Сварные Нагрев

Типы сварных соединений, выполняемых стыковой сваркой сопротивлением, представлены на рис. 5.28. Этим способом соединяют заготовки малого сечения (до 100 мм ), так как при больших сечениях нагрев будет неравномерным. Сечения соединяемых заготовок должны быть одинаковыми по форме с простым периметром (круг, квадрат, прямоугольник с малым отношением сторон). Сваркой сопротивлением можно сваривать низкоуглеродистые, низколегированные конструкционные стали, алюминиевые и медные сплавы. [c.213]

Точечная сварка — разновидность контактной сварки, при которой заготовки соединяются в отдельных точках. При точечной сварке заготовки собирают внахлестку и зажимают с усилием Р между двумя электродами, подводящими ток к месту сварки (рис. 5.31), Соприкасающиеся с медными электродами поверхности свариваемых заготовок нагреваются медленнее их внутренних слоев. Нагрев продолжают до пластического состояния внешних слоев и до расплавления внутренних слоев. Затем выключают ток и снимают давление. В результате образуется литая сварная точка. [c.214]

Сварка трением относится к процессам, в которых используются взаимное перемещение свариваемых поверхностей, давление и кратковременный нагрев. Сварка трением происходит в твердом состоянии при взаимном скольжении двух заготовок, сжатых силой Р. Работа, совершаемая силами трения при скольжении, превращается в теплоту, что приводит к интенсивному нагреву трущихся поверхностей. Трение поверхностей осуществляется вращением или воз-вратно-поступательным перемещением сжатых заготовок (рис. 5.40). В результате нагрева и сжатия происходит совместная пластическая деформация. Сварное соединение образуется вследствие возникновения металлических связей между чистыми (ювенильными) контактирующими поверхностями свариваемых заготовок. Оксидные пленки на соединяемых поверхностях разрушаются в результате трения и удаляются за счет пластической деформации в радиальных направлениях. [c.222]

Металл в любой зоне сварного соединения испытывает нагрев и последующее охлаждение. Изменение температуры металла во время сварки называется термическим циклом сварки. Максимальная температура нагрева в разных зонах соединений различна в шве [c.28]

Образование сварочных деформаций и напряжений. Основными причинами образования собственных напряжений и деформаций в сварных соединениях и конструкциях являются неравномерный нагрев и охлаждение металла при сварке, структурные и фазовые превращения, механическое (упругое и пластическое) де( р-мирование при сборке, монтаже и правке сварных узлов и конструкций. [c.33]

Принципиальные схемы сварки трением показаны на рис. 73. Простейшая и наиболее распространенная схема процесса показана на рис. 73, а. Две детали, подлежащие сварке, устанавливают соосно в зажимах машины одна из них — неподвижна, другая приводится во вращение вокруг их общей оси. На сопряженных торцовых поверхностях деталей, прижатых одна к другой осевым усилием Р, возникают силы трения. Работа, затрачиваемая при вращении на преодоление этих сил трения, преобразуется в тепло, которое выделяется на поверхностях трения и нагревает прилегающие к ним тонкие слои металла до температур, необходимых для образования сварного соединения (1000—1300°С — при сварке черных металлов). Нагрев прекращается при быстром (практически мгновенном) прекращении относительного вращения. Подготовленный таким образом к сварке металл подвергают сильному сжатию — проковке, в результате образуется прочное сварное соединение. [c.118]

Неравномерный нагрев и изменение объема металла вследствие температурного расширения, фазовых или структурных превращений приводят к возникновению упругих и пластических деформаций. В результате пластических деформаций в сварных элементах после полного охлаждения остаются собственные напряжения, которые называются остаточными напряжениями. [c.407]

Существующие методы расчета на прочность не учитывают фактора механической неоднородности. Между тем, в большинстве случаев разрушения сварных соединений аппаратов происходят в области твердых, охрупченных участков зоны термического влияния. Следует также помнить, что локальный сварочный нагрев приводит к возникновению остаточных напряжений, способствующих повышению уровня напряженности металла. [c.368]

Существует много видов сварки, которые можно подразделить на две группы сварка плавлением и сварка давлением. Часть конструкции, в которой сварены примыкающие друг к другу элементы, называется сварным узлом. В машиностроении наибольшее распространение имеют сварные узлы, полученные разновидностью сварки плавлением — дуговой сваркой, при которой нагрев осуществляется электрической дугой меньшее распространение имеет контактная сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплом, выделяемым при прохождении электрического тока в зоне контакта соединяемых деталей. В дальнейшем рассматриваются соединения, полученные дуговой сваркой. [c.21]

