Химическая неоднородность сварного соединения

Способы макроанализа различны в зависимости от задач, стоящих перед исследователями. Для выявления дефектов, нарушающих сплошность основного металла и сварных соединений, макрошлифы (темплеты) подвергаются глубокому и поверхностному травлению. Операция травления производится в вытяжном шкафу, поверхность после травления нейтрализуется. Режим и реактивы, применяемые для макротравления, приведены в табл. 2.19. Такое травление позволяет выявить не только дефекты сплошности, но и зоны химической неоднородности сварных соединений. [c.51]

Петров Г. Л. Причины, вызывающие химическую неоднородность сварных соединений. — Труды всесоюзного научно-технического совещания по проблемным вопросам сварки, ЦП, НТО Машпром, 1958, с. 275—304. [c.242]

Предотвратить или значительно уменьшить механическую, структурную и химическую неоднородность сварных соединений из разнородных сталей, а также величину и влияние остаточных деформаций можно при диффузионной сварке. [c.132]

Химическая неоднородность сварных швов может быть следствием недостаточной технологической культуры выполнения работ или самой физической природы процесса формирования сварного соединения и свойств свариваемого металла. [c.465]

Неоднородность химического состава сварного соединения, сложившаяся после его кристаллизации, вызывает внутренние напряжения, их концентрацию в отдельных зонах с пониженной прочностью, что приводит к локальным разрушениям соединения или понижению его антикоррозионных свойств. [c.385]

Термический цикл сварки, оказывая теплофизическое воздействие на металл, формирует его физико-механическое состояние, определяет неоднородность металла в зонах сварного соединения различие структуры, химического состава, напряженного состояния. Повышенная неоднородность сварных соединений при одновременном воздействии коррозионной среды, а также остаточных и эксплуатационных напряжений служит причиной зарождения очагов коррозионно-механического разрушения. Физико-механическое состояние определяет различие в коррозионном и электрохимическом поведении зон сварного соединения, которое может быть оценено значениями электродных потенциалов локально в каждой зоне. Проведенные исследования позволили установить, что в большинстве случаев шов является более отрицательным (менее благородным), чем основной металл, а это значит, что в трубопроводе в образовавшемся коррозионном гальваническом элементе шов — основной металл именно шов будет подвергаться анодному растворению. Так происходит, например, у сварных соединений, выполненных электродами с фтористокальциевым покрытием. Однако, как показали эксперименты, при некоторых условиях возможно изменение значения неоднородности, а также изменение полярности зон сварного соединения. [c.31]

Условием образования качественного сварного соединения является обеспечение однородности химического состава и структуры, а следовательно, и магнитных свойств металла шва и около-шовной зоны. Так, значительная химическая и структурная неоднородность сварных соединений может вызвать резкое снижение их эксплуатационных свойств — хрупкое разрушение при ударном нагружении, снижение коррозионной стойкости при действии коррозионных сред и др. [21]. [c.72]

Суммарный коррозионный эффект определяется интенсивностью одновременной работы мак-ро- и микрогальванических коррозионных пар. В зависимости от степени неоднородности сварного соединения по структуре, химическому составу и т. д. и коррозионных условий будет преобладать тот или иной механизм коррозии. [c.68]

Для состояния и свойств сварных соединений, прежде всего сталей, имеет значение диффузионное перемещение углерода, водорода, серы, фосфора, железа, марганца, хрома, молибдена, ванадия, алюминия и некоторых других элементов. Диффузия этих элементов определяет степень химической и механической неоднородности сварных соединений, протекание процессов рекристаллизации, изменение свойств при термообработке и т. п. [c.59]

Сварка разнородных сталей. При сварке разнородных сталей кроме общих положений свариваемости следует учитывать дополнительные факторы, определяющие работоспособность соединения при сварке плавлением изменение состава металла шва в участках, примыкающих к основному металлу развитие в зоне плавления разнородных металлов малопрочных и хрупких кристаллизационных и диффузионных прослоек переменного состава наличие остаточных напряжений в соединениях разного структурного класса, которые не могут быть сняты термической обработкой. Указанные факторы обусловливают развитие химической, структурной и механической неоднородности сварных соединений. [c.132]

Микрохимическая неоднородность с большой степенью точности и локальности (пятно анализа 1...4 мкм) может быть определена существующими методами анализа. При этом глубина анализируемого слоя составляет 1...3 параметра кристаллической решетки. Иногда такого анализа бывает достаточно, чтобы судить об эксплуатационных свойствах сварного соединения. Однако в ряде случаев, например при определении степени граничной неоднородности аустенитных зерен, локальность анализа может оказаться недостаточной. В этом случае представление о степени химической неоднородности можно получить, применяя аналитические методы расчета. [c.464]

