Процессы в сварочной ванне

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СВАРОЧНОЙ ВАННЕ [c.227]

Металлургические процессы в сварочной ванне развиваются в соответствии с основными закономерностями металлургии металлов. Особенности состоят, с одной стороны, в высокой скорости протекания процессов, обусловленной высокой температурой, с другой, - их незавершенностью вследствие кратковременности существования сварочной ванны. [c.227]

Каковы особенности протекания металлургических процессов в сварочной ванне [c.48]

Вот и перевернута последняя страница учебного пособия. Может быть, вы просто бегло просмотрели его, а может быть, досконально изучили - в любом случае вы убедились, сколь многообразна и интересна эта отрасль техники - сварка. Вы получили общие сведения о сварке узнали какие бывают группы способов сварки, какие различают сварные соединения и швы, как их узнать на чертеже сварной конструкции. Составили общее представление о металлургических и физических процессах в сварочной ванне и в металле сварного соединения, о технологической прочности и свариваемости металлов. Познакомились с особенностями расчетов сварных соединений на прочность и составили представление о сварочных напряжениях и деформациях. [c.387]

Изменение химического состава и распределение элементов в сварном соединении. Металл при сварке может достаточно сильно нагреваться, а при термических методах происходит его плавление на небольшом локальном участке. В таких условиях химический состав металла изменяется. Степень изменений зависит от химической активности самого металла, состава окружавшей температуры, качества подготовки поверхности металла под сварку, диффузионных процессов в сварочной ванне. [c.495]

Перенос электродного металла при дуговой сварке оказывает определенное влияние на динамические характеристики электрических параметров сварочной дуги, металлургические процессы в сварочной ванне, в значительной мере определяет технологические возможности процесса, его стабильность и устойчивость. Управление переносом (переход от крупнокапельного к мелкокапельному или струйному) осуществляют путем воздействия на величину электромагнитной силы [c.104]

Таким образом, в установившемся режиме величина погонной энергии должна быть постоянной. Это условие необходимо для сохранения одинакового сечения шва по его длине (рис. 139, а) и для устойчивого протекания физико-химических процессов в сварочной ванне. При неустойчивых параметрах технологического режима неизбежно изменение формы сечения шва, т. е. в этом случае при дву- [c.193]

Правила электротехнической безопасности 505—506 Припуски при контактной сварке 268, 270, 271 Процессы в сварочной ванне 6 Провода сварочные 91 Проволока порошковая 439, 440, [c.511]

Реализация большинства сварочных технологических процессов связана с нагревом обрабатываемого материала различными видами сварочных источников теплоты, а эффективность использования того или иного сварочного процесса определяется условиями нагрева и охлаждения изделия и присадочного материала. Так, характер протекания тепловых процессов определяет производительность плавления основного и присадочного металлов, направление и полноту протекания металлургических процессов в сварочной ванне или полости реза, условия формирования структуры металла шва и зоны термического влияния. Условия нагрева и охлаждения во многом определяют характер и уровень внутренних напряжений и деформацию изделия. Поэтому в [c.14]

Электрошлаковый процесс, бесспорно, прогрессивен в настоящее время трудно определить весь круг конструкций, которые целесообразно сваривать с его применением. Надлежит провести еще немало исследовательских работ по дальнейшему усовершенствованию технологического процесса сварки повышению стойкости против образования трещин, улучшению механических свойств соединений при динамических нагрузках, улучшению контроля процессов в сварочной ванне. В 1957 г. работы по электрошлаковой сварке были отмечены Ленинской премией. [c.282]

Исходными материалами для выплавки флюса являются марганцевая руда, плавиковый шпат, каустический магнезит, кварцевый песок — для введения во флюс МпО СаРг MgO и 8102. Каждый из этих компонентов оказывает свое влияние на прохождение металлургических процессов в сварочной ванне. [c.16]