К операциям сварочного производства, в которых используется индукционный нагрев, относятся подогрев изделий перед сваркой, собственно сварка и термообработка сварных соединений. [c.212]

Высокочастотный нагрев используется не только для непрерывной шовной сварки, ио и для получения замкнутых сварных [c.218]

Термообработка сварных швов. Индукционный нагрев широко используется для термообработки (отпуска или нормализации) сварных соединений. Кольцевые сварные швы на трубах и аппаратах нагревают одновременным способом в кольцевых разъемных или неразъемных индукторах промышленной или средней частоты. Температуры зависят от марки стали и цели обработки и колеблются в пределах 600—1200 °С. Часто термообработку приходится проводить во время монтажа. При этом используются гибкие индукторы из специального кабеля с естественным или водяным охлаждением, которые накладываются на слой теплоизоляции. Выпускаются специальные стационарные и переносные установки для термообработки кольцевых швов, состоящие из источника питания, индукторов пли гибкого кабеля-индуктора, аппаратуры управления И конденсаторной батареи. Мощности установок составляют десятки, реже сотни киловатт. [c.218]

При экономической нецелесообразности применения дорогостоящих высоколегированных сталей используют малоуглеродистые низколегированные стали с припуском на коррозию иногда до 6—10 мм с учетом скорости проникновения коррозии и расчетного срока эксплуатации оборудования. Однако во избежание сероводородного растрескивания эти стали должны применяться при ограниченной твердости металла — не выше HR 22. Это ограничение накладывается и на металл сварного соединения. Кроме того, все сварные соединения должны быть подвергнуты послесварочной обработке. Наиболее распространенный метод снятия остаточных сварочных напряжений — термическая обработка сварного соединения (высокий отпуск). При этом очень существенны скорости нагрева и охлаждения, которые обязательно регламентируются для каждой из марок сталей. Так, для малоуглеродистых сталей типа стали 20 режим термической обработки следующий нагрев до температуры 893—933 К выдержка после прогрева 1 ч скорость нагрева 523—573 К/ч охлаждение до 573 К совместно с печью. И только для стыков диаметром менее 114 мм, имеющих толщину стенки менее 6 мм, режим может быть упрощен увеличением скорости нагрева до 873 К/ч, сокра-щение.м времени выдержки до 0,5 ч и нерегулируемым охлаждением. [c.177]

Для контроля сложных структур сотовых конструкций, сварных и паяных соединений используют нагрев плазменной струей, которая обеспечивает высокую концентрацию тепловой энергии до 500 кВт/см и позволяет получать достаточно высокие температуры отдельных участков поверхности нагреваемого тела за малые интервалы времени. К достоинствам такого способа нагрева также относятся конвективный характер теплопередачи от плазменной струи к нагреваемому изделию, отсутствие контакта нагревателя с изделием, стабильность работы источника — плазмотрона. [c.123]

При рециркуляции возникают также и технические проблемы. В автомобилях содержится большое количество меди и алюминия, и если при переработке допустить их сплавление с железом, то полученная сталь будет низкого качества, пригодная только для арматуры в железобетонных строительных конструкциях. Олово в жестяных консервных банках по существу представляет собой лишь тонкую пленку, нанесенную на стальную основу. Сварной шов содержит припой, в который входят олово и свинец. Такие банки.трудно подвергаются рециркуляции. Сталь выплавляется в основном в конверторных печах с кислородным дутьем (ККД), которые могут принять лишь небольшую долю металлолома (не более 30% полной загрузки). Электродуговые печи могут работать при загрузке металлоломом 100%, но на долю таких печей в США приходится лишь 15 % суммарной производственной мощности по выплавке стали. В ККД не применяется внешний нагрев при помощи органического топлива, а используется принцип экзотермического окисления углерода, кремния и марганца с помощью кислородного дутья через расплавленный чугун. В металлоломе этих элементов мало, и поэтому если не осуществлять предварительного подогрева, весь процесс переплавки замедляется и общая [c.269]

Для определения влияния ТМО на хладостойкость сварного соединения нами исследовались сварные образцы сталей Ст. 3 и Ст. 5 после обработки их по оптимальному для каждой исследуемой стали режиму. Для стали Ст. 3 режимы обработки были следующими нагрев до температу- [c.47]

