Термическая сварных конструкций

При выборе марки стали на стадии проектирования сварной конструкции может возникнуть необходимость ориентировочной оценки необходимости подогрева перед сваркой. Для приближенной оценки влияния термического цикла сварки па закаливаемость околошовной зоны и ориентировочного определения необходимости снижения скорости охлаждения за счет предварительного подогрева можно пользоваться так называемым эквивалентом углерода. Если при подсчете эквивалента углерода окажется, что Сэ < 0,45%, то данная сталь может свариваться без предварительного подогрева если Сд 0,45%, то необходим предварительный подогрев, тем более высокий, чем выше значение Сэ. [c.239]

Процесс изготовления сварных конструкций состоит из следующих взаимосвязанных производственных процессов заготовительных (раскрой, резка и гибка металла, ковка, штамповка, отливка заготовок), обрабатывающих (строжка, сверление, вальцовка, термическая обработка), сборочно-сварочных (сборка, сварка отдельных деталей, узлов и конструкции в целом) и отделочных (правка, окраска, маркировка). [c.138]

Сварка лазером неметаллических материалов, в основном стекла и керамики, возможна потому, что излучение лазера на углекислом газе с длиной волны 10,6 мкм достаточно хорошо поглощается этими материалами и может быть использовано для их нагрева, плавления и последующей сварки. По сравнению с газопламенным нагревом, обычно используемым для сварки и пайки стекла, излучение лазера позволяет увеличить интенсивность нагрева места сварки или пайки (но не более 80... 100 К/с из-за возможности термического растрескивания стекла), уменьшить зону нагрева, что дает возможность создавать миниатюрные стеклянные сварные конструкции. [c.127]

Растворенный водород также оказывается нежелательным, так как он резко уменьшает пластичность металлов (стали, медные и алюминиевые сплавы), вызывает пористость в сварных швах и в зоне термического влияния. Так называемая водородная хрупкость металлов- в настоящее время стала важной технической и научной проблемой, так как применение упрочненных сталей, обладающих малым запасом пластичности б, вызывает замедленное разрушение сварных конструкций. [c.347]

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности ЭГО метода повышения долговечности сварных конструкций, в частности, таких их служебных характеристик как коррозионная стойкость, длительная и усталостная прочности, размерная стабильность. Это подтверждается в тем, что согласно известным сравнительным данным ЭГО способна повышать указанные характеристики в большей степени, чем термическая, и ультразвуковая обработки, которые хорошо зарекомендовали себя, как методы стабилизации дислокационной структуры. [c.79]

Описаны технология изготовления оболочковых сварных конструкций разнообразных типов и особенности их расчета, связанные с технологическими приемами изготовления и воздействием термического цикла сварки. [c.2]

Большое количество сварных конструкций работает в сложных условиях одновременного воздействия коррозионно-активных сред и рабочих нагрузок. Как показывает практика, разрушение сварных конструкций в таких условиях эксплуатации происходит, как прави-ло. по сварному шву или зоне термического влияния (ЗТВ). [c.43]

Межкристаллитная коррозия (рис. 9) типична для коррозион-но-стойких сталей, проходит между кристаллами и поражает границы зерен. Склонность к коррозии появляется при неправильной термической обработке сталей, которые теряют прочность и вязкость. В первую очередь этот вид коррозии проявляется в виде растрескивания поверхности, а затем и полного распада. С точки зрения разрушения наиболее опасным местом сварных конструкций из аустенитных сталей является зона основного материала, прилегающая к металлу сварного шва. Так называемая ножевая коррозия напоминает по форме надрез ножом в узкой зоне на границе металла шва и основного g [c.25]

Наличие скачков на R-кривых и на диаграммах нагрузка — смещение у никелевых сталей является предметом для обсуждения. Эти скачки представляют собой быстрый рост трещины с последующей его остановкой. Остановки могут быть связаны с характеристиками вязкости материала, но могут быть также результатом падения приложенной нагрузки из-за жесткости испытательной машины. Результаты определения вязкости разрушения, полученные в настоящей работе, дают более полную характеристику свойств материала и призваны помочь при выборе материала в каждом конкретном случае его применения. Проведенные испытания показывают, что работоспособность сварной конструкции, изготовленной из сталей, легированных никелем, зависит от свойств зоны термического влияния. Это необходимо учитывать наряду с расчетными, технологическими и экономическими факторами при окончательном выборе материала. [c.219]

