Образование сварного соединения. Определение сварки

Образование сварного соединения. Определение сварки [c.445]

Для образования сварного соединения при сварке давлением необходимо, чтобы между атомами свариваемых поверхностей, сближенных на определенное расстояние, установился электронный обмен. Только в этом случае может образоваться надежное неразъемное соединение. [c.5]

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

Сварка — процесс получения неразъемного соединения посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном, или обшем нагреве, или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого (см. ГОСТ 2601—84 Сварка металлов. Основные понятия. Термины и определения ). Способы сварки определяются формой энергии для образования сварного соединения, видом источника энергии, техническими и технологическими признаками. [c.226]

Различия в способах образования монолитного соединения при сварке плавлением и давлением в определенной степени определяют подход к их выбору при изготовлении сварных конструкций. [c.448]

Следовательно, получение сварных соединений, однородных по химическому составу и структуре, весьма желательно как в отношении эксплуатационной надежности, так и надежности контроля качества, в частности магнитной дефектоскопии сварных соединений. Получение сварных соединений, однородных по составу и структуре, в некоторой степени можно обеспечить за счет применения соответствующих сварочных материалов и соблюдения определенного термического цикла сварки. Идеальным выполнением этого условия является использование сварочных проволок того же состава, что и основной металл. Однако условия технологического процесса сварки и природа образования сварного соединения таковы, что почти всегда получаются сварные соединения, в которых образуется химическая и структурная неоднородность. Так, например, с целью предупреждения образования кристаллизационных трещин, как правило, применяют сварочные проволоки [c.72]

Под технологической свариваемостью понимается возможность получения сварного соединения определенным способом сварки. Основными показателями технологической свариваемости являются стойкость расплавленного металла при сварке против образования горячих трещин и изменения в металле под действием термического цикла сварки. Технологическая свариваемость устанавливает оптимальные режимы сварки, способы сварки, технологическую последовательность выполнения работ, обеспечивающие получение требуемого сварного соединения. [c.44]

Рельефная сварка (см. рис. 5.1, в) характеризуется образованием сварного соединения на определенных участках, обусловленных их геометрической формой, в том числе по выступам б, с использованием специальных электродов 2, подводящих к свариваемым деталям ток и передающих на них силу сжатия. При рельефной сварке необязательно получение литого ядра в сварном соединении. Рельефной сваркой можно выполнять соединение в одном месте или в нескольких местах одновременно по произвольному контуру. [c.280]

На диаграмме АРА фиксируются критические значения Шб/5 или 8/5, соответствующие появлению 5% мартенсита (jid i, < ), образованию 90% мартенсита (ш 2, м2), появлению 5% феррита 4- перлита (и фп , /фп ) и образованию 100% феррита + -[-перлита (м ф.п2, ф.пг). При наличии данных о параметрах СТЦ для определенных типа и размеров сварного соединения, способа и режима сварки можно определить состав структуры ОШЗ однослойного соединения. [c.520]

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]

На основании исследований природы образования дефектов в сварных соединениях, выполненных электрошлаковой сваркой, установлены следующие признаки для определения характера дефектов применительно к швам. Если дефекты располагаются посредине шва, то они классифицируются как трещины, если же они находятся на границе с основным металлом, то такие дефекты принимаются за непровар. Дефекты, обнаруженные по всему объему шва, классифицируются как шлаковые включения или газовые поры. [c.541]

При сварке низколегированных сталей образуются хрупкие структурные составляющие в зоне сварного соединения, что может вызвать возникновение трещин. Для предотвращения образования трещин необходимо использовать сопутствующий сварке подогрев, а иногда и выдержку сварных соединений при определенной температуре после окончания сварки. Эксплуатационная надежность сварных конструкций из металла большой толщины может быть обеспечена последующим отпуском при температуре выше 700 С. [c.294]

