Соединения Механическая обработка для снижения

Недостатком электрошлаковой сварки является значительный перегрев металла околошовной зоны, что приводит к снижению пластических свойств, поэтому требуется (как правило) последующая высокотемпературная обработка для получения требуемых механических свойств сварного соединения. [c.78]

Эффективный коэффициент концентрации напряжений для угловых швов при сварке углеродистых сталей составляет =2,5...4,5 в зависимости от конструкции сварного соединения и величины остаточных напряжений. Это существенно ограничивает область их применения при переменных нагрузках. При переменном нагружении для снижения величины можно применять швы с соотношением катетов 1 2 или вогнутые (рис. 4.4, г), получаемые после механической обработки. [c.84]

При внедрении плазменной резки было обнаружено, что автоматическая сварка под флюсом по кромкам листов толщиной менее 12 мм после воздушно-плазменной резки невозможна из-за образования свищей в сварочных швах. Последующие исследования показали, что при резке в в кислороде или в воздухе с добавлением воды эта толщина может быть снижена до 8 мм. Однако дальнейшее снижение толщины оказалось невозможным. Чтобы обеспечить возможность применения плазменной резки для вырезки деталей и листов толщиной 4—8 мм и их сварку без предварительной механической обработки кромок, была разработана следующая технология детали толщиной 4—8 мм вырезались на машинах Кристалл , а при сварке первый проход стыкового соединения выполнялся полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа. Последующие проходы осуществлялись автоматической сваркой под флюсом. В этом случае поры в сварных швах отсутствовали [63]. [c.139]

Применение механической обработки угловых швов затруднительно, особенно на монтаже. В связи с этим оказывается более целесообразно располагать соединения впритык в зонах с несколько сниженными напряжениями, что при проектировании может быть решено сравнительно просто. При этом для каждого случая необходимый запас прочности может быть установлен соответствующим расчетом. [c.88]

Экспериментальное исследование работы крестовых образцов показало, что средний участок центральной пластины при малом расстоянии между ребрами, находится в весьма сложном напряженном состоянии, которое приближается к объемному. Для снижения концентрации напряжений подобных соединений необходимо увеличивать расстояние между прикрепляемыми концевыми ребрами и обеспечивать более плав-л ное изменение формы, например, путем постепенного уменьщения ширины концевых ребер и применения дополнительной механической обработки (рис. 22). При выполнении указанных рекомендаций подобные соединения могут применяться в сварных конструкциях, воспринимающих вибрационную нагрузку. [c.59]

Можно видеть, что для большинства соединений приемы обработки, направленные на создание сжимающих остаточных напряжений, оказываются эффективнее, чем методы, основанные на снижении концентрации напряжений. Исключение составляют стыковые соединения, для которых механическая зачистка швов и электродуговая обработка столь же эффективны, как и поверхностный наклеп. [c.332]

Штамповка или другие способы формовки изделий, отличающихся особо сложной формой, получение которой часто недоступно для традиционных методов обработки металлов давлением (например, тонкостенные детали сложной формы с оребрением, замкнутые емкости сферической и более сложной формы и т. д.). Это дает возможность максимально приближать форму и размеры поковки к форме и размерам готовой детали, снижать до минимума или полностью исключать припуски на обработку резанием, добиваясь значительной экономии дорогостоящих металлов и сплавов, снижения трудоемкости обработки резанием, В ряде случаев возможность получения более сложной формы позволяет отказаться от применения сварки или механических способов соединения деталей в узел и заменить его монолитной деталью, что способствует существенному увеличению выносливости и долговечности. [c.459]

Существуют экспериментальные методы определения остаточных напряжений рентгеновский, магнитный, ультразвуковой и механические. Чаще используют механические методы, которые основаны на измерении деформаций металла при освобождении его от остаточных напряжений. Сварочные напряжения определяют, например, для анализа напряженного состояния при исследовании выносливости соединений, сопротивляемости разрушению при наличии трещин, коррозионной стойкости, а также в целях установления эффективности использованных методов снижения собственных напряжений при сварке, после сварки или термической обработки и для определения усадки и возникающих при этом перемещений. В качестве измерительных преобразователей перемещений часто используют механические приборы и тензорезисторы, значительно реже — индуктивные и пневматические преобразователи. Рассмотрим пример определения одноосных остаточных напряжений Ох в сварной [c.198]

