МЕТАЛЛЫ Свариваемость 539 — Влияние легирующих элементов

ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ПРИМЕСЕИ НА СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ [c.179]

Монография состоит из семи глав. В гл. I рассмотрены основные положения теории фазовых превращений в металлах и сплавах в твердом состоянии, а также закономерности превращений железа, титана и их сплавов в изотермических условиях. В гл. II показаны условия их протекания в зоне термического влияния при сварке плавлением. В гл. III описаны новые методы и аппаратура для изучения кинетики фазовых превращений и изменений структуры и свойств металлов в неравновесных условиях при сварке и термомеханической обработке, а также для исследования задержанного разрушения и образования холодных трещин. В гл. IV приведены результаты исследования превращений при непрерывном нагреве, кинетики роста зерна и гомогенизации аустенита и Р-фазы сплавов титана при сварке. В гл. V рассмотрены основные закономерности фазовых превращений в условиях непрерывного охлаждения при сварке. В гл. VI изложен механизм задержанного разрушения сталей и сплавов титана, установлены критерии оценки этого явления и показано влияние легирующих элементов, параметров термического цикла и жесткости сварных соединений на" сопротивляемость этих материалов образованию холодных трещин при сварке. В гл. VII приведены характеристики свариваемости сталей и сплавов титана различных структурных классов и систем легирования, сформулированы критерии выбора технологии и режимов их сварки и показаны пути регулирования структуры и свойств сварных соединений как в процессе сварки, так и при последующей термической, термомеханической или механико-термической обработке. [c.10]

Как и ковкость, свариваемость зависит от содержания углерода чем меньше углерода в сталях, тем лучше они свариваются. Большое влияние на свариваемость оказывает присутствие некоторых специальных (легирующих) элементов в металле. [c.21]

Склонность металла сварного соединения к образованию холодных трещин зависит от химического состава свариваемого металла, а также от режима и условий сварки, определяющих скорость охлаждения металла и возможность попадания водорода в сварочную ванну. Легирующие элементы, способствующие возникновению закалочных структур, увеличивают склонность сталей к холодным трещинам. Их совокупное влияние можно определить по эквивалентному содержанию углерода С, как сумму их концентраций в данной стали в процентах с учетом коэффициентов влияния [c.34]

Для образования качественного сварного соединения следует предупредить возникновение в сварном шве различных дефектов пор, непроваров и, главным образом, трещин. Свариваемость стали тем лучше, чем меньше в ней углерода и легирующих элементов. Влияние углерода является определяющим. Углерод расширяет интервал кристаллизации и увеличивает склонность к образованию горячих трещин, которая проявляется тем в большей степени, чем дольше металл шва находится в жидком состоянии. [c.109]

Символы различных элементов означают содержание данного элемента в процентах. Признаком хорошей свариваемости считается величина Сэ < 0,4. Признавая рациональность такого подхода к оценке влияния состава стали на свариваемость, в ряде работ уточнены коэффициенты, соответствующие различным легирующим элементам. Однако использование приведенной выше формулы для оценки свариваемости имеет и свои недостатки, связанные с недоучетом ряда факторов, также влияющих на свариваемость (например, толщина металла, способ и условия сварки и др.). [c.314]

Высокая пластичность тантала (так же как и ниобия) позволяет легировать его сравнительно большими количествами других элементов без существенного ухудшения технологичности сплава. Наиболее распространен сплав Та — 10% W [51]. Влияние содержания некоторых легирующих элементов на. минимальный радиус загиба (до появления первой трещины) основного металла и сварных швов, полученных ручной дуговой сваркой вольфрамовым электродом в камере, заполненной аргоном, приведено в табл. 37 [26]. Толщина свариваемых листов составляла 0,6—0,9 мм. [c.376]

При дуговой сварке в инертных газах происходят очень быстрый и концентрированный нагрев свариваемых кромок и быстрое охлаждение за счет охлаждающего действия струи аргона. При сварке в аргоне легирующие элементы (хром, никель) выгорают незначительно, вследствие чего необходимость дополнительного легирования шва отпадает. Кроме того, совершенно исключается влияние на состав наплавленного металла, флюсов и электродных покрытий. [c.108]

На свариваемость металлов и сплавов оказывают влияния химические элементы, входящие в их состав. Свариваемость сталей изменяется в зависимости от содержания в ней углерода и легирующих элементов. [c.44]

