягкая, отожженная. При отжиге происходит рекристаллизация металла, сопровождающаяся повышением проводимости. Ее величина приближается к первоначальной благодаря восстановлению правильной формы кристаллической решетки. Во многих случаях желательно получение проводникового материала с низкой проводимостью такими свойствами обладают сплавы — твердые растворы двух типов. Твердыми растворами замещения называют такие, в которых атомы одного из компонентов сплава замещают в кристаллической решетке второго компонента часть его атомов. В твердых растворах внедрения атомы одного из компонентов сплава размещаются в пространстве между атомами второго, расположенными в узлах кристаллической решетки. Если атомы первого и второго компонентов сплава близки по размерам и строению электронных оболочек [c.272]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...