Скорость охлаждения после сварка

Сталь легированная (аустенит склонен к переохлаждению), зона термического влияния узкая, скорость охлаждения после сварки большая. Наблюдается рост зерна аустенита и укрупнение структуры. В этой зоне прочность металла повышается. но пластичность резко падает, часто до нуля (рис. 305,е). [c.399]

В соответствии со структурным состоянием в ЗТВ сварки твердость и прочность стали возрастают, а пластичность падает. Степень изменения свойств связана для данной стали со скоростью охлаждения после сварки, определяющей структурное состояние (табл. 5). [c.411]

Вызываемая сваркой тенденция к водородному хрупкому разрушению может быть снижена уменьшением скорости охлаждения после сварки [132]. Увеличение стойкости к водородному растрескиванию достигалось также предварительным нагревом стальных листов перед сваркой до температуры 100—150°С. [c.37]

На механические, физические и химические свойства стали большое влияние оказывают присадки легирующих элементов хрома, вольфрама, молибдена, ванадия, титана и др. Большинство специальных примесей и углерод повышают прокаливаемость стали, так как увеличивают устойчивость аустенита и замедляют процесс распада его при охлаждении. Основное влияние большинства специальных примесей и углерода заключается в том, что они снижают критическую скорость охлаждения и при определенном содержании могут вызвать закалку даже при охлаждении на воздухе. При сварке большинства легированных сталей вероятность образования мартенсита в наплавленном металле и в зоне термического влияния весьма высока, потому что скорость охлаждения после сварки довольно значительна и превышает скорость охлаждения на воздухе. Это является одним из основных затруднений при сварке легированных сталей. [c.172]

К преимуществам этого метода сварки следует отнести относительно малую требуемую удельную мощность более широкую зону разогрева, в результате чего облегчается пластическая деформация при осадке и уменьшается скорость охлаждения после сварки небольшое количество грата. [c.144]

По мнению авторов работ [210, 220], влияние водорода на склонность снлава ВТб к замедленному разрушению связано с процессами, протекающими внутри а- и -фаз (с адсорбционным эффектом водорода) без образования гидридов. В сплаве 0Т4-1 на развитие замедленного разрушения существенное влияние оказывает также гидридное превращение. Действительно, при уменьшении скорости охлаждения после сварки (скорость охлаждения регулировали подогревом образцов) склонность металла околошовной зоны сплава 0Т4-1 к замедленному разрушению возрастает (табл. 42). При [c.466]

При сварке сталей, склонных к закалке, иногда приходится ограничивать скорость охлаждения после сварки с тем, чтобы избежать недопустимой хрупкости соединения. Обычно чем выше скорость нагрева, тем больше скорость последующего охлаждения. Это иллюстрируется кривыми изменения температуры при быстром (фиг. 28, кривая А) и медленном (фиг. 28, кривая В) нагреве. Ско- [c.40]

Правильно выбирать тепловой режим нагрева основного металла при сварке. Если при сварке допускается свободное перемещение детали или основной металл склонен к закалке, следует применять более мощный тепловой режим, что способствует увеличению объема разогреваемого металла и замедлению остывания. С целью уменьшения скорости охлаждения после сварки и разности температур между нагретыми и холодными частями изделий сварку закаливающихся сталей, сварку металла больших толщин и сварку при низких окружающих температурах следует вести с предварительным или сопутствующим подогревом изделия в целом или околошовной зоны. [c.50]

Для уменьшения внутренних напряжений и деформации применяются различные технологические приемы. Так, например, при изготовлении сложной конструкции, состоящей из нескольких узлов, сначала сваривают каждый узел отдельно, а потом уже соединяют узлы между собой. Сварка конструкции отдельными секциями устраняет условия, вызывающие большие внутренние напряжения. Для уменьшения внутренних напряжений сталь, склонную к закалке, и металл большой толщины сваривают, применяя предварительный или сопутствующий подогрев. Подогрев всего изделия или зоны сварного шва уменьшает скорость охлаждения после сварки, что предотвращает образование в околошовной зоне хрупкой структуры закалки. В соединении, сваренном с подогревом, внутренние напряжения невелики и возможность образования горячих трещин мала. Помимо предварительного и сопутствующего подогрева, применяется замедленное охлаждение изделия в печи непосредственно после сварки. [c.120]