При определении характеристик трещиностойкости сварных соединений необходимо учитывать структурно-механическую неоднородность соединений, обусловленную локальностью процессов термомеханического поведения металла при сварке. Такая локальность Приводит к образованию полей остаточных напряжений и деформаций, изменению структуры и фазового состава, возникновению микро- и макродефектов [1-2]. [c.79]

Свойства сварных соединений сплавов, как правило, ниже, чем у основного деформируемого материала. Сварное соединение обладает пониженной пластичностью и склонностью к охрупчиванию из-за образования метастабиль-ных фаз, возникающих при определенных условиях сварки, а также некоторых видах последующей термической обработки. Для предотвращения охрупчивания в процессе эксплуатации изделия и стабилизации структуры и свойств сварные соединения рекомендуется обычно подвергать отжигу с последующим охлаждением на воздухе или с печью. [c.332]

Работоспособность сварных соединений и сварных конструкций в целом во многом определяется качеством сварных швов. Вопросы надежности работы сварных конструкций в настоящее время приобретают все большее значение из-за их эксплуатации при высоких и низких температурах, в агрессивных средах, при больших рабочих напряжениях. При обработке материалов, в том числе и при сварке, практически всегда образуются различные дефекты. Вид дефектов и механизм их появления зависят от особенностей технологического процесса. При сварке плавлением образование дефектов определяется характером взаимодействия жидкого и твердого металлов, а также металлов с газами и шлаком. Жидкий металл растворяет определенное количество газов из воздуха и газообразных продуктов разложения электродного покрытия. Основными газами, влияющими на свойства металла и чаще всего присутствующими в металле, являются кислород, водород и азот. Водород физически растворяется в расплавленном металле, а кислород и азот с большим количеством металлов вступают в химическое взаимодействие. В процессе охлаждения вследствие снижения растворимости газов в металле происходит их выделение. [c.228]

Наблюдения за процессом сварки и определение качества швов, полученных при сварке в стык и в тавр показали, что при сварке в стык металла, образцов, подготовленных по вариантам 1, 2 и 1, наблюдается (табл. 55) образование пор в сварных соединениях и явление побитости шва. Поверхность швов, полученных на образцах, подготовленных по вариантам 3—6 была ровной и гладкой, без [c.234]

Немалое значение для получения высококачественных сварных соединений имеет качество флюса. Флюс хорошо поглощает влагу, которая может быть одной из причин образования дефектов в сварном шве, поэтому вновь поступивший флюс обязательно подвергают проверке. Наиболее простым способом испытания, при котором разносторонне определяется качество флюса, является сварка образцов. В процессе сварки дуга должна гореть устойчиво поверхность шва должна быть чистой, без пор, свищей и трещин после остывания металла шва шлак должен легко отделяться. Более точным и сложным является другой способ определения количества влаги во флюсе 100 г флюса сушат при температуре 300°С, взвешивая через определенные промежутки времени. Сушка прекращается, когда результаты предпоследнего и последнего взвешиваний будут [c.259]

Тепловые условия сварки. Тепловые условия сварки или температурные режимы нагрева свариваемых сталей, а иногда и поддержание определенной температуры сварных соединений перед их термообработкой направлены на то, чтобы предотвратить образование холодных трещин. [c.86]

Образование прочных соединений в процессе сварки при температуре ниже температуры текучести возможно только при длительном контакте свариваемых поверхностей [6, 7]. При этом в сварных швах сохраняется граница раздела и при определенных режимах нагружения может происходить расслаивание соединения по этой границе. [c.23]

Возникновение закалочных (структурных) напряжений. Если свариваемая сталь склонна к закалке с образованием мартенсита, то в сварном соединении, наряду с тепловыми напряжениями, возникают объемные структурные напряжения. Причина их возникновения состоит в следующем. Основной металл, расположенный по обе стороны от шва и нагреваемый при сварке выше определенных для данной стали (так называемых критических) температур Лс1 и Лез, претерпевает структурные превраще- [c.39]

Испытания на свариваемость. Свариваемость — способность стали в определенных технологических и конструктивных условиях подвергаться воздействию термического цикла сварки без заметного ухудшения механических свойств сварного соединения и без образования трещин. [c.340]

