Сварные соединения — Влияние основных

Поскольку разрушение сварных соединений происходило в основном по зоне термического влияния (ЗТВ), локализованной у сопряжения шва с основным металлом, то в расчете необходимо было использовать именно характеристику предельной пластичности металла ЗТВ. Величина критической деформации ЗТВ стали ЮХСНД в соответствии с работой [262] была принята равной 22 %. [c.46]

Известно [27, 30], что ограничение значений твердости металла сварного шва является одним из практических методов снижения склонности сварного соединения к сероводородному растрескиванию. Как следует из [11, 12, 25, 31], на образование трещин в сварном соединении оказывает влияние неоднородность структуры металла, наличие в ней зон, склонных к растрескиванию, уровни действующих и остаточных напряжений. Именно в сварных соединениях локализуется большая часть разрушений металла, связанных с сероводородным растрескиванием. Наиболее негативное влияние оказывает быстрое охлаждение шва с образованием перлитно-бейнитной смеси с мартенситом. Стойкость к сероводородному растрескиванию металла сварного шва меньше, чем основного металла не только из-за наличия остаточных напряжений, но и вследствие присутствия различных дефектов. Для сталей повышенной прочности характерно сероводородное растрескивание по сварному шву и зоне термического влияния. Для сталей обычной прочности избирательное разрушение по шву и зоне термического влияния отмечается лишь при переохлаждении. [c.63]

Под свариваемостью понимают свойства металла, характеризующие его способность к образованию качественного сварного соединения, удовлетворяющего техническим требованиям. Чем ближе свойства сварного соединения к свойствам основного металла, тем более качественным будет соединение. К сварному соединению в целом, т. е. к наплавленному металлу шва и околошовной зоне (зоне термического влияния), предъявляются требования структурной однородности, отсутствия неплотностей, высокой пластичности, вязкости и прочности. [c.434]

В сварном соединении различают три основные зоны металл шва, зона термического влияния и зона сплавления. [c.293]

Сварное соединение (рис. 1.1) включает три образующиеся в результате сварки характерные зоны металла в изделии зону сварного шва I, зону сплавления 2, зону термического влияния 3, а Рис. 1.1. Сварное соединение также часть основного металла 4, прилегающую к зоне термического влияния. [c.10]

Таким образом, различные участки основного металла характеризуются различными максимальными температурами и различными скоростями нагрева и охлаждения, т.е. подвергаются своеобразной термообработке. Поэтому структура и свойства основного металла в различных участках сварного соединения различны. Зону основного металла, в которой под воздействием термического цикла при сварке произошли фазовые и структурные изменения, называют зоной термического влияния. Характер этих превращений и протяженность зоны термического влияния зависят от состава и теплофизических свойств свариваемого металла, способа и режима сварки, типа сварного соединения и т.п. [c.259]

Следовательно, технологические процессы сварки, приводящие к сужению участка зоны термического влияния сварных соединений среднеуглеродистых мартенситно-бейнитных сталей, повышают не только технологическую, но и конструктивную прочность соединений и позволяют достигнуть равнопрочность сварных соединений предварительно термоупрочненному основному металлу в условиях эксплуатации. [c.305]

Использование сварных образцов с поперечным швом позволяет оценить наименее прочный участок сварного соединения и влияние на него контактного упрочнения со стороны основного металла или шва. Испытание же образцов с продольным швом (рис. 65, б) позволяет выявить наименее пластичный участок сварного соединения, в котором при условии совместной деформации с остальными участками наиболее вероятно начало разрушения. Так, при испытании сварных образцов с поперечным швом литых и кованых аустенитных сталей разрушение поперечных образцов проходит преимущественно по основному металлу или шву и лишь при большой длительности переходит в околошовную зону, а при продольных образцах на всех стадиях испытания разрушению предшествует массовое образование трещин в этом участке. Если основной металл или шов обладает низкой длительной пластичностью, то такие зародышевые трещины могут привести к снижению общего уровня длительной прочности. Кроме того, испытания образцов с продольными швами позволяют оценить длительную прочность сварных соединений типа кольцевых стыков труб или сосудов, работающих под внутренним давлением, у ко- [c.111]