В ЗТВ всех этих сталей должны происходить укрупнение зерна и коагуляция, а вблизи шва и растворение упрочняющей фазы. Такие изменения строения в фазовом состоянии сопровождаются изменением свойств — снижением прочности и ударной вязкости ЗТВ. Однако изменение свойств ЗТВ этих сталей при сварке можно свести к минимуму, снижая погонную энергию и увеличивая скорость охлаждения после сварки. Ограниченному снижению свойств ЗТВ способствует то, что упрочняющая фаза, содержащая ванадий, ниобий и молибден, состоит из стойких карбидов или карбонитридов. Эти соединения обладают повышенной устойчивостью к коагуляции, для их растворения требуется нагрев до высоких температур в течение более длительного времени, чем для карбидов железа, марганца и хрома. Кратковременный нагрев при сварке не приводит к существенному растворе- [c.181]

Низкая теплопроводность хромистых сталей и повышенный градиент температур в ЗТВ — факторы неблагоприятные. Чтобы уменьшить температурный градиент в ЗТВ, который может быть особенно заметным при сварке с малым тепловложением, хромистые стали перед сваркой необходимо подогревать. Температура подогрева хромистых сталей перед сваркой должна быть разной для разных сталей. При сварке мартенситных сталей в целях уменьшения опасности возникновения холодных трещин подогрев должен быть высоким ( до 360 °С). Такой подогрев уменьшает скорость охлаждения после сварки, снижает уровень сварочных напряжений и способствует протеканию мартенситного распада 250 [c.250]

Основным методом уменьшения возможности закалки металла в сварном соединении, главным образом в околошовной зоне, является снижение скорости охлаждения после сварки, либо посредством увеличения погонной энергии при сварке, либо предварительным подогревом изделия. [c.373]

Чтобы уменьшить скорость охлаждения после сварки и разность температур между нагретыми и холодными частями изделий, при сварке закаливающихся сталей или металла больших толщин, а также сварке при низких окружающих температурах следует [c.127]

После формовки необходима просушка формы при постепенном подъеме температуры от 60 до 120 С, затем проводят дальнейший нагрев под сварку со скоростью 120. .. 150° в час в печах, горнах или временных нагревательных устройствах. Замедленное охлаждение после сварки достигается при укрывании изделий теплоизолирующим слоем (листами асбеста и засыпкой песком, шлаком и др.) или при охлаждении вместе с печами, горнами. [c.414]

Наиболее эффективно предотвращают появление отбеленных и закаленных участков металла, трещин, а также пористости чугуна его подогрев и замедленное охлаждение после сварки. Уменьшение температурного градиента, термических напряжений и скорости охлаждения металла в этом случае приводит к значительному улучшению структуры металла, более полному распаду цементитных выделений. [c.368]

I Снижение скорости охлаждения нагретого металла за счет применения предварительного подогрева (местного и общего) Использование низкотемпературных процессов пайкосварки, пайки и т. п. (см. ниже), происходящих без расплавления основного металла Подогрев деталей до сварки для снятия внутренних напряжений и равномерное и замедленное охлаждение после сварки [c.95]

Для получения требуемой структуры и свойств чугуна в сварном шве без термообработки газовую сварку проводят с предварительным нагревом отливок до 700-750 °С и охлаждением после сварки со скоростью не более 1,5 К/мин. [c.155]