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]

СтЗ Без термической обработки См. табл. 12 Сварные конструкции детали, работающие с малой нагрузкой без трения кожухи, щитки, крышки, прокладки [c.25]

Правка сварных конструкций также производится после различных видов термической обработки. [c.551]

Низкоуглеродистая конструкционная сталь невысокой прочности, но высокой пластичности марок 15, Юкп, 15Г, 20, 20Г, 25 и 25Г применяется для изготовления из проката, поковок, труб, листов, ленты и проволоки различных неответственных малонагруженных деталей, и том числе деталей сварных конструкций. Сталь применяется без термической обработки, после нормализации и цементации пли цианирования с последующей закалкой и отпуском. [c.252]

Низколегированная сталь или сталь повышенной прочности (табл. 1—22, рис. 1—7) широко применяется в горячекатаном состоянии или после термической обработки для изготовления различных деталей, трубопроводов и аппаратов, работающих при температурах до 450° С, и сварных конструкций в вагоностроении, сельскохозяйственном и других отраслях машиностроения, на транспорте, мостостроении и главным образом в строительстве. [c.291]

Наиболее широко применяемую в сварных конструкциях сталь перлитного класса по чувствительности к термическому действию сварки можно подразделить на следующие основные группы. [c.355]

В массивных сварных балках и колоннах каркасов котлов остаточные напряжения могут достигать большой величины, особенно при неправильном выборе последовательности сварки их элементов. Металл, находящийся в сложнонапряженном состоянии под действием остаточных напряжений, приобретает хрупкость, особенно при понижении температуры. Отмечались случаи хрупкого разрушения балок и ферм каркаса от ударов при монтаже в зимних условиях, а также разрушения эстакад топливоподачи при резких колебаниях температуры зимой в северных районах Советского Союза. Для снижения опасности хрупкого разрушения стальных ко.ч-струкций, монтируемых и эксплуатируемых при температурах ниже —30° С, их необходимо изготовлять из спокойной стали, отличающейся более высоким порогом хладноломкости, чем кипящая и полуспокойная сталь. В цехах, в которых изготовляют сварные конструкции для котлов, температура не должна быть ниже 0°С. Сварные соединения каркасов термической обработке не подвергают. [c.204]

Как правило, возможность появления трещин в сварном соединении и степень изменения свойств отдельных участков зоны термического влияния с увеличением легированности стали повышаются. Поэтому наиболее широко применяемые в энергомашиностроении легированные стали требуют при сварке соблюдения ряда технологических ограничений, связанных с введением подогрева изделия и термической обработки после сварки, жестко регламентированных сварочных режимов и т. д. При этом для каждой марки стали, намеченной к использованию в сварной конструкции, необходимо проведение большого объема исследования, связанного с выбором сварочных материалов и оценкой работоспособности сварных соединений в условиях работы конструкции. [c.20]

Выбор режима подогрева при сварке или отпуска после сварки определяется требованиями отсутствия трещин и обеспечения необходимого уровня механических свойств сварного соединения. Для сварных конструкций из малоуглеродистой стали или хромомолибденовой относительно небольшой толщины — до 10—15 мм — удается обеспечить указанные требования за счет соответствующего выбора термического режима сварки без применения подогрева или отпуска сваренного изделия. При изготовлении сварных конструкций из хромомолибденовых сталей с толщиной свариваемых элементов свыше 15 мм необходим подогрев при температурах 200—400° в зависимости от жесткости изделия и содержания в стали углерода. Использование [c.27]

Для сварных конструкций ряда аустенитных сталей, работающих при воздействии высоких напряжений изгиба, характерны разрушения в районе зоны сплавления, возникающие в процессе эксплуатации. Трещины (фиг. 15) идут по зоне сплавления или по границам зерен основного металла вблизи нее и могут достигать значительной величины, полностью пересекая все сечения стыка. Подобный вид разрушения наиболее часто встречается в сварных стыках толстостенных паропроводов, работающих под воздействием значительных напряжений изгиба из-за недостаточной компенсации температурных удлинений паропровода [16], [17]. В отдельных случаях подобные трещины могут возникать и в процессе термической обработки жестких конструкций со швами большой толщины. [c.40]