По расположению в сварном соединении различают горячие трещины в шве, в зоне сплавления, в околошовной зоне, а также в зависимости от ориентировки их относительно направления сварки — продольные и поперечные. Во всех случаях вероятность образования трещин определяется соотношением пластических свойств соединений в т.и.х. и темпом деформаций. Однако степень влияния отдельных технологических и металлургических факторов для каждого вида может быть существенно различной в связи с неодинаковыми условиями формирования химической и физической неоднородности в различных зонах сварного соединения. Особо следует выделить трещины повторного нагрева, образующиеся в ранее наложенных валиках при многослойной сварке в результате термодеформационного воздействия от сварки последующих слоев. [c.481]

Более часто макроанализ проводится не на изломах, а на макрошлифах. При этом исследуются химическая и структурная неоднородность металла, волокнистое строение деформированного металла, дендритное строение литого металла, качество сварного соединения, а также выявляются дефекты, нарушающие сплошность строения металла. [c.302]

Химическая и структурная неоднородность наиболее присуща сварным соединениям аппарата. [c.303]

Механические свойства сталей и сплавов определяются их химическим составом, структурой и отсутствием или наличием различного типа дефектов. Вьппе бьши рассмотрены основные типы и виды дефектов, характерные для сварных соединений. В настоящем разделе остановимся на рассмотрении ряда особенностей, связанных с неоднородностью химического состава и структуры сварных соединений, которые определяют механические характеристики металла шва, зоны термического влияния, зоны сплавления и других локальных участков. При этом необходимо иметь в виду, что развитие дефектов происходит именно в данных участках, а работоспособность сварных соединений определяется комплексом сложных процессов, связанных с механическими характеристиками металла различных зон, геометрическими размерами последних, видом и условиями нагружения, типом дефекта и др. [c.13]

В результате исследования было установлено, что хотя скорость общей коррозии (по потере массы) с ростом скорости потока до 0,6 м/с возрастала на порядок, значение ее [0,06 г/(м Ч)] было небольшим и не могло служить причиной наблюдаемых ускоренных разрушений сварных соединений, поскольку термодеформационный цикл сварки, оказывая теплофизическое воздействие на металл, определял различие физико-механического состояния и связанные с ним локальные различия в коррозионном и электрохимическом поведении металла в различных зонах сварного соединения. Неоднородность физико-механического состояния зон сварного соединения (неравномерное распределение остаточных макро- и микронапряжений, химического состава, различия в структуре) увеличивала механохимическую неоднородность и служила причиной возникновения коррозионно-механических разрушений. [c.237]

В результате резкой химической неоднородности или локализации внутренних напряжений к этому виду коррозии можно отнести и ножевую коррозию, возникающую в сварных соединениях при концентрации напряжений в зоне термического влияния [c.17]

Сварные соединения представляют собой сложную физико-химическую, механическую и электрохимическую макро- и микрогетерогенную систему со следующими характерными видами неоднородности структурно-химическая макро- и микронеоднородность зон (основной металл, литой металл шва, зона термического влияния) неоднородность напряженного состояния - собственные (остаточные сварочные напряжения и пластические деформации) и от внешней нагрузки геометрическая неоднородность, обусловленная наличием технологических концентраторов напряжений (граница шва и основного металла, дефекты формы шва - подрезы, непровары и др.) и конструктивных концентраторов напряжений, определяемых геометрическими параметрами шва. [c.8]

Возможна сварка чугунных деталей без предварительного нагрева (холодная сварка). Сварку ведут электродами из цветных металлов на медной основе. Медь не образует химических соединений с углеродом и нерастворима в железе, и шов получается неоднородным. Медно-железные электроды различной конструкции применяют чаще для заварки трещин, при сварке разбитых деталей с обеспечением хорошей прочности 18...25 кгс/мм (180...250 МПа). Электроды со стержнем из никелевого сплава используют в тех случаях, когда необходимо обеспечить хорошую обрабатываемость сварного соединения. Однако такие швы весьма склонны к усадке. И поэтому сварку необходимо вести при минимальном токе и малом проплавлении металла, при небольшой длине валиков с обязательной проковкой. [c.129]

Рассмотренная структурная неоднородность металла в сочетании с химической и механической неоднородностью по зонам определяют свойства и работоспособность сварных соединений. [c.39]