Далее после штамповки и сварки изделия из сплава нужно отжечь при более высокой температуре Гг, чтобы обеспечить достаточно большое количество -фазы. Скорость охлаждения после такого отжига должна быть достаточно высока (например, на воздухе), чтобы -фаза не переходила в а -фазу в процессе охлаждения. Эффективность такого отжига можно проиллюстрировать данными, полученными для сплава 0Т4-1 [387]. Если после медленного охлаждения с 900° С ударная вязкость сплава 0Т4-1 резко снижается уже при 0,008% Нг, то после охлаждения на воздухе или в воде даже 0,024% Нг влияют на нее незначительно (рис. 191). [c.518]

Сварка чугуна затруднена из-за склонности к образованию трещин, низкой пластичности и прочности, что при местном нагреве сварочной дугой или при охлаждении после сварки может вызвать растрескивание деталей. В металле шва и околошовной зоны при повышенных скоростях охлаждения возникает отбеливание, затрудняющее последующую механическую обработку. [c.243]

При сварке нержавеющих и жаропрочных сталей аустенитного класса необходимо учитывать низкую теплопроводность, более высокий коэффициент линейного расширения, чем у малоуглеродистой стали, и склонность к межкристаллитной коррозии. Чтобы уменьшить склонность стали к межкристаллитной коррозии и коробление, сварку аустенитных хромоникелевых сталей необходимо вести так, чтобы обеспечить наименьшую зону нагрева, максимальную скорость сварки и быстрое охлаждение. При газовой и дуговой сварке покрытыми электродами выполнение этих условий затруднено, так как имеют место замедленный нагрев (при газовой сварке) и медленное охлаждение после сварки. Поэтому возможен перегрев околошовной зоны и появление межкристаллитной коррозии. [c.108]

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]

При большой скорости охлаждения аустенит распадается на составляющие структуры при относительно низких температурах и образуются структуры сорбит, тростит, бейнит, а при очень высокой скорости охлаждения — мартенсит. Наиболее хрупкой структурой является мар-тенситная, поэтому при охлаждении после сварки низколегированных сталей не следует допускать превращения аустенита в мартенсит. [c.169]

Структура сварного соединения в зависимости от исходной структуры металла определяется скоростью его нагрева и степенью деформации при сварке, а также скоростью охлаждения после нее. Для стыковой сварки характерен быстрый и концентрированный нагрев ограниченного объема металла в диапазоне температур от комнатной до сварочной, часто равной температуре плавления. [c.33]

Наличие дополнительных элементов влияет на свариваемость сталей, и поэтому в ряде случаев для их сварки применяют специальную технологию. На свариваемость сталей наибольшее влияние оказывает содержание в ней углерода. Сталь с содержанием углерода свыше 0,3% склонна к образованию горячих, а также холодных трещин при охлаждении после сварки. Причиной образования горячих трещин при сварке является разрушение хрупких межкристаллитных прослоек под действием внутренних напряжений. Образованию хрупких прослоек в стали способствует повышенное содержание углерода. С увеличением содержания углерода значительно повышается склонность стали к мартенситным превращениям (закалке). Превращение аустенита в мартенсит при охлаждении металла после сварки сопровождается изменениями объема металла, вызывая местные собственные напряжения, приводящие к холодным трещинам. Повышенная скорость охлаждения металла после сварки способствует образованию мартенсита в металле шва и приводит к трещинообразованию. Трещины возникают как в металле шва, так и в околошовной зоне. [c.96]