Легирующие элементы титановых оплавов в наибольшей степени влияют на изменение пластических свойств сварного шва и зоны термического влияния. Пластические свойства многих оплавов, содержащих хром, марганец, железо, молибден, ванадий и другие элементы, снижаются вследствие закалки металла из Р-области. При этом происходит превращение с образованием а -фазы, которая обладает более дисперсным строением и большей хрупкостью. В работе [107] исследована свариваемость некоторых двойных сплавов титана. Наиболее резкое изменение свойств в шве наблюдалось (рис. 20) в сплавах с хромом, молибденом, кобальтом. Введение олова и циркония практически не влияло на свойства шва. [c.82]

Для образования качественного сварного соединения следует предупредить возникновение в сварном шве различных дефектов пор, непроваров и главным образом трещин. Свариваемость стали тем лучше, чем меньше в ней углерода и легирующих элементов. Влияние углерода является определяющим. Углерод расширяет интервал кристаллизации и увеличивает склонность к образованию горячих трещин, которая проявляется тем в большей степени, чем дольше металл шва находится в жидком состоянии. Причиной образования холодных трещин являются напряжения, возникающие при структурных превращениях, особенно мартенситном. [c.79]

При дуговой сварке в инертных газах происходит очень быстрый и концентрированный нагрев свариваемых кромок и быстрое охлаждение за счет охлаждающего действия струи аргона. При сварке в аргоне легирующие элементы (хром, никель и др.) выгорают незначительно, поэтому отпадает необходимость дополнительного легирования шва. Кроме того, соверщенно исключается влияние на состав металла, флюсов и электродных покрытий. Швы, сваренные дуговой сваркой в защитных газах, обладают большей стойкостью против межкристаллитной коррозии, а изделие меньше коробится, чем при газовой и дуговой сварке покрытыми электродами и под флюсом. Склонность сталей к короблению особенно проявляется при сварке изделий из тонкого металла. [c.115]

Легирующие элементы оказывают существенное влияние на показатели свариваемости сталей. Увеличение содержания элементов, повышающих закаливаемость, сопровождается снижением сопротивления сварных соединений образованию холодных трещин [1]. Элементы, упрочняющие твердый раствор, способствуют, как правило, снижению ударной вязкости металла в околошовном участке ЗТВ сварных соединений. [c.170]

Трещины возникают на стадии первичной кристаллизации и развиваются при дальнейшем остывании металла. Горячие трещины обусловлены междендритными жидкими прослойками и остаточными напряжениями. В ниобиевых сплавах образование трещин зависит от соотношения концентрации легирующих элементов. Так, при отношении Мо/2г>5 У/2г>5 и (Мо + + У)/2г>10 горячие трещины в швах отсутствуют. Пористость сварных швов из тугоплавких металлов УА группы является весьма распространенным явлением. Поры располагаются преимущественно по линии сплавления и имеют сферическую замкнутую форму. Они не оказывают существенного влияния на герметичность швов и их механические свойства, но могут существенно увеличивать скорость коррозионного растрескивания. Появление пор объясняют присутствием в основном металле активных примесей и реакциями взаимодействия углерода с кислородом или оксидами. Существенное влияние на образование пор оказывают дефекты обработки торцов свариваемых кромок. [c.415]

Сварка молибдена. Молибден имеет атомную решетку объемно-центрированного куба и аллотропических превращений не претерпевает вплоть до температуры плавления. Молибден инертен к водороду, устойчив против соляной, серной, плавиковой и фосфорной кислот, растворов щелочей, расплавов щелочных металлов, но растворяется в азотной кислоте и в расплавах щелочей. С кислородом начинает взаимодействовать с 673 К и интенсивно окисляется с 873 К- Молибден устойчив в среде чистого азота от температуры плавления до 1273 К- Нитриды молибдена диссоциируют до 1273 К- Промышленные сплавы молибдена имеют небольшие добавки (десятые доли процента) легирующих элементов циркония, титана, ниобия, тантала, образующих в этих количествах твердые растворы с молибденом. Анализ различных данных по диффузионной сварке молибдена показывает, что наилучшие результаты обеспечивает режим Т = 1973 К, р = 9,8 МПа, t — 5 мин. В соединениях, выполненных на этом режиме, в зоне стыка изменений структуры не наблюдается. Структура зоны соединения аналогична структуре основного металла, несплошности в стыке отсутствуют. Благоприятное влияние на свариваемость молибдена оказывает применение прокладок из основного металла с мелкозернистой структурой. [c.155]