При сварке термически упрочненных сталей на участках рекристаллизации и старения может произойти отпуск металла с образованием структуры сорбита OTny ita и понижением прочностных свойств металла. Технология изготовления сварных конструкций из низколегированных сталей должна предусматривать минимальную возможность появления в зоне термического влияния закалочных структур, способных привести к холодным трещинам, особенно при сварке металла больших трещин. При сварке термически уирочпеп[п,]х сталей следует принимать меры, предупреждающие разупрочнение стали на участке отпуска. [c.214]

Процесс сварки конструкции сопровождается термическим и деформационным воздействиями на свариваемый металл, производимыми при определенных условиях, связанных с технологией получения неразъемного соединения. Данные условия определяют способ сварки, тип и химический состав применяемых материалов (сварочной проволоки. электрода, флюса, газа и т. д.) и зависят от многих факторов, главными из которых являются марка свариваемых сталей и сплавов, их толщина и тип сварной конструкции (балка, ферма, оболочка, детали машин, корпуса раз/шчно-го рода изделий). При этом химический состав и механические свойства металла шва, выполненного, например, сваркой плавлением, в значительной степени отличаются от состава и свойств основного металла, так как на стадии существования сварочной ванны происходит смешивание наплавляемого присадочного металла и расплавляемого основного. Поэтому с точки зрения химического состава и механических свойств принято считать, что в сварном соединении имеются как минимум два различных металла — свариваемый и металл шва. Последний рассматривают как [c.13]

Рассмотрим условия, опреде.пяющие долговечность элемента конструкции на стадии развития трещины. Как указывалось, число циклов, соответствующее росту трещины от начальной длины и до критической /с, определяет долговечность данного элемента конструкции по числу циклов. Чтобы обеспечить прочность конструкции, долговечность должна быть больше числа перемен заданной нагрузки. Таким образом, наряду с оценкой материала по классической кривой Велера, существенную информацию о поведении элемента конструкции с трещиной в условиях усталости должна дать механика разрушения. Следовательно, в данном случае, как обычно, надо исходить из того, что начальный трещиноподобный дефект существует в конструкции с момента ее изготовления (несмотря на дефектоскопический контроль, который, как известно, имеет определенный допуск на размер не-обиаружпваемых дефектов). К сварным конструкциям это относится в большей мере, и в этом случае желательно иметь критические значения коэффициентов иитеисивиости напряжений (Кс или Я/с) для основного материала, материала шва и материала переходной, термически поврежденной, зоны. Кроме этого, для сварных конструкций я елательно в области сварного шва знать величину и распределение остаточных напряжений. Все это вместе взятое способствует уточнению расчетов. [c.272]

Низкоуглеродистые стали 08 и 10 применяют без термической обработки для малонагруженных деталей, тонколистовую сталь используют для холодной штамповки изделий. Сталь 10 применяется для изготовления элементов сварных конструкций, корпусов и лрубных пучков теплообменных аппаратов, трубопроводов, змеевиков и других деталей, работающих от. минус 40 до плюс 450 к которым предъявляются требования высокой пластичности. [c.85]

Стали 15, 20, 25 чаще применяют без термической обработки или в нормализованном состоянии. Низкоуглеродистыс качественные стали используют и для ответственных сварных конструкций, а также, зля деталей машин упрочняемых пе.ментацией. Сталь 20 применяется для изготовления трубопроводов, змеевиков, труб перегревателей, трубных п чков теплообменных аппаратов, работающих от минус 40 до плюс 475 С. [c.85]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

Влияние финишной термической обработки. При изготовлении некоторых деталей или конструкций часто возникает необходимость их термической обработки в готовом виде. Для деталей из титановых сплавов—это дорекристаллизационный отжиг (снятие остаточных напряжений в сварных конструкциях или отжиг для стабилизации геометрических размеров) или термическое улучшение (закалка и низкотемпературное старение). Однако при нагреве в открыть(х печах может происходить определенное изменение поверхностного слоя. Температура до-рекристаллизационных отжигов обычно не превышает 700°С. Отжиг при таких температурах и выдержке несколько часов практически не [c.185]

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]