При сварке ультразвуком получение неразъемного соединения происходит за счет совместного воздействия на свариваемые детали ультразвуковых колебаний с частотой от 15 до 70 кГц и небольших сдавливающих усилий. В месте контакта создаются сдвиговые деформации, обеспечивающие разрушение тонких пленок на соединяемых поверхностях и местный нагрев. При достижении определенной температуры и под воздействием сжимающих усилий материал пластически деформируется. При сближении поверхностей на расстояние действия межатомных сил между ними возникает прочная связь и образуется сварное соединение. Температура в зоне образования соединения не превышает нескольких сотен градусов . [c.655]

Термины и определения основных понятий по сварке металлов устанавливает ГОСТ 2601—84. Сварные соединения подразделяются на несколько типов, определяемых взаимным расположением свариваемых деталей. Основными из них являются стыковые, угловые, тавровые, нахлесточные и торцовые соединения. Для образования этих соединений и обеспечения требуемого качества должны быть заранее подготовлены кромки элементов конструкций, соединяемых сваркой. Формы подготовки кромок для ручной дуговой сварки стали и сплавов на железоникелевой и никелевой основе установлены ГОСТ 5264—80. [c.21]

На процесс образования горячих трещин в металле шва влияют в основном химический состав металла шва, кристаллизация, форма сварного соединения и сварочной ванны и дополнительно — образование при кристаллизации пленок из неметаллических включений (в частности, сульфидов) по границам зерен. Высокопрочные легированные стали имеют ограниченное содержание углерода, никеля, кремния, серы и фосфора. Поэтому при соблюдении определенных технологических режимов сварки и правильном применении присадочных материалов задача получения металла шва без горячих трещин решается достаточно успешно. [c.12]

Для оценки стойкости сварных соединений к образованию холодных трещин применяют различные способы определение показателя свариваемости Р , испытания сварных соединений на замедленное разрушение, сварка специальных технологических проб. [c.15]

В большинстве случаев пробы представляют собой жесткое закрепление свариваемых элементов той или иной формы (рис. 4). В технологических пробах учитываются реальные термические циклы сварки и определенная жесткость сварных соединений, способствующие образованию холодных трещин. [c.16]

Для повышения стойкости сварных соединений высоко прочных сталей к образованию холодных трещин необходимо по возможности максимально снижать содержание водорода в металле шва. Применяемая технология должна предусматривать использование сварочных материалов с низким содержанием водорода, соблюдение определенных условий подготовки к сварке и выполнения соединений. При сварке высокопрочных сталей материалами, обеспечивающими получение металла швов, равнопрочного основному металлу, содержание диффузионного водорода не должно превышать. [c.19]

В связи с этим в определение технологической свариваемости входит определение химического состава, структуры и свойств металла шва в зависимости от способа сварки, оценка структуры и механических свойств околошовной зоны, склонности стали к образованию трещин, оценка получаемого при сварке сварного соединения. [c.224]

В процессе сварки среднеуглеродистых сталей необходимо выполнять определенные условия, обеспечивающие пониженное содержание углерода в металле шва и предупреждающие образование закалочных структур. Необходимо стремиться уменьшать долю основного металла в металле шва. С этой целью обязательно применять сварные соединения с разделкой кромок применять электроды с пониженным содержанием углерода в стержне сварку вести на режимах, обеспечивающих минимальное проплавление основного металла (небольшой диаметр электрода, пониженная величина сварочного тока) стремиться получить шов с повышенным значением коэффициента фор.мы шва. Для сварки рекомендуется использовать электроды с повышенным коэффициентом наплавки. Рекомендуется уменьшать скорость сварки, при многослойной сварке избегать наложения широких слоев, заполняя каждый слой в несколько проходов. Сварку рекомендуется вести короткой дугой участками небольшой длины. Все эти мероприятия будут создавать дополнительные условия для замедления остывания сварного со.единения. [c.128]