Однако наряду со временем на металлургические процессы в сварочной ванне большое влияние оказывает температурный режим. В настоящее время еще нет достаточного количества экспериментального материала, касающегося этого вопроса. Вместе с тем рассмотрение процессов, протекающих в сварочной ванне, требует хотя бы приближенного представления о распределении температур в зоне плавления. [c.8]

Траектории и схемы перемещения к нца электрода при сварке второго и последующих слоев шва показаны схемами 16, Пб и Ив. Из приведенных схем видно, что сварку каждого последующего слоя шва выполняют в направлении, противоположном предыдущему. Такая последовательность наложения отдельных слоев шва благоприятно -сказывается на процессе сварки (нет непроизводительных перемещений электрода), способствует более полному протеканию металлургических процессов в сварочной ванне благодаря тому, что сварка ведется от более нагретых участков стыка к менее нагретым, которые в свою очередь по мере продвижения дуги подогреваются теплом надвигающейся сварочной дуги и также становятся в достаточной степени нагретыми. [c.60]

Образующаяся окись углерода СО в металле шва не растворяется, в процессе кристаллизации сварочной ванны она выделяется и может образовать поры. Углекислый газ применяют для защиты зоны сварки при использовании раскисляющих элементов (Мп, 81), нейтрализующих окислительное действие СОг. [c.27]

Сварочная металлургия отличается от других металлургических процессов высокими температурами термического цикла сварки и малым временем существования сварочной ванны в жидком состоянии, т. е. в состоянии, доступном для металлургической обработки металла сварного шва. Кроме того, специфичны процессы кристаллизации сварочной ванны, начинающиеся от границы сплавления, и образования измененного по своим свойствам металла зоны термического влияния. [c.313]

Особенности металлургических процессов при дуговой сварке под слоем плавленых флюсов. При дуговой сварке под слоем плавленого флюса следует различать высокотемпературную зону, охватывающую плавящийся торец электрода, капли металла, проходящие дуговой промежуток, и активное пятно дугового разряда в сварочной ванне, и низкотемпературную зону — хвостовая часть ванны, где температура приближается к температуре кристаллизации металла (см. рис. 9.40). [c.369]

Аргон и гелий не образуют химических соединений с металлами. Точно так же азот не взаимодействует с некоторыми металлами — медью, кобальтом и др. Поэтому процессы окисления, азотирования, наводораживания, а также растворения газов и вредных примесей в сварочной ванне связаны с несовершенством газовой защиты зоны сварки и проникновением в нее атмосферного воздуха. Кроме этого, наличие даже небольших концентраций вредных примесей в инертных газах, окисленных поверхностных слоев на кромках металла и сварочной проволоки, способствует образованию оксидов, нитридов и других соединений, заметно снижающих физико-механические свойства сварных соединений. [c.385]

Большое влияние оказывает характер структуры, образующейся при кристаллизации. Благоприятной, например, считается дендритная равноосная. Для ее получения прибегают к модифицированию сварных щвов редкоземельными, тугоплавкими или поверхностно-активными элементами. Нередко применяют также различные способы внешнего воздействия на кристаллизующийся металл шва — электромагнитное и ультразвуковое перемешивание, механические колебания ванны в процессе кристаллизации и др. Для создания условий, способствующих переходу от плоской схемы кристаллизации к объемной, иногда прибегают к введению в сварочную ванну дополнительного холодного металла в виде проволоки или металлической крупки того же состава, что и свариваемый металл. Введение охлаждающей присадки создает в ванне зону термического переохлаждения и способствует получению объемной схемы кристаллизации. [c.488]