Хромоникелевые стали аустенитного класса хорошо свариваются всеми видами сварки. Однако при выборе способов сварки следует учитывать специфические свойства, оказывающие влияние на качество свариваемых изделий. К ним относятся низкая теплопроводность, более высокий коэффициент линейного расширения, чем у малоуглеродистой стали, и склонность к межкристаллитной коррозии. Первые два свойства обусловливают повышенное коробление изделий из этих сталей в процессе сварки. Причиной межкристаллитной коррозии стали может быть замедленное охлаждение или нагрев (например, при газовой и меньше при ручной дуговой сварке) в интервале температур 450— 850°С, при этом происходит выпадение карбидов хрома по границам зерен (кристаллов), вследствие чего внешние оболочки кристаллов обедняются хромом. Это способствует образованию межкристаллитной коррозии. Межкристаллитную коррозию предотвращают введением в сталь титана, вольфр ама, молибдена и других легирующих элементов, которые препятствуют выпадению карбидов хрома, а также изменяют процесс сварки. Чтобы уменьшить склонность стали к межкристаллитной коррозии и короблению изделий, сварку аустенитных хромоникелевых сталей необходимо вести так, чтобы обеспечить наименьшую зону нагрева при максимальной скорости сварки и охлаждении. При газовой и обычной дуговой сварке выполнение этих условий затруднено, так как имеет место замедленный нагрев (при газовой сварке) и медленное охлаждение после сварки. Поэтому возможен перегрев околошовной зоны и появление межкристаллитной коррозии. [c.114]

Большая часть -[- -сплавов титана — несвариваемые или ограниченно свариваемые из-за существенного понижения пластичности околошовной зоны и зоны термического влияния. В работе [9] показано, что для многих сплавов характерен узкий диапазон скоростей охлаждения после сварки, обеспечивающий получение качественного сварного соединения. Однако на практике осуществление таких режимов весьма затруднительно. [c.15]

При сварке с подогревом оплавлению предшествует подогрев деталей несколькилш импульсами тока (фиг. 3, г). Подогрев уменьшает мощность, потребляемую при оплавлении, облегчает осадку, уменьшает градиент температуры в зоне сварки (фнг. 4. а), снижает скорость охлаждения после сварки и уменьшает опасность закалки и появления трещин при сварке закали вающихся сталей. [c.277]

Таким образом, пиОогрев при сварке оплавлением способствует уменьшению необходимой мощности, ведет к более равномерному раг-пределснию температуры в деталях и уменьшает скорость охлаждения после сварки. [c.41]

Роль технологии сварки может быть различной. Подогрев перед сваркой или в процёссе сварки уменьшает градиент температур между зоной сварного соединения и основным металлом и тем самым понижает величину остаточных сварочных напряжений. Многослойная сварка небольшими валиками будет способствовать снижению уровня остаточных напряжений, потому что при сварке каждого последующего слоя будет происходить нагрев предыдущих и соответственно снижение остаточных напряжений. Важно также, при какой температуре окружающего воздуха осуществлялась сварка — низкая температура будет приводить к увеличению температурного градиента и росту остаточных напряжений. Значение имеет и скорость охлаждения после сварки — уменьшение скорости охлаждения с помощью теплоизоляции сварного соединения будет способствовать снижению уровня остаточных напряжений. К снижению скорости охлаждения будет вести увеличение погонной энергии при сварке (при прочих равных условиях). Поэтому проведение термической обработки зависит от технологии сварки. [c.175]

Снижение критической скорости закалки в сталях с повышенным содержанием углерода (при отсутствии уменьшения скорости охлаждения после сварки) приводит к образованию в околошовной зоне нерявновегных хрупких структур и увеличивает возможность образования трещин. [c.102]

Для борьбы с образованием трещин могут быть рекомендованы мероприятия как конструктивного характера (максимальное сокращение нахлёсточных и тавровых соединений за счёт преимущественного применения стыковых, правильное расположение швов и т. п.), так и технологического. К числу последних относятся а) тщательная подготовка металла к сварке б) подогрев металла перед сваркой (температура подогрева зависит от химического состава стали и для большинства марок углеродистых и низколегированных сталей колеблется в пределах 150—260° С) в) применение качественных электродов и кондиционных компонентов обмазок г) правильный подбор диаметра электрода, силы тока, скорости сварки, слойпости и калибра шва д) теплоизоляция металла (изоляция асбестом особенно тонких листов 8 <11,5 мм) равносильна подогреву их до 400° С е) медленное охлаждение после сварки ж) последующая термообработка — отжиг, который снимает закалочную структуру, понижает твёрдость зоны термического влияния и улучшает пластические свойства. [c.428]