В основном трещины коррозионного растрескивания возникают в швах сварных конструкций, а также в конструкциях, подвергнутых деформации (штамповка, развальцовка, гибка). Есть все основания считать, что основной причиной коррозионного растрескивания сварных конструкций являются высокие внутренние растягивающие остаточные напряжения, возникающие при сварке. Местный нагрев в процессе сварки вызывает пластическую деформацию металла, что в конечном счете приводит к возникновению в зоне шва остаточных растягивающих напряжений. Кроме того, зона шва характеризуется более отрицательным значением электродного потенциала. Это способствует локализации на ней коррозионных процессов, приводящих к зарождению трещин растрескивания. [c.45]

Перспективным методом получения сварных швов, устойчивых к коррозионному растрескиванию, является сварка низколегированных сталей электродами из специального аустенитного сплава, причем предварительный нагрев и последующая термообработка уже излишни [8,19,45,92]. [c.125]

Было показано, что очень высокие остаточные напряжения возникают после сварки. Например, напряжения в долевом направлении по отношению к центральной граничной линии сварного шва >414 МПа были замерены в сплаве Т1—6А1—4У [233]. Большинство сварных конструкций после сварки подвергаются термической обработке (циклической), точные режимы, которой зависят от сплава. Наиболее широко на практике применяется нагрев в интервале 540—870 °С в течение 15—60 мин. Наконец, следует отметить, что металл сварного шва и зона, подверженная нагреву, будут иметь различные микроструктуры по отношению к основному металлу. Эти микроструктуры должны видоизменяться в дальнейшем за счет термообработки, проводимой после сварки. Режимы термической обработки должны быть выбраны с учетом возможного образования нежелательной фазы в структуре. Например, медленное охлаждение сплава Т1—5А1 — 2,58п в результате может привести к выделению пг-физы. т. е. к увеличению чувствительности к КР- [c.415]

В сталях нагрев выше температуры 950 С и быстрое охлаждение приводят к ухудшению их общей коррозионной стойкости и появлению склонности к межкристаллитпой коррозии. Отпуск при температуре 760—780° С улучшает и пластичность и коррозионную стойкость основного металла и сварных соединений. [c.274]

Сварочный нагрев и последующее охлаждение настолько изменяют структуру и свойства чугуна в зоне расплавления п около-пювной зоне, что получить сварные соединения без дефектов с необходимым уровнем свойств оказывается весьма затруднительно. В связи с этим чугун относится к материалам, облада-10ш,им плохой технологической свариваемостью. Тем не менее сварка чугуна нмеет очень большое распространение как средство исправления брака чугунного литья, ремонта чугунных изделий, а иногда и при изготовлении конструкций. Качественно выполненное сварное соединение должно по меньп1ей мере обладать необходимым уровнем механических свойств, плотностью (непроницаемостью) и удовлетворительной обрабатываемостью (обрабатываться реягущим инструментом). В зависимости от условий работы соединения к нему могут предъявляться и другие требования (например, одноцветность, жаростойкость н др.). [c.324]

При дуговой сварке для предупреждения межкристаллитной коррозии сварных соединений рекомендуются сварка на малых погонных энергиях q/v, Дж/см) с применением теплсотводящих медных подкладок в целях получения жес1ких термических циклов и уменьшения времени пребывания металла при высоких температурах термическая обработка после сварки нагрев до температуры 1100 °С и закалка в воду. При нагреве происходит растворение карбидов, а закалка фиксирует чисто аустенитную структуру. [c.233]

Стыковые соединения элементов плоских и пространственных заготовок наиболее распространены. Соединения имеют высокую прочность при статических и динамических нагрузках. Их выполняют практически всеми видами термической и многими видами термомеханической сварки. Некоторая сложность применения сварки с повышенной тепловой мощностью (автоматической под флюсом, пла ,менной струей) связана с формированием корня шва. В этом случае для устранения сквоз юго прожога при конструировании соединений необходимо предусматривать съемные и остающиеся подкладки. Другой путь — применение двусторонней сварки, однако при этом необходимы кантовка заготовки и свободны подход К корневой части сварного соединения. При сварке элементов различных толщин кромку более толстого элемента выполняют со скосом для уравнива1П1Я толщин, что обеспечивает одинаковый нагрев кромок н исключает прожоги в более тонком элементе. Кроме того, такая форма соед шения работоспособнее вследствие равномерного распределения деформаций и напряжений. [c.247]