Таким образом создается химическая, структурная и механическая неоднородности в сварном соединении. [c.386]

Таким образом, сварные соединения разнородных сталей могут иметь значительную изменяющуюся во времени химическую, структурную и механическую неоднородность, наиболее сильно выраженную при сварке перлитной стали с аустенитной или наплавке. [c.393]

Ввиду различия химического состава и структуры металла шва и основного металла сварные соединения некоторых никелевых сплавов особенно с Сг и Мо имеют существенную неоднородность физикохимических свойств и проявляют склонность к межкристаллитной коррозии. Для таких сплавов рекомендована послесварочная термическая обработка (нагрев до Т = 700. .. 800 °С с последующим охлаждением на воздухе или в воде). [c.464]

Сварные соединения (за исключением выполненных электронно-лучевой сваркой) обычно в большей степени склонны к радиационному охрупчиванию, чем основной металл, из-за загрязнения литого металла шва вредными примесями из сварочных материалов и развития в нем химической, структурной и физической неоднородностей [43] (табл. 8.46). [c.342]

Сварка плавлением, в частности дуговая сварка теплоустойчивых сталей, сопровождается изменением свойств свариваемого металла, связанным с его расплавлением и кристаллизацией при образовании шва, а также структурными изменениями и упруго-пластическими деформациями в околошовной зоне. Это обусловливает физико-химическую неоднородность сварных соединений и образование местного сложпонаиряженного состояния, что в ряде случаев ухудшает работоспособность и уменьшает эксплуатационную надежность конструкций. [c.85]

Сварные соединения из теплоустойчивых сталей подвергают в большинстве случаев термической обработке для снятия остаточных напряжений, стабилизации структуры и свойств. Что касается требований, предъявляемых к сварным соединениям, то они находятся обычно на уровне свойств свариваемых сталей. В связи с этим свариваемость теплоустойчивых сталв11 должна оцениваться сложностью применяемой технологии сварки и последующей термической обработки, которые обеспечивают минимальную физико-химическую неоднородность сварных соединений, а также возможной прн этом степенью приближения кратковременных и длительных свойств сварных соединений к соответствующим свойствам основного металла. [c.85]

В рассматриваемом простейшем случае отсутствует химическая неоднородность сварного соединения, так как сварка производилась в инертной атмосфере без присадки. Измерение стационарных потенциалов в различных зонах показало, что зона сварки и основной металл корродируют при одинаковом потенциале, что указывает на преимущественно микролокали-зованяый характер коррозии. В связи с неоднородностью сварного соединения по структуре и напряженному состоянию интенсивность работы микрокоррозионных пар, характеризуемая плотностью анодного тока i мка см , различна для различных зон. Скорость коррозии шва значительно выше, чем основного металла. При наличии химической неоднородности сварного соединения картина макро- и микроэлектрохимической неоднородности становится более сложной. [c.69]

Возникновение электрохимической неоднородности сварного соединения в значительной степени зависит от подбора матерала сварочных электродов и, в частности, от материала покрытия электрода. При этом возникающая электрохимическая неоднородность может быть обусловлена не только изменением химического состава стали, но и связанным с ним изменением структуры и физико-механического состояния металла в результате действия малых добавок примесей. [c.220]

Сварное соединение, находящееся в контакте с электролитом, представляет собой многоэлектродный макрогальванический элемент, электродами которого служат основной металл, шов, зоны термического влияния и зоны максимальной концентрации напряжений. Вследствие химической и структурной неоднородности сварного соединения, неравномерности распределения напряжений и вследствие других причин на поверхности металла имеются микрогальванические цары. [c.129]

Исследования показывают, что разница между электродными потенциалами различных участков сварного соединения корро-зионно-стойких сталей может достигать десятков милливольт, что указывает на весьма существенную электрохимическую неоднородность сварных соединений. Как правило, зона термического влияния по отношению к основному металлу является анодной. Металл шва в зависимости от его химического состава может быть в различных положениях по отношению к основному металлу и металлу зоны термического влияния. В табл. 27 на примере сварных соединений стали 12Х25Н5Т можно видеть, что металл шва состава 1Х20Н7БТ менее стоек, чем основной металл, но более стоек, чем зона термического влияния, а металл шва состава 1Х20Н7СТФ наименее стоек из всех трех электродов. [c.126]