При уменьшении погонной энергии как за счет скорости сварки (рис. 109, кривая /), так и за счет сварочного тока (кривая 2) электрохимическая гетерогенность уменьшалась. Это объяснялось увеличением скорости охлаждения, что вызывало большие отклонения от равновесных условий формирования структуры и оказывало суш,ественное воздействие на процесс кристаллизации сварочной ванны. При этом уменьшалось время пребывания металла в твердо-жидком состоянии, в связи с чем снижалась ликвация элементов, особенно серы и фосфора, что в свою очередь приводило к уменьшению химической неоднородности. Увеличение скорости охлаждения также снижало структурную неоднородность и приводило к изменению структуры. [c.242]

При сварке возникает ряд задач, в частности по оценке физико-химических реакций, имеющих место в сварочной ванне, явлений кристаллизации, образования фазовых и структурных превращений в зависимости от состава основного материала, тепловых процессов, определяемых источниками нагрева, условий охлаждений, защиты сварочной ванны и влияния на качество сварки некоторых других параметров. [c.115]

Присадочный материал. В качестве присадочного материала применяют медную проволоку с небольшим содержанием кремния и фосфора, которые являются хорошими раскислителями меди. Если применяется обычная электролитическая медь, то в состав флюса вводится какой-нибудь раскислитель, например фосфористая медь. В качестве флюса обычно применяется бура или борная кислота, которая наносится на поверхность свариваемой детали в виде порошка или пасты, замешанной на спирте. Кроме того, в процессе сварки флюс периодически вводится в сварочную ванну на нагретом конце присадочного прутка. [c.320]

Пайка имеет сходство со сваркой плавлением, но между ними имеются принципиальные различия. Если при сварке основной и присадочный материалы находятся в сварочной ванне в расплавленном состоянии, то при пайке паяемый металл не плавится. Формирование шва при пайке происходит путем заполнения припоем зазора между соединяемыми деталями, т. е. процесс пайки связан с капиллярным течением, что не имеет места при сварке плавлением. В отличие от сварки плавлением пайка осуществляется при температурах, лежащих ниже температуры плавления паяемого материала. [c.5]

Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом (рис. 5.6) дуга 8 горит между стержнем электрода 7 и основным металлом 1. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в сварочную ванну 9. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода [c.229]

При всех способах сварки плавлением в сварочной ванне происходят те же процессы, что и в металлургических печах при выплавке металлов и их сплавов. Это плавление, взаимодействие жидкого металла с газами и компонентами шлаков, легирование металла и выгорание (испарение, окисление) легирующих компонентов, затвердевание металла, структурные изменения в нем. [c.17]

Наиболее опасными для сталей считаются сера и фосфор, попадающие в сварочную ванну в виде примесей из шлака, из основного и присадочного металла. Уже при содержании в металле 0,01 % серы в процессе кристаллизации металла шва из раствора по границам зерен выпадает легкоплавкий сульфид железа FeS. От растягивающих напряжений при усадке металла в процессе его охлаждения прослойки, заполненные FeS, разрушаются, образуются горячие трещины. Таким образом, сера вызывает красноломкость стали - снижение ее прочности при высокой температуре. [c.22]

Процесс повторяется. Кристаллизация происходит слоями, которые располагаются параллельно фронту затвердевания. В зависимости от средней скорости кристаллизации в сварочной ванне могут расти столбчатые кристаллиты трех типов (рис. 15) гладкие, ячеистые и дендритные (древовидные). У линии сплавления (вблизи точки А) переохлаждение невелико, скорость кристаллизации мала. Фронт затвердевания гладкий, на нем нет выступов и впадин. Это гладкий рост кристаллитов. По мере увеличения переохлаждения на фронте затвердевания образуются выступы - начинается ячеистый рост. Ячеистые кристаллиты представляют собой ряд параллельных игл (ячеек), имеющих поперечный размер 10 ...см, между ячейками в пределах каждого кристаллита образуются субграницы. По мере увеличения переохлаждения увеличивается скорость кристаллизации, отдельные ячейки могут быстро прорастать в расплав в виде игл, образуя стволы (по оси первого порядка). От них по осям второго порядка растут ветви, на которых могут быть новые ветви, растущие по осям третьего порядка и т.д. Образуются древовидные кристаллиты-дендриты, происходит дендритный рост. Вблизи оси шва перед фронтом затвердевания переохлаждение может быть так велико, что на имеющихся в расплаве включениях, которые в этом случае будут служить центрами кристаллизации, начнут расти во всех направлениях неориентированные кристаллиты. Это автономный рост кристаллитов. Столбчатые кристаллиты прекращают свой рост, упираясь в закристаллизовавшуюся зону автономного роста. [c.27]