В результате быстрого охлаждения а + р-сплавов из -области происходит бездиффузионное мар-тенситное превраш,ение р —> а (а"). Образование мартенситной структуры сопровождается значительным повышением прочностных и снижением пластических характеристик. По мере увеличения концентрации Р-стабилизаторов степень повышения прочности и снижения пластичности возрастает (табл. 22). Сплавы, содержаш,ие Р-стабилизируюш,ие элементы в количестве, близком к критической концентрации, после закалки из р-области могут разрушаться хрупко. Поскольку механические свойства образцов, нагретых до Р-об-ласти и охлажденных с различной скоростью, могут приближенно характеризовать изменение свойств околошовной зоны термического влияния при сварке, из изложенного следует, что у большинства двухфазных сплавов титана можно ожидать существенного понижения пластичности как при охлаждении после сварки с большими скоростями — вследствие образования мартенситных структур, так н при замедленном охлаждении— вследствие развития процессов Р-хруп-кости . В силу этого большинство а р-сплавов титана являются или несвариваемыми, или обладают ограниченной свариваемостью. Изменение свойств околошовной зоны и зоны термического влияния (ЗТВ) при сварке двухфазных сплавов различных составов было подробно исследовано в работе М. X. Шоршорова [104]. Автором было показано, что почти для [c.69]

С затвердеванием металла шва структурные превращения в нем не заканчиваются. Например при сварке стали первичные кристаллиты сразу после их образования состоят из аустенита - твердого раствора углерода и легирующих элементов в у-железе, существующего при высоких температурах (750...1500 °С ). В процессе охлаждения аустенит распадается, превращаясь в зависимости от состава стали и скорости охлаждения в другие фазы пластичный феррит, более прочный перлит и прочный, но малопластичный мартенсит. Скорость охлаждения зоны сварки обычно велика, и структурные превращения не успевают произойти до конца. Следовательно, меняя скорость охлаждения сварного соединения, подогревая или искусственно охлаждая его, можно в некоторых пределах управлять вторичной кристаллизацией металла шва и его механическими свойствами. Теплота, выделяемая источником нагрева, при сварке распространяется в основной металл. Его участки нагреваются до температуры плавления на границе сварочной ванны и имеют температуру окружающей среды вдали от нее. Это не может не сказаться на структуре металла. Зону основного металла, в которой в результате нагрева и охлаждения металла происходят изменения структуры и свойств, называют зоной термического влиянця (ЗТВ). Каждая точка в ЗТВ в зависимости от расстояния до оси шва достигает различной максимальной температуры, нагревается и охлаждается с различными скоростями. Изменение температуры данной точки во времени KdiZUbdiKiX термическш циклом. Каждая точка ЗТВ имеет при сварке свой термический цикл. Значит, металл в ЗТВ подвергается в результате сварки нескольким видам термической обработки. Поэтому в ЗТВ наблюдаются четко выраженные участки с различной структурой и свойствами. [c.29]

Повышён-най скорость охлаждения после термообработки и сварки [c.206]

Было установлено, что сталь ЗОГ непригодна для сварки ответственных конструкций и, в частности, судовых корпусов. В связи с этим была предложена сталь марки 20Г2 с более низким содержанием углерода ( 0,26%), меньшей прочностью и более высокой пластичностью. Максимальное содержание углерода было обусловлено толщиной листа, а именно при толщине <6 мм— 0,2%С, при толщине листа 6—8 мм — 0,22% С и при 8—36 мм— 0,26% С. Однако сталь 20Г2 и после такой регламентации содержания углерода оказалась ограниченно свариваемой. Эта сталь, так же как и сталь ЗОГ, оказалась весьма чувствительной к режиму прокатки и скорости охлаждения после прокатки. [c.42]