Регулирование термического цикла сварки. Регулировать сварочный термический цикл можно путем изменения режима сварки. Для большинства марок среднелегированных сталей определение оптимальных режимов сварки позволяет резко повысить стойкость сварных соединений против образования холодных трещин и в ряде случаев полностью устранить их возникновение. Идеальный термический цикл, обеспечивающий наиболее высокую стойкость сварного соединения против образования холодных трещин, приведен на рис. 6-21. [c.533]

Под свариваемостью нонимают совокупность свойств, определяющих возможность получения сварных соединений определенного качества при данном способе сварки. Чем легче получаются качественные соединения, тем выше свариваемость сплава. Многогранное понятие свариваемость включает склонность сплавов образованию трещин, пористости, механические свойства сварных соединений, коррозионную стойкость и пр. При сварке плавлением свариваемость зависит от химического состава спла ва и его структуры, которая создается в результате металлургического передела слитка. Среди физико-химических характеристик металла наибольшее влияние на свариваемость оказывают наличие окисной пленки, химический состав, теплопроводность, температура плавления, плотность. [c.9]

Для сталей I группы (углеродистых и низколегированных, не содержащих карбидообразующих элементов) наиболее важный параметр — We/s- Для них в пределах практически всех способов сварки можно обеспечить Шб/з < Шф ni и получить ферритоперлитную или перлитно-бейнитную структуру, не склонную к холодным трещинам. Поэтому для повышения сопротивляемости сварных соединений этих сталей образованию трещин эффективны повышение q/v и применение предварительного по-. догрева до температуры Т =- 370...570 К. Оптимальные g/v и Тп после теплового расчета СТЦ и определения Ше/з (<8/5) могут быть выбраны по диаграммам АРА. [c.528]

Испытание стали на свариваемость состоит в определении пластических свойств сварного соединения или сновного металла, подвергнутого тепловому воздействию сварочного процесса. Под свариваемостью понимают способность стали при определенных конструктивных и технологических условиях подвергаться воздействию термического цикла сварки без образования трещин и заметного ухудшения механических свойств сварного соединения. [c.570]

Метод определения стойкости металла околошовной зоны против образования трещин. Трещины в окрлошов-ной зоне, как правило, образуются при сварке среднеуглеродистых, высокоуглеродистых и среднелегированных сталей. Для испытания применяют также образцы, имитирующие реальные сварные соединения. Трещины выявляют при внешнем осмотре поверхности металла и по макрошлифам на торцах темплетов, вырезанных из образца. Этот метод испытания в основном качественно характеризует стойкость металла (наличие или отсутствие трещин). Для количественной оценки стойкости металла околошовной зоны против трещин служит образец, приведенный на рис. 34. Качественная оценка ведется по наличию или отсутствию трещин, количественная — [c.96]

Испытание механических свойств металла шва и сварного соединения при различных температурах, определение стойкости против коррозии и других специальных характеристик в соответствии со стандартом на эти испытания. Свариваемость стали в определенной мере зависит от ее химического состава. Углерод, определяю-ш,ий многие свойства стали, оказывает влияние и на ее свариваемость. Содержание его до 0,25% не влияет на свариваемость стали, поэтому все низкоуглвродистые стали обладают хорошей свариваемостью. Содержание углерода более 0,25% ухудшает свариваемость. Высокоуглеродистые стали сваривают, применяя специальные технологические приемы. Марганец при обычном содержании его в стали до 0,8% на свариваемость не влияет. Однако в процессе сварки марганцовистых сталей (1,2% и более марганца) могут появиться трещины, так как марганец способствует образованию закалочных струк- [c.97]