Сг - N1 — Мо - V сталей [87]. Скорость охлаждения таких швов после технологического <послесварочного) отпуска для снятия напряжений ограничивают, как правило, 10-25 С/ч с тем, чтобы термические напряжения из-за температурного градиента между поверхностными и центральными зонами сечения сварных конструкций не превышали допустимых значений. При этом в металле шва может развиваться отпускная хрупкость, что значительно ослабляет благоприятный эффект термической обработки для снятия напряжений. Проблема осложняется тем, что если в основном металле концентрации кремния и марганца могут быть значительно снижены путем использования специальных металлургических приемов при выплавке стали (подбор шихты, углеродное раскисление в вакууме), то в низколегированных сварных швах содержание марганца, вводимого специально в сварочную проволоку, и кремния, вводимого при раскислении шва, не мржет быть ниже определенных уровней, обусловленных необходимостью обеспечения оптимального содержания продуктов окислительно-восстановительных процессов в сварочной ванне. [c.47]

Надежные теоретические количественные расчеты названных реакций практически не разработаны, что вызвано рядом трз дностей, одна из которых — отсутствие исходных данных для расчета сварочных систем (реакции, как правило, не достигают состояния равновесия). Этот пробел до известной степени восполняет обработка экспериментального статистического материала, характеризующего процессы в сварочной ванне на границе раздела металлической и шлаковой фаз. Для довольно широкого диапазона активных флюсов и ре>К11д ов сварки перимснтально установлены связи, описывае>5Ые формулами [c.61]

Одной из причин образования пор в наружном шве следует считать наличие поверхностных окислов на свариваемых кромках — окалины и ржавчины, и недостаточную длительность протекания металлургических процессов в сварочной ванне, обусловленных вынужденным уменьшением режима по току и, таким образом, уменьшением времени пребывания расплавленного металла в сварочной ванне во избежание прожога подварочного слоя шва. Ржавчина, как известно, под влиянием тепла дуги превращается в окалину с выделением паров воды. Окалина, в свою очередь взаимодействуя с жидким металлом, вызывает повышенное содержание закиси железа в системе шлак — металл, которое тормозит восстановление кремния и марганца. При достаточном количестве окалины на отдельных участках стыка это способствует интенсификации реакции окисления углерода [С]+[01 = = С0 в кристаллизирующейся части ванны. Выделяющаяся при этом окись углерода, не растворимая в металле, служит причиной образования пор. Пары воды также взаимодействуют с жидким металлом, что приводит вначале к поглощению водорода в высокотемпературной части сварочной ванны, а затем к его выделению из кристаллизирующегося металла шва в виде молекул, не растворимых в металле. Последнее обусловливает образование пор в шве с развитием их до сквозных свищей. [c.108]

Спстематпческпе количественные данные о ликвационных процессах в сварочной ванне на нпзкоуглеродпстых и низколегированных сталях в условиях, характерных для сварки покрытыми электродами, отсутствуют, что затрудняет поиск оптимального состава металла шва, при котором обеспечиваются наибольшая его химическая однородность и высокая трещиностойкость, и требует проведения дополнительных исследований. [c.26]