Подготовка деталей к сварке зависит от принятого способа сварки. Сварка сопротивлением требует высокой точности обработки и плотности прилегания свариваемых поверхностей. Недостатки подгонки (перекос, зазор) приводят к неравномерному прогреву деталей, образованию оксидов и тем самым снижению качества сварного соединения. Допустимые отклонения размеров стыкуемых поверхностей круглых сечений — не более 2 %, прямоугольных — не более 1,5%. Свариваемые торцы деталей подвергают тщательной механической или химической очистке. Должны быть хорошо очищены также поверхности соприкосновения деталей с зажимным устройством стыковой машины для получения хорошего контакта. [c.259]

В определенной мере технологический характер имеет требование равнопрочности сварного соединения основному металлу. Оно ркяючает в себя не только требование не уступать основному металлу по прочности. В широком смысле этого понятия речь идет о полной равноценности сварного соединения и основного металла. Требование равно-прочносга может служить своеобразной целью или эталоном качества технологического процесса, даже если в этом нет особой необходимости, являться стимулом к разработке новых методов сварки, сварочных материалов, технологий и сварочного оборудования. Под влиянием этого требования проводятся различные мероприятия, направленные на устранение недостатков, свойственных сварочному процессу, например применение термической обработки для снижения остаточных нахфяжений или устранения механической неоднородности. [c.10]

При выборе метода обработки воды предпочтение следует отдавать методам водоподготовки, исключающим применение агрессивных реагентов, которые вызывают необходимость В специальной противокоррозионной защите оборудования и повышают требования к технике безопасности при эксплуатации таких установок. Схема водоподготовки должна обйапечивать освобождение воды от взвешенных веществ и коллоидно-дисперсных соединений, от железа, затем умягчение ее и ликвидацию агрессивного действия О2 и СО2. Для котлов с заклепочными соединениями и для агрегатов, в которых возможно совмещение глубокого упаривания котловой воды с высокими механическими напряжениями металла, следует предусматривать фазу обработки, обеспечивающую снижение относительной щелочности или паюоивацию воды. Для котлов с -рабочим давлением выше 2 Мн/м предусматривается также фосфатирова-ние питательной воды. [c.300]

Но при этом наблюдаются следующие отличия. Деформация колец при установке в канавку должна быть возможно меньшей для снижения силы трения и износа. Минимальная относительная деформация определяется из условий обеспечения герметичности к концу срока эксплуатации. Для колец круглого сечения допускают е 1п = 0,1- 0,12. Для уменьшения верхнего предела Ётах посадочные места выполняют с соблюдением возможно жестких допусков. Для колец круглого сечения допускают e ax = = 0,18- 0,20 (вместо 0,35 для неподвижных соединений). Чистота обработки канавки в подвижном уплотнении повышается до. V7—V8. Чистота обработки трущейся поверхности должна быть в пределах V9—уЮ, но при этом важное значение играет характер микрорельефа, определяемый методом обработки. Острые микронеровности, характерные для шлифованных, хонингован-бnv кями. притертых с крупными порошками и тому подобных поверхностей, имеющих углы наклона микронеровностей более 5° и радиусы скругления вершин менее 50 мкм, вызывают быстрый абразивный износ резиновых уплотнений. Плавные микронеровности с углами наклона менее 3° и большими радиусами скругления вершин, характерные для накатанных и виброобкатанных поверхностей, притертых и полированных поверхностей, оказываются приемлемыми при высоте неровностей (точнее сказать, волнистости) в пределах у8—у9. Например, при обработке V8, когда профилограмма фиксирует острые выступы шероховатости (такой цилиндр имеет матовую поверхность), манжетное уплотнение изнашивалось в цилиндре за 10— 20 ч. При обработке у9в, когда лрофилограмма фиксирует сглаженные притиркой выступы шероховатости (поверхность зеркальная), износ уплотнения в цилиндрах установить не удалось даже за 250 ч работы. Твердость материала штока или цилиндра должна быть достаточно высокой, чтобы исключить появление рисок от механических частиц в рабочей жидкости. Риски являются главной причиной преждевременного износа уплотнений. Работоспособность уплотнений, как правило, сохраняется до тех пор, пока не появятся риски на трущейся металлической поверхности и не возникнут повреждения протекторного кольца. После этого сравнительно быстро повреждается резиновое кольцо, и все уплотнение выходит из строя. [c.237]

Преимуществами этого вида сваркп является также малый расход флюса (не более 5 % массы наплавленного металла) и хорошее удаление вредных примесей и газов из металла, что обеспечивается значительным временем нахождения металла в расплавленном состоянии. Недостаток электрошлаковой сварки заключается в зна-читель ю.м перегреве металла околошовной зоны, что приводит к росту зерна и снижению пластических свойств металла, поэтому требуется последующая высокотемпературная обработка для восстановления механических свойств соединения. [c.403]