В связи с этим в шов с расплавленным основным металлом поступают легирующие элементы, содержащиеся в свариваемой стали, в том числе и углерод, концентрация которого в сталях этой группы достаточно высока. Влияние содержания углерода, серы и марганца в шве на склонность к образованию горячих трещин схематически представлепо на рис. 124. Линия I служит границей раздела составов с низким содержанием углерода ( ] m. при которых образуются или не образуются горячие трещины. При повышенном содержании углерода [С] , ш такой границей будет линия 5, в этом случае даже при низком содержании серы и большой концентрации марганца в шве могут возникнуть горячие трещины. При механизированной сварке под флюсом необходимы подготовка кромок, техника и режимы сварки, при которых доля основного металла в шве будет минимальной. [c.252]

Рассмотренный кратко термодеформационный цикл сварки, обусловливая появление уравновешенных упругих деформаций в зоне сварного соединения, приводит к возникновению остаточных сварочных напряжений в сварном соединении. В зонах, где должны происходить деформации сжатия, возникают растягивающие остаточные напряжения, а уравновешивающие их сжимающие напряжения соответственно появляются в зонах с деформацией растяжения. На величину и распределение остаточных напряжений кроме неравномерных деформаций изменения объема металла при охлаждении оказывают влияние и объемные изменения, протекающие ниже температуры распада аустенита. Эти изменения у различных сталей протекают по-разиому и зависят от содержания в стали углерода и легирующих элементов. На рис. 4 представлена схема распределения остаточных напряжений в сварном соединении. Уровень напряжений и размеры растянутых и сжатых зон зависят от условий сварки и состава свариваемой стали. По данным табл. 2 можно судить о роли состава стали в возникновении остаточных напряжений в сварном соединении. Экспериментально определенные величина и распределение остаточных напряжений в сварных соединениях труб с толщиной стеики 30—36 м.м из стали 15ХМ, выполненных ручной дуговой сваркой с получением металла шва близкого состава, приведены на рис. 5. [c.408]

Исследование свариваемости стали ЮХНДП. При изучении свариваемости сталей и сплавов часто возникает необходимость исследования влияния одного или нескольких легирующих элементов на свойства металла шва. [c.54]

Углерод. Большинство наплавочных сплавов в той или иной степени легировано углеродом. Такое широкое применение углерода обусловлено его минимальной стоимостью и высоким упрочняющим действием. Он является основным карбидообразующим элементом. При доэвтектоидном содержании углерода (< 0,8 %) формируется покрытие, обладающее высокой ударостойкостью при сравнительно хорошей износостойкости. При большем содержании углерода при наличии карбидообразующих металлов существенно возрастает износостойкость, особенно абразивная, однако стойкость к ударным нагрузкам снижается. Углерод резко снижает коррозионную стойкость покрытий. Поэтому для коррозионно-стойких покрытий содержание углерода уменьшают. Содержание углерода >1,2% применяется редко в том случае, когда необходима большая твердость. На технологические свойства сплавов углерод оказывает отрицательное влияние, ухудшает свариваемость и увеличивает склонность к трещинообразованию. [c.157]

Рассматривая совместное влияние проплавления и образования промежуточных сплавов в участке сплавления неаустенитной стали с аустенитным металлом шва, а также диффузии углерода через границу сплавления, обусловленной разницей активностей углерода, можно отметить положительное влияние никеля. С одной стороны, никель способствует уменьшению протяженности мартенситной области в участке сплавления, с другой — никель повышает активность углерода в аустенитном шве и тем самым препятствует диффузии в него углерода, ограничивая тем самым образование диффузионной неоднородности на границе сплавления. Однако, как следует из ранее сказанного, не во всех случаях нужно неограниченно повышать содержание никеля в аустенитном шве вплоть до перехода к аустенитным сплавам на никелевой основе. Нет нужды н в использовании высоконикелевых сплавов для сварки сталей с очень низким содержанием углерода (менее 0,1 %), тем более если они легированы карбидообразующими элементами, особенно злементами, дающими стойкие карбиды и сильно снижающими активность углерода в растворе этих сталей (V, N5, Т1, Мо, ). Прн малом содержании в свариваемой стали таких карбидообразующих элементов и повышенном содержании углерода нужно использовать высоконикелевые электроды. Целесообразно повышать содержание никеля в металле шва там, где отмечено разрушение конструкции по науглероженной, упрочненной зоне вблизи металла шва ка участке сплавления или же разруш ение происходит по мартенситному участку зоны сплав- [c.307]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...