При ручной газовой сварке сварщик держит в правой руке сварочную горелку, а в левой — присадочную проволоку. Пламя горелки направлено на свариваемый металл так, чтобы кромки находились в восстановительной зоне пламени на расстоянии 2—4 м м от конца ядра. Нельзя касаться поверхности расплавленного металла концом ядра, так как это вызовет науглероживание металла сварочной ванны. Направление движения горелки и наклон наконечника к свариваемому шву оказывают п5)ямое влияние иа производительность и качество сварки. Изменяя угол наклона наконечника, можно регулировать скорость нагрева свариваемых кромок. Чем больше угол наклона горелки, тем больше тепла будет передаваться от пламени металлу, тем быстрее он будет нагреваться и тем выше производительность процесса сварки. Однако с целью получения качественного сварного соединения необходимо выбирать и сохранять в процессе сварки оптимальную скорость нагрева свариваемых кромок. Практически это определяется углом наклона мундштука горелки к изделию при сварке заданных толщин металла (рис. 37). Регулирование скорости плавления кромок и присадочной проволоки, а также объем жидкой ванны и формирование шва достигают соответствующим перемещением сварочного пламени по шву и выполнением определенных двилсений (рис. 38). Основным движением является перемещение мундштука вдоль шва. Поперечные и круговые движения концом мундштука являются вспомогательными и служат для регулирования скорости нагрева и расплавления кромок, а также способствуют образованию яуж-ной формы шва. Первый способ применяют при сварке [c.100]

С увеличением содержания углерода более 0,25% свариваемость стали ухудшается, создаются возможности образования закалочных структур и трещин в зонах термического влияния. Сварка затрудняется также с увеличением суммарного количества легирующих веществ. Для уменьшения закалки и предотвращения появления трещин в сварном соединении применяют сопутсгвующий сварке подогрев и последующий после сварки высокотемпературный отпуск изделия. Для определения необходимости подогрева и температурного режима сварки рекомендуется в низколегированных сталях определять эквивалент углерода по следующей формуле [c.291]

Определение допустимого содержания кислорода при сварке в смесях СОг—О2. Избыточное содержание кислорода в смеси защитного газа СО2—О2 существенно ухудшает свойства сварных соединений [14]. В связи с этим представляло интерес установить предельно допустимое содержание кислорода в смесях СО2—О2 при сварке кипящих и спокойных сталей наиболее широко применяемой электродной проволокой Св-08Г2С. Добавки кислорода к СО2 не должны вызывать чрезмерной окисленности металла шва и образования в нем пор (содержание кремния в металле шва должно быть не менее 0,17—0,20%). Эта задача была решена путем сварки и исследования двух швов из металла ПС (рис. 57). Для получения таких же данных обычным способом необходимо было сварить и исследовать более 30 швов. [c.57]

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами или молекулахп па поверхности соединяемых заготовок. Для получения сварного соединения требуется сблизить соединяемые поверхности па расстояния, в пределах которых начинают действовать межатомные силы сцепления, и создать необходимые для возникновения межатомных или межмолекулярных связей условия определенные температуру, время контакта и качество поверхности. [c.267]

При сварке сталей мартенситного и мартенснтно-ферритпого класса в околошовной зоне, а при составе шва, близком к составу основного металла, и в шве могут создаваться закалочные мартенситные структуры, имеющие высокую твердость и малую пластичность. При определенных условиях это может привести к появлению в шве и околошовной зоне холодных трещин. Образование трешин исключается предварительным и сопутствующим подогревом до 200—450° С, снижением содержания в металле шва водорода и применением последующего высокого отпуска. Для получения высокой прочности сварного соединения до и во время сварки выполняется предварительный и сопутствующий подогрев. При невозможности подогрева, а иногда и при его наличии после сварки осуществляется соответствующая термическая обработка. При отсутствии (по каким-либо причинам) подогрева и последующей термической обработки используются сварочные материалы, дающие металл шва с аустенит-ной структ>рой. [c.381]

Несмотря на разнообразие средств повышения сопротивляемости стали образованию трещин прп сварке, задача полного устранения холодных трещин еще не решена. Во-первых, ряд способов находится на таком уровне развития, что не гарантирует полного устранения трещин. Во-вторых, многие способы пмеют весьма ограниченное применение (только при определенной толщпне металла, типе сварного соединения, форме и размерах конструкцпи, условиях производства и т. п.). [c.229]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...