На работоспособность при высоких температурах сварных соединений теплоустойчивых сталей основное влияние оказывает легирование основного металла и шва, а также термическая обработка заготовок и изделий после сварки. С повышением уровня легирования основного металла и особенно с переходом к термически упрочняемым (улучшаемым) сталям возрастает, как правило, неоднородность структуры и свойств отдельных участков сварного соединения, а также склонность его к хрупким разрушениям. [c.183]

При сварке поворотных стыков труб (сварка элементов) на качество сварного соединения оказывает влияние и такой параметр режима, как угол смещения сварочной головки ф от зенита трубы (рис. 129). Целесообразно применять смещение головки против направления вращения трубы (оварка на спуск). Увеличение угла ф вызывает рост толщины слоя расплавленного металла под сварочной дугой, изменяет условия теплопередачи от дуги к основному металлу и уменьшает возможность прожогов. Лучшие результаты получаются прн угле Ф = 30°. [c.142]

Наиболее существенные изменения структуры и свойств основного металла при сварке происходят в сплавах с полиморфным превращением (второй и третий виды), а в металле щва — также и при кристаллизации. При сварке сплавов без полиморфного превращения структура и свойства сварных соединений определяются в основном превращениями первого н четвертого видов. Значительную и, как правило, отрицательную роль во всех случаях играют процессы развития неоднородностей, физической (рост зерна, огрубление тонкой структуры) и химической (макро- и микроскопическая ликвация в металле шва, сегрегация легирующих элементов и примесей в металле зоны термического влияния, диффузионное перераспределение их между разнородными фазами при частичном расплавлении или в твердом состоянии в температурном интервале неполного превращения и т. д.) [2]. При сварке плавлением эти процессы вследствие высокотемпературного нагрева получают значительно большее развитие, чем при сварке давлением в твердой фазе. [c.11]

Рис. 38. Основные зоны сварного соединения А — зона основного металла Б — зона термического влияния (околошовная) В — зона металла шва

Контактная сварка. Сварка разработана главным образом для соединения чугунных труб и вьшолняется с оплавлением и предварительным подогревом концов труб с целью предупреждения образования закалочных структур. Структура исходного чугуна оказывает влияние на качество сварки. Удовлетворительные результаты получаются при сварке изделий из чугуна с мелким графитом, например труб центробежной отливки. По качеству сварные соединения не уступают основному металлу. В зоне сварного соединения в ряде случаев не обнаруживается структурно свободный цементит, тогда как до сварки в металле труб он встречается в значительных количествах. Сварные соединения получаются достаточно плотными. Разработаны режимы сварки труб различного диаметра (табл. 9-25). Изготовлены и успешно внедрены на заводах специализированные установки для контактной сварки чугунных труб. [c.508]

Любой способ обеспечивает стойкость сталей по отношению к МКК в большинстве коррозионных сред за исключением высокоагрессивных. Стабилизированные титаном или ниобием аустенитные стали получили наиболее широкое применение, упрощена технология изготовления сварных изделий из этих сталей, так как сварные соединения не нуждаются в термической обработке для восстановления стойкости по отношению к МКК. Участки зон термического влияния, нагревавшиеся в наиболее опасном дпя развития МКК интервале температур 500-750 °С, в стабилизированных сталях не теряют стойкости к МКК. Однако при проверках стойкости сварных соединений по методу ДУ установлено, что коррозионное разрушение сварных соединений происходит по основному металлу вблизи поверхности его сплавления с металлом шва. Разрушению подвергались зоны шириной не более 0,1 мм, расположенные по обе стороны от металла шва. Эту разновидность МКК называют ножевой коррозией. Причиной ножевой коррозии является растворение карбидов титана или ниобия в узкой зоне аустенита при сварке и вьщеление дисперсных частиц этих карбидов и карбидов хрома по границам зерен аустенита во время охлаждения сварного соединения. В концентрированных растворах азотной кислоты карбиды (типа МС) растворяются и коррозия развивается вдоль границ зерен. Для повышения стойкости сварных соединений к ножевой коррозии используют стали с пониженным (не более 0,08 %) содержанием углерода. Стали, стабилизированные ниобием, предпочтительнее, их стойкость к ножевой коррозии выше, чем сталей, стабилизированных титаном. [c.236]