Исследовалось также влияние предварительной механической обработки поверхностей деталей на прочность соединений [24, 41, 48, 53, 95, 96, 100]. Оказалось, что такая обработка (карцовка, шлифование, полировка) приводит к повышению прочности соединений. При полировке прочность соединений на отрыв увеличивается вдвое [12]. Существо дела состоит в том, что при механической полировке на поверхности металла образуется тонкий упрочненный слой (так называемый слой Бэльби), способствующий схватыванию металлических поверхностей [97]. Следует, однако, подчеркнуть, что в работах [95, 96] абсолютные значения прочности соединений невелики. Поэтому дополнительное воздействие (полировка), облегчающее схватывание деталей, естественно, сказывается на прочности соединений. Очевидно, что механическая полировка в известной мере подменяет начальную стадию сварки, тем более, что увеличение времени сварки неполированных деталей позволяет получить такую же прочность, как и для предварительно полированных деталей [96]. В работе [48] высказывается сомнение в целесообразности предварительной механической обработки, а в работе [53] указано, что эта обработка вызывает даже снижение прочности на 15—20% В работе [41] показано, что механическая обработка поверхностей ускоряет образование первоначальных зон схватывания, но не сказывается на прочности сваренных соединений. В связи с изложенным и с тем, что принолировка поверхности одной детали к другой может быть получена непосредственно в процессе сварки [88, 89], можно сделать заключение, что механическая обработка поверхностей перед сваркой нецелесообразна. [c.136]

Сталь 12Х18Н9 используют для изготовления упругочувствйтельных элементов, работающих при криогенных Температурах (пружины, мембраны, сильфоны и т. д.) эта сталь хорошо шлифуется и полируется однако сварные и паяиые соединения из этой И алн почти всегда требуют термической обработки во избежание снижения пластичности и охрупчивания при Криогенных температурах. Механические свойства, типичные для наиболее Распространенной стали 12Х18Н10Т, Приведены в табл, 116 и 117. [c.499]

Технологию сварки для этих сталей выбирают из условий соблюдения комплекса требований, обеспечивающих прежде всего равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном соединении. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние, а деформация конструкции должна быть в пределах, не отражающихся на ее работоспособности Металл шва при сварке низкоуглеродистой стали незпачительно отличается по своему составу от основного металла — снижается содержание углерода и повышается содержание марганца и кремния. Однако обеспечение равнопрочности при дуговой сварке не вызывает затруднений. Это достигается за счет увеличения скорости охлаждения и легирования марганцем и кремнием через сварочные материалы. Влияние скорости охлаждения в значительной степени проявляется при сварке однослойных швов, а также в последних слоях многослойного шва. Механические свойства металла околошовной зоны подвергаются некоторым изменениям по сравнению со свойствами основного металла — при всех видах дуговой сварки это незначительное упрочнение металла в зоне перегрева. При сварке стареющих (например, кипящих и полуспокойных) низкоуглеродистых сталей на участке рекристаллизации околошовной зоны возможно снижение ударной вязкости металла. Металл околошовной зоны охрупчивается более интенсивно при многослойной сварке по сравнению с однослойной. Сварные конструкции из низкоуглеродистой стали иногда подвергают термической обработке. Однако у конструкций с угловыми однослойными швами и многослойными, наложенными с перерывом, все виды термической обработки, кроме закалки, приводят к снижению прочности и повышению пластичности металла шва. Швы, выполненные всеми видами и способами сварки плавлением, имеют вполне удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин из-за низкого содержания углерода. Однако при сварке стали с верхним пределом содержания углерода могут появиться кристаллизационные трещины, прежде всего в угловых швах, первом слое многослойных стыковых швов, односторонних швах с полным проваром кромок и первом слое стыкового шва, сваренного с обязательным зазором. [c.102]

Молибден — серебристо-серый металл с удельным весом 10,3 г см Механические свойства молибдена зависят от предшествующей обработки. На воздухе при температуре выше 400° С он окисляется в молибденовый ангидрид. Молибден после рекристаллизации (температура рекристаллизации — 1000° С) становится хрупким. Перед сваркой молибдена необходимо с его поверхности удалить окислы травлением в смеси серной, азотной, хромовой и плавиковой кислот или в расплавленном каустике. Удовлетворительный разогрев достигается непрерывным оплавлением при подаче плиты по параболическому графику параметры процесса сварки близки к параметрам, используемым при сварке титана. На характер распределения температуры перед осадкой существенно влияет установочная длина. Ее чрезмерное уменьшение приводит к снижению 1емнературы торцов перед осадкой, что понижает свойства соединения. Скорость осадки должна быть максимальной, исключающей окисление металла торцов перед осадкой, а усилие и величина осадки должны быть достаточны для удаления металла. [c.154]