Конечная структура стали в зоне, прошедшей при нагреве полную перекристаллизацию, зависит от химического состава стали и от скорости охлаждения, определяемой технологическим процессом. Так, например, углеродистая рельсовая сталь с содержанием 0,6 / С при относительно медленном охлаждении после сварки оплавлением с подогревом может иметь в сварном соединении твердость по Бринелю всего лишь на 50—100 единиц выше, чем в основном металле вне зоны термического влияния сварки (твердость исходной стали 220Нд). Эта же сталь при стыковой сварке оплавлением без подогрева может иметь в зоне стыка твердость, на 150—250 единиц большую, чем у основного металла. При точечной сварке такой стали с длительностью нагрева порядка 0,1 сек. в ядре точки образуется мартенситная структура с твердостью до 600 Яд. [c.61]

Горячая газовая сварка ВЧШГ требует предварительного нагрева до 700— 750 С и охлаждения после сварки со скоростью не более 75 С в час. При таком режиме не требуется последующей ТО заваренной детали. Если нагрев детали не превышает 600° С и скорость охлаждения не более 100 С в час, то для получе- [c.686]

Особое значение процессов вторичной кристаллизации для сварных швов имеет несколько аспектов. Во-первых, при охлаждении после сварки, если металл сварного шва (закристаллизовавшейся сварочной ванны) подвергается вторичной кристаллизации, нарушается неблагоприятное строение в виде вытянутых столбчатых кристаллов и возникает новая, более мелкозернистая структура, часто и мелких равноосных зерен. Во-вторых, перегретые при сварке плавлением или давлением зоны основного металла можно вновь сделать мелкозернистыми в результате дополнительного нагрева с малым перенагревом выше температуры полиморфного превращения о последующим охлаждением с той или иной скоростью. [c.38]

Во-первых, при термической обработке, как и при сварке, локальный нагрев вызывает возникновение остаточных напряжений, уравновешивающихся между нагревавшимися и ненагре-вавшимися зонами. Если локальной термической обработкой является высокий отпуск, то причиной возникновения остаточных напряжений являются только тепловые изменения объемов (см. рис. 8.5, г), если термической обработкой является нормализация, то остаточные напряжения будут определяться суммарным влиянием тепловых изменений объемов и структурных превращений. Для снижения уровня остаточных напряжений надо снижать скорость охлаждения после нагрева. [c.165]

При быстром охлаждении (а + Р)-сплавов возможно образование хрупких метастабильных фаз типа мартенситных, снижающих пластические свойства соединений и способствующих образованию холодных трещин. Хрупкие промежуточные фазы могут появиться и при медленном охлаждении метастабильных (неустойчивых) Р-сплавов. Поэтому главный критерий выбора режимов сварки сплавов титана — скорость охлаждения при температуре полиморфного превращения. Сварку а-сплавов следует проводить при минимальных погонных энергиях из соображений ограничения роста зерна (а + Р)-сплавы, где велика опасность образования хрупких промежуточных и мартенситоподобных фаз и интерметаллидных соединений, целесообразно сваривать на мягких режимах с малыми скоростями охлаждения Р-сплавы со стабильной или метаста-бильной структурой следует сваривать со скоростями охлаждения, близкими к закалочным. В процессе охлаждения после сварки или вылеживания сварных конструкций с неустойчивыми структурами может проходить старение с дополнительным образованием хрупких упрочняющих фаз. В результате пластические свойства соединений снижаются. Для стабилизации механических свойств и снятия остаточных напряжений сварные соединения а-сплавов подвергают отжигу при температуре 500...600°С, вьщержке 0,5... 1 ч. Упрочняющая термообработка (а + Р)- и Р-метастабильных сплавов (ВТ6, ВТ14, ВТ22) состоит в закалке с температурой 880...950 °С и старении при температуре 475... 500 °С в течение 8... 22 ч. Термообработку проводят в вакууме, в камерах с контролируемой атмосферой или герметичных оболочках. [c.334]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...