Это достигается тем, что сварочные материалы участвуют а) 3 защите расплавленного металла в зоне протекания металлур гических процессов, а в некоторых случаях и пагрстого твердого металла от вредного действия атмосферного воздуха (насыщения его газами атмосферы) в точение всего н])оцесса сварки — в процессе расплавления, переноса в дуге, пребывания в сварочной ванне, к рнсталлнзации б) в регулпрованпи химического состава металла шва путем его легирования и раскисления в) в очистке (рафинировании) металла шва — удалении серы, фосфора, включений окислов и шлаков г) в очистке металла шва от водорода и азота д) в ряде случаев в модифицировании, измельчении первичной структуры шва. [c.84]

Следовательно, при сварке осуществляется сложная физи-ко-химическая обработка электродного и основного металла, нронсходян ая в газовой и нглаковой фазах и завершаюгцаяся в сварочной ванне, что приводит к образованию шва нужного состава с требуемыми свойствами эту обработку обычно называют металлургическими или физико-металлургическими процессами сварки. [c.84]

В зависимости от разновидности способа сварки в защитных газах подготовка кромок должна быть различной. Так как ири сварке в защитных инертных газах расплавленный металл изолирован от атмосферного воздуха, то в сварочной ванне могут протекать металлургические процессы, связанные с наличием в нем растворенных газов и легирующих элементов, внесенных из основного или д,ополнителъного металла. При использовании смесей инертпых с активными газами возникают металлургические взаимодействия между элементами, содержащимися в расплавленном металле, н активными примесями в инертном газе. [c.254]

Сварку в аргоне плавящимся электродом выполняют по схеме, приведенной на рис. 5.11,6, г. Нормальное протекание процесса сварки и хорошее качество шва обеспечиваются при высокой плотности тока (100 А/мм и более). При невысокой плотности тока имеет место крупнокапельный перенос расплавленного металла с электрода в сварочную ванну, приводяниш к пористости шва, сильному разбрызгиванию расплавленного металла и малому проплавлению основного металла. При высоких плотностях тока перенос расплавленного металла с электрода становится мелкокапельным или струйным. В условиях действия значительных электромагнитных сил быстродвижущнеся мелкие капли сливаются в сплошную струю. Такой перенос электродного металла обеспечивает глубокое проплавление основного металла, формирование плотного шва с ровной и чистой поверхностью и разбрызгивание в допустимых пределах. [c.197]

Однако в процессе сварки на перемещающуюся по металлу дугу д ствуют факторы, нарушающие ее устойчивое горение, такие, как jjgjMeHeHHe длины дуги, которое зависит от квалификации сварщика, j giie TBo сборки, перенос капель жидкого металла в сварочную ван-цу, изменение величины сварочного тока при колебаниях напряже-сети, изменение. скорости сварки, магнитное дутье дуги (отклонение дуги под действием электромагнитных полей и ферромагнитных масс) и другие факторы. [c.55]

Электронно-лучевая сварка — одно из самых распространенных технологических применений электронного луча. Поскольку сварка — процесс, связанный с локальным плавлением и последующей кристаллизацией расплавленного металла, ширина зоны расплавленного металла имеет при сварке важное значение. Кристаллизация металла в сварочной ванне в значительной мере определяет свойства металла шва и изменение ширины зоны проплавления при сварке сТановитс.я важным фактором воздействия на свойства сварного соединения. Кроме того, от объема расплавленного металла зависят деформ ции и напряжения, возникающие после сварки в сварных конструкциях, что также требует регулирования объема сварочной ванны. [c.113]

Таким образом, полученная зависимость термического КПД е учетом энергетических затрат на плавление металла в зопе сварки позволяет определить величину с учетом специфики физических процессов, протекающих в сварочной ванне, в частности процесса парообразования и условий равновесия расплавленного металла в канале проплавления. При этом отклон< Ние расчетных значений от речульта-тов эксперимента составляет примерно 7%. [c.120]

Исследованы явления теплового охрупчивания сварных швов на хромоникелевых сталях, процессы кристаллизации сварочной ванны (В. И. Дятлов, Н. И. Коперсак). [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...