Форма ядра сварной точки, его расположение относительно площади контакта и его размеры —это главные факторы, определяющие прочность единичной сварной точки. Вообщето трудно себе представить более несовершенную прочностную модель, чем единичная сварная точка. Выше уже отмечалось, что вокруг ядра получается резкая концентрация механических напряжений. Картина таких напряжений изображена на рис. 4.5. Никакие ухищрения посредством термомеханической обработки не могут изменить геометрию конструкции соединения с ее концентраторами в точке К- Это значит, что резкость концентрации обязательно сохраняется для любых точечно-сварных соединений из любых металлов. Действие концентрированных напряжений может быть несколько смягчено созданием пластического металла по кольцу концентрации или, наоборот, усилено сохранением послесвароч-ной закаленной структуры. На рис. 4.5 даны типовые графики ядра и зоны термического влияния вокруг него. Сохранение одинаковой твердости ядра и зоны термического влияния (примерно по кривой 1—1—1) свойственно коррозионно-стойким аустенит-ным хромоникелевым сталям. Твердость по кривой 2—2—2 характерна для незакаливающихся металлов и сплавов, упрочненных холодной деформацией. В этом случае в зоне термического влияния происходит операция отжига, которая завершается снижением показателей твердости. Кривые I—3—/ или 1—2—/ [c.166]

Сварка алюминия и его сплавов с цветными металлами, их сплавами и сталями. Исследования взаимодействия алюминия с другими металлами при сварке показали, что основные трудности при изготовлении и использовании биметалла связаны с большой химической активностью алюминия. С другими металлами он образует хрупкие твердые соединения (алюминиды), а с кислородом воздуха — прочные твердые слои окислов. Наличие в переходной зоне прослоек алюми-нидов и недиспергированных окислов является основной причиной снижения прочности, ударной вязкости и большого разброса механических характеристик соединения. Особое место отводится химической обработке алюминия и его сплавов перед сваркой. Окисная пленка на поверхности металла может удаляться травлением (в растворе щелочи КОН — для алюминия, ортофосфорной кислоты — для сплавов АМг и АМц с последующим осветлением в азотной кислоте), зачищаться металлическими щетками на воздухе или в вакуумной камере. Целесообразно после очистки от окислов свариваемые поверхности алюминиевых деталей покрывать акриловыми смолами, лаками и полимерами на основе стирола, разлагаемыми без остатка при нагреве в вакууме. [c.140]

Влияние времени сварки на прочность соединений (рис. 5, а) можно представить следующим образом. При давлениях сжатия 30 МПа для сплава ЭИ602 и 40 МПа для ЭП99 за счет вязкого течения металла происходит сближение соединяемых поверхностей и образование межатомных связей. При быстром охлаждении на воздухе па этой стадии возможно проявление эффекта термомеханической обработки. Решающую роль играют давление и температура. Последующая выдержка в условиях непрерывно падающего давления сжатия приводит к замедлению течения металла, к ползучести при сравнительно низких напряжениях и развитию процессов рекристаллизации, что снижает эффект термомеханической обработки, но при этом продолжается процесс устранения микронесплошностей и образования монолитного металла в зоне стыка. При времени сварки 1 мин снижение механических свойств можно объяснить снятием эффекта термомеханической обработки и недостаточной степенью протекания диффузионных процессов. Многократные опыты по восстановлению усилия сжатия после выдержки 1 мин с последующим быстрым охлаждением обеспечивали повышение прочности и пластичности соединений. Описанный характер влияния времени сварки на свойства соединений имел место только при сравнительно высоких давлениях сжатия, которые обеспечивали образование контакта соединяемых поверхностей за счет пластической деформации металла в течение нескольких секунд. Об образовании такого контакта свидетельствует тот факт, что выдержка образцов в течение 5 мин при температуре сварки без давления, которое было снято после 10 с, обеспечивала равнопрочность соединений с основным металлом. При давлении сжатия 20 МПа необходимо было поддерживать его постоянным в течение нескольких минут, чтобы обеспечить фактический контакт иоверхностей за счет ползучести металла при постоянном напряжении. Аналогичные результаты наблюдали при сварке сплава ВЖ98 (рис. 5, б). Общим критерием для оценки влияния сжимающих напряжений при различном их уровне является степень пластической деформации металла. В большинстве случаев равнопрочность соединений с основным металлом достигали при деформации металла в зоне стыка, равной 5—8%. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...