Сварные швы минимальной ширины обеспечивает электронно-лучевая сварка. По данным работы [4.24], на относительную прочность сварного соединения значительное влияние оказывают пористость основного материала и скорость сварки. При этом с уменьшением пористости основного материала и одновременным увеличением скорости сварки достигается наибольшая прочность сварных соединений. [c.256]

Металл шва и основной металл зоны термического влияния, в котором произошли какие-либо структурные изменения, называются сварным соединением. Механические, коррозионные и другие свойства сварного соединения могут существенно отличаться от свойств основного металла. При равенстве показателей механических свойств сварного соединения и исходного металла сварное соединение равнопрочно основному металлу. [c.4]

Прочность и работоспособность сварного соединения зависят от его формы и соотношения механических свойств металла шва, околошовной зоны (обычно зоны термического влияния) и основного металла. [c.198]

Сварные соединения, выполненные сваркой плавлением, можно разделить на несколько зон, отличающихся химическим составом, макро- и микроструктурой и другими признаками сварной шов, зону сплавления, зону термического влияния и основной металл (рис. 13.1). Сварной шов характеризуется литой макроструктурой металла. Ему присуща первичная микроструктура кристаллизации, тип которой зависит от условий кристаллизации щва (см. гл. 12). [c.490]

Применение конструкционных низколегированных сталей повышенной и высокой прочности, теплоустойчивых и жаропрочных хромомолибденованадиевых, нержавеющих хромоникелевых сталей, биметаллов и композиционных материалов для изготовления аппаратов актуализирует проблему механической неоднородности. Механическая неоднородность, заключающаяся в различии механических характеристик зон (шва Ш, зоны термического влияния ЗТВ и основного металла) сварного соединения, является, с одной стороны, следствием локализованных температурных полей при сварке структурно-неравновесных сталей, с другой - применения технологии сварки отличающимися по свойствам сварочных материалов с целью повышения технологической прочности. [c.93]

Металлографические исследования проводят для определения структуры основного металла и сварных соединений аппарата. Исследуя структуру металла сварного соединения, можно установить правильность выбора режимов сварки, типа электродов, флюсов, присадочного металла и других факторов, определяющих качество сварного шва, а также выявить дефекты шва и установить причины их образования. Полный металлографический анализ должен состоять из исследования макро- и микроструктуры металла шва, зоны термического влияния и определения структуры основного металла. [c.301]

Механические испытания при осевом растяжении проводили на поперечных образцах из сварных соединений, в сечение которых входили основной материал, зона термического влияния и зона сплавления. На этих образцах определяли предел текучести оо.г, предел прочности ств, относительное сужение яр и общее бобщ и равномерное брав относительное удлинение. Гладкие образцы имели диаметр 5,1 мм и расчетную длину 25,4 мм, причем середина расчетной длины располагалась по центру сварного шва. Прочность надрезанного образца определяли на поперечных образцах из сварных соединений с коэффициентом концентрации напряжений /С/= 10, причем надрез был расположен по центру сварного щва. Результаты испытаний сварных соединений и соответствующего основного металла при 297,77 и 4 К приведены в табл. 3. [c.240]

ЭМП сопровождается наложением возмущающих воздействий со стороны управляющего аксиального магнитного поля на дугу. Под влиянием этих воздействий дуга приходит во вращение с перемещением активного пятна по изделию. При сварке алюминиевых сплавов это позволяет, осуществляя ЭМП в полупериоды, соответствующие обратной полярности горения дуги, интенсифицировать процесс катодной очистки поверхности ванны от окисной пленки, что снижает вероятность окисных включений в литом металле и уменьшает пористость швов. Наряду с другими положительными эффектами, присущими кристаллизации в условиях ЭМП, это обеспечивает повышение механических свойств сварных соединений до уровня основного металла при снижении количества участков швов с недопустимыми дефектами в 2,5 раза. При сварке, например, сплава АМгб максимальному повышению основных показателей качества металла шва в результате ЭМП соответствуют индукции управляющего магнитного поля 0,018— [c.30]