Рассматриваемые стали широко применяются в строительстве и машиностроении СтО — неответственные элементы конструкций Ст1 — связевые соединения, анкерные болты Ст2 — элементы неответственных сварных конструкций, оконные переплеты, заклепки СтЗ — в горячекатаном состоянии основной материал в строительстве в виде сортового, фасонного и листового проката, детали машиностроения, не подвергающиеся термической обработке Ст4 — строительные конструкции повышенной прочности, детали машиностроения в нетермообработанном и улучшенном состоянии Ст5, Стб, Ст7 в горячекатаном и термообработанном состояниях — детали машиностроения с повышенной прочностью. [c.67]

В соответствии с разработанными рекомендациями (ГОСТ 14892—69) для >ч азанных целей могут применяться листовой, сортовой и фасонный прокаты пз углеродистых сталей по ГОСТ 380—71, ГОСТ 6713—75, ГОСТ 1050—74 и tO T 803—66 и низколегированных сталей по ГОСТ 19281—73, ГОСТ 1982—73 и ГОСТ 5520—69 без дополнительной термической обработки. Легированные стали применяют после термической обработки согласно данным, приведенным в ГОСТ 14892—69 . Там же приведены рекомендации относительно применения труб и стальных отливок, изготовления сварных конструкций и применяемых при этом электродов. [c.39]

Большой комплекс исследований выполнен проф., докт. техн. наук М. Н. Гапченко по изучению влияния технологических факторов (неоднородности металла, технологических напряжений и дефектов) на свойства сварных соединений. В результате исследований установлены закономерности влияния этих факторов и предложены рекомендации по повышению несущей способности сварных соединений и конструкций, снижению чувствительности сварных конструкций к хрупкому разрушению. Показана возможность регулирования в больших пределах агрегатной прочности и энергоемкости сварных соединений из высокопрочных материалов путем изменения объема мягкой прослойки. Показано, что термическое упрочнение является эффективным средством снижения чувствительности металла шва к концентраторам напряжений. Изучено влияние скорости приложения нагрузки на проч- [c.24]

Стали аустенитного класса. Это наиболее широко распространенная группа сталей, применяемая для изготовления сварных конструкций, работающих в интервале температур от +20° — до —269° G. Прочность сталей этого класса определяется главным образом легированием твердрго раствора и практически не зависит от режима термической обработки., [c.135]

В соответствии с постановлениями правительства решается очень важная народнохозяйственная задача по созданию многослойных труб для магистральных газопроводов большого диаметра на давления 10—12 МПа. В настоящее время их выпуск организован на Выксунском метзаводе. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования, а также имеющийся опыт изготовления и эксплуатации многослойных конструкций и труб подтвердили правильность выбора и народнохозяйственную значимость нового вида сварных конструкций. Однако еще много нерешенных задач, которые тормозят применение многослойных конструкций. В частности, требуются новые экономнолегированные конструкционные материалы, отличающиеся повышенной прочностью, однородностью механических свойств и улучшенной геометрией, нетрудоемкие технологии изготовления работоспособных многослойных днищ, горловин и патрубков разработка конструкции и технологии изготовления с большой толщиной стенки цилиндрических и сферических сосудов негабаритных размеров исследования работоспособности многослойных конструкций при повторных механических и термических нагрузках, нейтронном облучении, вибрационных и импульсных нагрузках с целью разработки дополнений к нормам и методам расчета на прочность (ОСТ 26—1046—74) в соответствии с требованиями, предъявляемыми к энергетическому оборудованию расширение работ но диагностике, в том числе в части разработки расчетных методов с целью количественного прогнозирования несущей способности многослойных конструкций в условиях эксплуатации. [c.4]

Металл перлитного шва в зависимости от его легированности, термического режима сварки и режима отпуска существенно меняет свои свойства. Малоуглеродистые швы обеспечивают необходимые прочность и пластичность непосредственно в исходном состоянии после сварки. Хромомолибденовые швы при наличии подогрева и замедленного остывания конструкций с относительно небольшой толщиной свариваемых элементов также могут иметь необходимые механические свойства непосредственно после сварки,- В то же время при сварке изделий из хромомолибденовых сталей относительно большой толщины (<15—20 jti-и), а также изделий из хромомолибденованадиевых сталей даже при наличии подогрева не удается обеспечить приемлемого уровня пластичности и tsoo-ударной вязкости металла шва. Поэтому указанные сварные конструкции должны после сварки подвергаться обязательному отпуску. [c.27]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...