Выражение (4.1) характеризует первый закон диффузии (первый закон Фика), связывающий массоперенос с перепадом концентрации диффундирующего элемента. Коэффициент диффузии — очень важный показатель данного процесса. При определенной температуре он зависит в основном от природы растворителя и диффундирующего вещества. Зная, например, коэффициенты диффузии различных элементов в а- и т-Ре, можно судить о способности соответствующих растворов к гомогенизации или, наоборот, к гетерогенизации во время пребывания при той или иной температуре, что имеет значение для регулирования параметров термообработки, а следовательно, свойств, химической и механической неоднородности сварных соединений. [c.58]

Сварные соединения с неоднородным швом как после сварки, так и после термической обработки обладают меньшей прочностью по сравнению с основнььм металлом. Кроме того, в таких неоднородных сварных соединениях при эксплуатации с высоким нагревом наблюдаются диффузионные явления между металлом шва и околошовным металлом для выравнивания химического состава, что приводит к появлению холодных трещин в околошовном металле, в зоне металлической связи. Поэтому выбор типа электрода при дуговой сварке различных [c.121]

Автором, Г. Е. Каииовой, Б. А. Смирновым и В. Н. Мещеряковым были проведены исследования влияния температуртл закалки после сварки на химическую и физическую неоднородность сварных соединений, а также изыскание рациональных режимов последующей механико-термической обработки основного металла и сварных соединений сплава ВТ15. Исследовали сплав в виде листов толщиной 2,0 мм с содержанием 3,19% А1 7,20% Мо 10,82% Сг 0,04% С 0,03% N 0,11" Ее 0,05 ,, Si 0,008% Н. Образцы сваривали в один проход с помощью автоматической аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом по стандартной технологии. Сваренные образцы подвергали закалке с темиератур 800, 1000 и 1200° в воду после выдержки при этих температурах в течение 15 мин и последующему старению по режиму 480° — 18 час, 560° — 15 мин. Нагрев образцов под закалку и старение производили в вакуумирован-ных кварцевых ампулах. [c.294]

Как отмечалось ранее (раздел 2.3), сварные соединения жаропрочных сталей типа 15Х5М имеют явно выра енну о структурную механо-химическую неоднородность. HaM6ojiet это присуще разнородным сварным соединениям, выполненным аустенитными электродами (рис. 2.7). [c.150]

В методике предлагается оценку ресурса печи, эксплуатирующейся при высоких температурах, вести с учетом механо-химических процессов, концентраторов напряжений от различного рода дефектов, в том числе тр<эдино-подобных (непровары и подрезы), развития структурномеханической неоднородности в ра шородных сварных соединениях с наличием мягких участков обезуглероживания и хрупких участков науглероживания. [c.172]

Различные условия кристаллизации сварочной ванны приводят также к структурной неоднородности отдельных зон сварных соединений /5/, то есть к появлению прослоек, отличающихся своей структурой. Связь между структурой химически однородных сталей и сплавов и их механическими свойствами устанавливается в металловедческих исследованиях. В некоторой степени это может быть перенесено и на сварные соединения, например, для способов сварки без присадочного металла (контактная стьшовая, точечная, шовная и другие способы сварки давлением, когда соединение поверхностей производится с образованием или литого ядра из основного металла, или за счет плавления и деформации торцев). Однако в большинстве случаев для сварных соединений приходится учитывать совместное влияние химической и структурной неоднородности. [c.14]

Отличительной особенностью сварных соединений оболочковых конструкций является наличие в них механической неоднородности, проявляющейся в различии свойств металлов отдельных учкстков и зон соединений. Последнее является, с одной стороны, следствием структурно-химических изменений материала под воздействием термодеформационного цикла сварки и, с другой стороны, применением для сварки материалов с различным уровнем механических характеристик. Участки (зоны) соединений, металл которых имеет пониженные по сравнению с основным металлом конструкции прочностные характеристики (предел текучести а,, временное сопротивление, твердость НУ и др.), как отмечалось во введении, принято называть мягкими прослойками, а N ia TKH, металл которых имеет более высокие характеристики [c.73]

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]

Слоистая ликвация способствует увеличению химической неоднородности металла на этом участке по сравнению с металлом шва. Состав и структура металла в этой зоне зависят также от диффузии элементов, которая может проходить как из основного нерасплавившегося металла в жидкий металл, так и наоборот. Этот участок по существу и является местом сварки. Его протяженность зависит от состава и свойств металла, способа сварки и обычно не превышает 0,5 мм, но свойства металла в нем могут оказывать решающее влияние на свойства всего сварного соединения. [c.259]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...