На жаропрочность сварных соединений заметное влияние, кроме того, оказывает значительная неоднородность длительной прочности основного металла, уровень которой в свою очередь зависит от исходного структурного состояния свариваемой стали. Так, согласно [12] для стали 12ХI МФ влияние микроструктуры (феррито-сорбитной, феррито-карбид-ной, игольчатого сорбита отпуска) сказывается на большом различии длительной прочности с отклонением значений до 35 % от номинальной по [13] исходной долговечности. [c.52]

И значения приложенных растягивающих напряжений а. С увеличением нагрузки относительное влияние концентратора на время до растрескивания сварных соединений сказывается в меньшей степени по сравнению с основным металлом в связи со значительным влиянием структурного фактора, связанного в рассматриваемом случае с выпадением анодной Р-фазы по линии сплавления сварного соединения. Аналогичное влияние оказывает характер напряжения на долговечность других материалов в средах, вызывающих коррозионное растрескивание. В средах, вызывающих явление деконцентрации, влияние концентраторов проявляется только при большом уровне напряжений. [c.526]

Непрерывный рост требований к качеству сварных соедине]ний и повышению производительности труда, внедрение высокопрочных материалов, новых способов сварки предъявляют высокие требования к организации сварочных работ. Наиболее распространенным недостатком организации сварки в строительстве является отсутствие производственных подразделений, занимающихся только сварочными работами. Сварка является ответственным и трудоемким процессом, поэтому для ее выполнения требуется своевременное и качественное оформление нормативно-технологической документации. Ни один объект не должен сооружаться без предварительно разработанной технологии сборочно-сварочных и контрольных работ, без ознакомления с нею ИТР и рабочих. С этой точки зрения технологическая служба обеспечения сварочного производства имеет важное значение для качества сварочных работ. На качество сварки большое влияние оказывает система материально-технического снабжения, обязанная обеспечить своевременную поставку качественных основных и сварочных материалов, правильную их транспортировку и хранение. Особенно это касается покрытых электродов. На образование дефектов в сварных соединениях значительное влияние оказывает состояние сварочного оборудования, инструмента ч приспособлений. Это особенно заметно в условиях строительно-монтажной площадки, где зачастую оборудование устанавливают без соответствующей защиты от атмосферных осадков, часто его перевозят с объекта на объект. Поэтому оборудование быстрее изнадаиэается по срав- [c.269]

Быстрорежущая сталь, имея низкий коэффициент теплопроводности 0,055 кал1см сек °С, под действием большого тока сильно разогревается в зоне стыка, а конструкционная сталь, имеющая более высокий коэффициент теплопроводности 0,1 шл/см сек-°С, интенсивно отводит значительную часть тепла в тело заготовки, что вызывает неравномерное распределение температуры в зоне стыка и отрицательно влияет на качество сварного соединения. Некоторое влияние на качество сварного соединения оказывает малая критическая скорость закалки быстрорежущей стали, что при охлаждении последней на воздухе вызывает в зоне шва закалку рабочей части инструмента. Это приводит к повышению твердости и хрупкости сварного шва. Во избежание снижения прочности сварного соединения необходимо строго соблюдать основные технологические требования при сварке инструмента и производить [c.5]

Наибольшее влияние коррозионной среды отмечается в тех случаях, когда в сварных конструкциях действуют остаточные напряжения. Наглядным примером этому служат результаты испьгганий сварньгх соединений титанового сплава В120УСА в 3%-ном растворе ЫаС1. Дисковые образцы диаметром 500 мм, толщиной 25 мм с диаметрально расположенным сварным швом на1ружали осесимметричным двухосным изгибом (см. рис.6.5.2) с частотой три цикла в минуту. Схема нафужения позволяла получить на значительной части образца практически равномерное поле растягивающих напряжений с равными компонентами. Кроме того, большие габаритные размеры образца обеспечили возможность исследования совместной работы различных зон сварного соединения и влияния остаточных напряжений. Для того, чтобы оценить роль теплофизического и химико-металлургического воздействия сварки, шов получали путем переплава основного металла в среде аргона без добавления присадочного материала. Результаты испьгганий приведены в табл. 13.1.2. [c.472]