При затвердевании расплавленного материала слабые адге знойные связи заменяются прочными химическими связями, соответствующими природе соединяемых материалов и типу их кристаллической решетки. При сварке плавлением вводимая энергия (обычно тепловая) должна обеспечивать расплавление основного и присадочного материалов, оплавление стыка, нагрев кромки и т. д. При этом происходит усиленная диффузия компонентов в расплавленном и твердом материалах, их взаимное растворение. Эти процессы, а также кристаллизация расплавленного металла сварочной ванны (или припоя) обеспечивают объемное строение зоны сварки, что обычно повышает прочность сварного соединения. [c.13]

Для определения прочностных характеристик (предела тек чести, предела прочности) сварных соединений различного рода конструкций (сосудов давления, газонефтепроводов, корпусов аппаратов химического оборудования и т п.) из последних на стадии отладки технологии их изготовления вырезают образцы поперек сварного шва, форма и размеры которьпс оговариваются ГОСТ 6996-66. В том сл> чае, когда соединения механически неоднородны, т е. имеют в своем составе %-частки, металл которых обладает пониженным сопротивлением пластическому деформированию по сравнению с основным металлом конструкций, по-л>-ченных при испытании образцов, на натурные констр> кции неизбежно приведет к созданию неверных представлений о их прочностных характеристиках. Это связано с тем, что на практике имеются существенные различия в схеме нагр> жения образцов и конструкций, относительных параметрах соединений и т.д. Кроме того, как отмечалось в работе /104/, большое влияние на получаемые результаты (а , Og) оказывает степень компактности поперечного сечения образцов k = s/t (где и / — размеры поперечного сечения). При этом отмечалось, что для получения сопоставимых резу льтатов по Sj и соединений констру кций и вырезаемых образцов необходимо соблюдение условий подобия по их нагру жению (пластическому деформированию) и по относительным геометрическим параметрам (например, к). [c.148]

Благоприятное влияние гла наклона мягких прослоек на нес> щ то способность оболочковых констр кций может быть использовано при выборе режимов сварки и геометрии разделки кромок при сварке соединений из термо прочненных сталей, а также теплоустойчивых стапей с промеж точной наплавкой облицовочного слоя на кромки. При этом с> щсствснн>ю роль играет местоположение сварного шва в оболочковой констр кции, определяющее ориентацию наклона мягкой прослойки по отношению к вектор> нагр зки. [c.190]

Отмстим, что для оболочковых констр> кций. выполненных из высокопрочных стапей и сплавов, сварные соединения которых обладают существенной механической неоднородностью, диапазоны оптимальных относительных размеров мягких прослоек, обеспечивающих равно-прочность основном> металлу, довольно > зки. В частности, Я1Я сварных швов, выполненных мягкими присадочными проволоками, данные диапазоны являются нетехнологичными. Однако, учитывая, что у словия эксплу атации оболочковых констру кций ответственного назначения не доп скают их не т1р гое деформирование в процессе нагр жения, юж-но существенно расширить диапазон доп стимых размеров мягких швов (из условия обеспечения их нес> щей способности на ровне предела тек -чести более прочного основного металла оболочки). [c.190]

Принимая в качестве дoпy ти юй нагру женности оболочки юмент достижения средними напряжениями в стенке, действутощими поперек рассматриваемого сварного шва, величины, равной пределу текучести основного металла, на основании соотношений (3, 10) и (3.28) получено [c.190]

Последнее обстоятельство является весьма важным и свидетельств) -ет о том, что при выборе того или иного присадочного материала необходимо предварительно знать, обеспечивается ли при заданных параметрах сварного соединения (А д, к) и >словиях нагружения оболочковой конструкции п (или типе оболочки) требования по запасу пластичности металла шва Лр. В противном случае при экспл> атации конструкции в наиболее нагр женной части мягкого шва может произойти локальное разрушение (Л = Лр), что приведет к разрушению всей конструкции. С точки зрения силового подхода данные условия сводятся к тот, чтобы в процессе нагружения сварных конструкций, ослабленных мягким швом, наибольшие напряжения в центральной части шва не превышали своего предельного значения — сопротивления микросколу определяющегося ресурсом пластичности металла /129/. Характеристика не зависит от температу ры и скорости нагружения и нашла хорошее практаческое применение при анализе разрушения материалов в у словиях их апастического деформирования /130, 131/. В работе /129/ нами была установлена связь данной силовой характеристики с ресурсом пластичности металла в виде [c.195]

Полу ченное соотношение позволяет оценить требуемый предельный ресл рс пластичности металла шва с четом констрчтстивных параметров сварных соединений и особенностей нагру жения и типа оболочковых конструкций [c.196]

Повышение коррозионной стойкости и долговечности сварных соединений в условиях малоциклов ой коррозионной усталости может быть достигнуто, в частности, уменьшением или устранением электрохимической гетерогенности путем термообработки. О некотором влиянии термообработки можно судить по результатам, приведенным па рис. 99 наружный шов подвергается более интенсивному растворению, чем внутренний, который претерпел нагрев при наложении наружного шва. [c.232]

Различные методы снятия остаточных напряжений по-разному влияют на прочность сварного соединения. Наиболее эффективный из них — высокий отпуск в течение одного часа при температуре 650°С [101]. Предварительный подогрев с варьированием температуры от 100 до 300°С не дает эффекта улучшения, как и последующий нагрев и выдержка в течение одного часа при 250°С. При местном нагреве сварных соединений до 650°С Р. Кеннеди [101] получил худщие результаты по сравнению с теми, что были найдены для соединений, не подвергавшихся этой операции. [c.74]

Яковлев Е. Г., Матханов В. Н. Хладостойкость сварных соединений из сталей ВСт. Зси. и ЮХСНД, работающих при переменных нагру,зках.— В сб. докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Работоспособность машин и конструкций в условиях низких температур. Хладостойкость материалов. Ч. I. Работоспособность машин и конструкций. Якутск, ЯФ СО АН СССР, 1974, с. 191—201. [c.191]

Нагрев образца в установке типа ИМАШ производится за счет электросопротивления образца п гарантированная база измерений с постоянной температурой составляет 6 мм, поэтому образцы вырезались из сварных соединений с таким расчетом, чтобы линия сплавления находилась по середине образца. Затем металл около-шовпой зоны размечался на участки шириной по 0,5 мм. В процессе испытаний определялась величина межзеренного проскальзывания для каждого участка отдельно, соответственно для каждой степени деформации. [c.100]

Большую опасность представляет коррозионное растрескивание швов сварных соединений. Для заищты сварных конструкций необходимо снизить уровень растягивающих остаточных напряжений, возникающих в процессе сварки. Одним из рациональных путей снижения уровня напряжений может быть отжиг, практически полностью снимающий остаточные сварочные напряжения, однако для крупногабаритных конструкций этот способ неприемлем, В таком случае рекомендуется местный нагрев зоны термического влияния по обеим сторонам шва газовыми горелками с последующим охлаждением водой [8,19], [c.124]

Коррозионная стойкость более легированных магнием сплавов АМг5, АМгб зависит от методов производства полуфабрикатов и условий эксплуатации. Длительные нагревы при температуре 60— 70 °С могут вызвать появление склонности к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию. Коррозионная стойкость обеспечивается строгим контролем технологии производства полуфабрикатов. Сварные соединения этих сплавов равноценны по стойкости основному металлу. Однако нагрев материала выше 100°С после сварки делает сварные соединения склонными к межкристаллитной коррозии. [c.74]

Расчетная схема процесса цшШпёсШго дёформпровшшя ла в максимально нагруженных зонах. Анализ НДС оболочечных корпусов при основных режимах термоциклического нагр> ения (см. подразд. 4.1) позволяет выявить зоны концентрации температурных напряжений и краевого эффекта в сечениях переходного от фланца к оболочке участка (в месте их стыка и в сечениях сварного шва). При этом уровень термоупругих напряжений в некоторых температурных циклах превышает предел текучести материала, и нагружение протекает при значительных даклических упругопластических деформациях. [c.203]

Сплав АЛ24 относится к системе А1—Zn—Mg. Он обладает свойством самозакаливаться. Следовательно, его можно рекомендовать для изготовления объемных деталей с применением сварки, так как сварной шов будет обладать такими же свойствами, как и литое изделие. Сплав АЛ24 может быть и термически обработан по режиму Т5 (нагрев под закалку при 580 5° С в течение 4—6 ч, охлаждение в воде с температурой 100° С или на воздухе + старение при 120 it 5° С в течение 8—10 ч). [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...