Рис. 80. Влияние водной среды высоких параметров на циклическую трещиностойкость стали 08Х18Н10Т и сварного соединения в, Ф — основной металл, сталь 08Х18НЮТ в — зона термического влияния Ф — зона сплавления Ф — металл шва Ф — осевая ориентация трещины , Ф, в, Ф — тангенциальная ориентация трещины /— верхняя огибающая экспериментальных данных, воздух 20 и 300 °С 2— верхняя огибающая экспериментальных данных, вода первого контура, pH = 6,5

Сварным соединением как конструктивным элементом называют участок конструкции, в котором отдельные ее элементы соединены с помош ыо сварки. В сварное соединение входят сварной шов, прилегающая i нему зона основного металла со структурными и другими изменениядги в результате термического действия сварки (зона термического влияния) и примыкают,ие к пей участки основного металла. [c.7]

Большое влияние на качество сварных соединений и экономичность процесса сварки оказывают чистота кромок и прилегающей к ним поверхности основного металла, точность подготовки кромок и сборки под сварку. Заготовки для свариваемых деталей следует изготовлять из предварительно выправленного и зачищенного металла. Вырезку деталей и подготовку кромок осуществляют механической обработкой (на пресс-ножницах, кромкострогаль-пых и фрезерных станках), газокислородной и плазменной резкой и др. После применения тепловых способов резки кромки зачищают от грата, окалины и т. и. (шлифовальными кругами, металлическими щетками и др.). [c.15]

Механические свойства сварных соединений, сваренных приведенными выше сварочными материалами, кроме ударной вязкости в зоне термического влияния, соответствуют свойствам основного металла. Швы, выполненные автоматической сваркой под флюсом электродной проволокой марки Св-13Х25Н18 (а также и при ручной дуговой сварке электродами на этой проволоке, например марки ЦЛ-8), оказываются склонными к межкристал-литной коррозии, определяемой, видимо, повышенным содержанием углерода и отсутствием стабилизируюш,их элементов. [c.277]

Практика эксплуатации сварных нетермообрабатываемых конструкций в условиях циклического нагружения показывает, что в большинстве случаев разрушения возникают в сварном шве или области сопряжения шва с основным металлом. Это связано с комплексом факторов, снижающих работоспособность сварных соединений, основными из которых являются концентрация напряжений и деформаций в зонах сопряжения шва с основным металлом, остаточные сварочные напряжения (ООН), а также ухудшение характеристик сопротивления усталости металла шва и зоны термического влияния по отношению к основному металлу [59, 119, 144]. [c.268]

Низколегированные низкоуглеродистые стали хорошо свариваются они не образуют при сварке холодных и горячих трещин поэтому свойства сварного соединения и участков, прилегаюи1их к нему (зоны термического влияния), близки к свойствам основного металла. [c.257]

Сварное соединение при сварке плавлением (рис. 14, а) включает в себя сварной шов /, т. е. участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации сварочной ванны, зону сплавления 2, где находятся частично оплавившиеся зерна металла на границе основного металла и шва, зону термического влияния , т. е. участок основного металла, не под- [c.20]

Исследование микроструктуры. Исследование микроструктуры дает возможность более глубоко изучить структуру основного металла и характерных зон сварного соединения, чем исследование макроструктуры. По микроструктуре обследуемого объекта можно установить 1) характер изменения структуры металлов и сплавов после деформации, различных видов термической обработки и других технологических операций, а также коррозионных или эрозионных воздействий на материал рабочей среды в аппарате 2) установить форму и размер структурных составляющих, микроскопических трещин и т.п. повреждений металла 3) структуру наплавленного металла, структуру, образовавшуюся в зоне термического влияния 4) примерное содержание углерода в основном и наплавленном металле и в различных участках шва 5) приблизительный режим сварки и скорость ох.1тажде-ния металла шва и зоны термического влияния 6) количество слоев сварного шва и дефекты шва и структуры. [c.308]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...