Термическая при сварке стали углеродистой

При сварке стали 3-й группы для получения качественных соединений применяют специальные технологические приемы (подогрев, проковку, промежуточную термическую обработку и т. д.). При ручной или автоматической дуговой сварке подогрев применяют для углеродистой стали с содержанием углерода выще 0,25%, а для легированной при эквивалентном содержании углерода (Сэ) — более 0,5. [c.137]

При сварке сталей с повышенным содержанием углерода, особенно при сварке легированных сталей, под влиянием нагрева возникают резкие изменения физических и механических свойств в зоне термического влияния. Так, в углеродистых сталях по мере приближения к эвтектоидному составу растет чувствительность к перегреву, с которым связан рост зерен. Вместе с тем быстрое охлаждение металла шва является причиной его закалки и резких структурных переходов в зоне термического влияния. Предотвратить эти отрицательные явления можно путем предварительного подогрева сталей п ред сваркой и термической обработки после сварки. [c.342]

При сварке и наплавке легированных сталей в зоне термического влияния образуется структура, значительно отличающаяся от структур, наблюдаемых при сварке обычной углеродистой стали. Находящиеся в легированной стали примеси в виде марганца, кремния, хрома, никеля, вольфрама, молибдена, ванадия, титана и др. повышают способность стали к закалке. Это объясняется тем, что [c.13]

С переходом от углеродистых сталей к хромомолибденовым и хромомолибденованадиевым свариваемость их, как правило, ухудшается, что приводит к необходимости введения при сварке ряда технологических приемов, связанных в первую очередь с использованием подогрева и термической обработки сваренного изделия. Рекомендуемые режимы термической обработки приведены в разделе 2 главы V. [c.25]

Низколегированные стали по сравнению с углеродистыми более чувствительны к сварочному нагреву. Они склонны к образованию закалочных структур, перегреву, разупрочнению. При сварке этих сталей, особенно больших толщин, рекомендуется предварительный подогрев и последующая термическая обработка, в том числе высокотемпературный отпуск. [c.508]

Сварка полуфабрикатов из этих сталей при толщинах до 15 мм не вызывает затруднений. Сварка при больших толщинах и в термически упрочненном состоянии требует подогрева и термической обработки. При сварке полуфабрикатов из углеродистых и низколегированных сталей, содержащих более 0,3 % С, возникают затруднения из-за возможности закалки и охрупчивания околошовной зоны сварка полуфабрикатов из высокохромистых и хромоникелевых сталей в связи с неизбежными фазовыми превращениями в металле требует специальных технологических приемов — снижения скорости охлаждения, применения защитных атмосфер и последующей термической обработки. [c.291]

Ударная вязкость сварных соединений определяется в наплавленном металле шва и в зоне влияния. Нередко ударная вязкость наплавленного металла находится путём испытания образцов, изготовленных непосредственно из наплавки. Опытами установлено, что в образцах из малоуглеродистых сталей величины ударной вязкости в зоне термического влияния весьма часто не уступают а наплавленного металла швов. При сварке углеродистых и легированных сталей часто больше основного металла в зоне термического влияния. [c.912]

Для борьбы с внутренними напряжениями при сварке применяется главным образом термическая обработка для углеродистой стали — нормализация, а для легированной стали — закалка с последующим отпуском. Сварное изделие после правильно проведенной термической обработки приобретает [c.353]

Мерой борьбы с появлением внутренних напряжений является термическая обработка нормализация для углеродистой стали и закалка с высоким отпуском для специальной стали. После правильно проведенной термической обработки сварной шоз и зоны влияния приобретают мелкозернистое строение, а внутренние напряжения становятся минимальными. При электродуговой сварке зона термического влияния в каждую сторону от шва достигает 12 мм, а при газовой сварке — 30 мм. Благодаря указанному преимуществу электродуговая сварка широко применяется в промышленности. Сварка цветных металлов и сплавов не вызывает затруднений, однако необходимо учитывать легкую окисляемость металла, значительный коэффициент линейного расширения и тугоплавкость образующихся окислов. [c.295]

Никель понижает температуру перехода стали в хрупкое состояние. Это существенно для строительных сталей, снижение ударной вязкости которых при — 40° С не должно превышать 50%. Обычно при —40° С ударная вязкость а — 35 кГ м/см . По сравнению с углеродистыми сталями низколегированные стали обладают меньшей склонностью к термическому и деформационному старению. Низколегированные малоуглеродистые стали хорошо свариваются. Это значит, что они не образуют при сварке холодных и горячих трещин, и свойства сварного соединения и участков, прилегающих к нему (зоны термического влияния), близки к свойствам основного металла. [c.283]

Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом позволяет получить сварные соединения высокого качества при сварке углеродистых и легированных сталей, алюминия и его сплавов и медных сплавов. Аргонодуговая сварка обеспечивает полный провар корня шва с хорошим формированием обратного валика при сварке неповоротных сварных стыков. Зона термического влияния при этом способе сварки минимальная. Легирующие элементы почти не выгорают. Практически отсутствуют шлаковые включения. В результате использования аргонодуговой сварки получаются сварные соединения с хорошим внешним видом и высокими механическими свойствами. Стоимость сварного соединения относительно велика. Этот вид сварки используется для получения ответственных соединений, к надежности которых предъявляют высокие требования. [c.127]

При сварке некоторых сталей обнаруживается значительное снижение ударной вязкости металла в участке термического старения. Легированные и высоколегированные, а также углеродистые спокойные стали практически не проявляют склонности к термическому старению в условиях термического цикла сварки. Углеродистые кипящие стали, а также обычные бессемеровские проявляют эту склонность в околошовной зоне, что сильно снижает ударную вязкость металла в этом участке (особенно при понижении температуры испытания). Склонность к термическому старению сталей вызвана повышенным содержанием в них кислорода и азота. Под воздействием нагрева в определенном интервале температур (200— 300° С) и напряжений, возникающих в сварном соединении, выделяются соединения кислорода и азота по границам зерен, вследствие чего повышается хрупкость металла. В связи с этим кипящие мартеновские и обычные бессемеровские стали не используются в сварных конструкциях, эксплуатируемых при пониженных температурах и динамических нагрузках. [c.83]

Предварительный подогрев и последующую термическую обработку выполняют в случаях, когда металл склонен к образованию закалочных структур, например закалочные структуры образуются в сварных соединениях при сварке средне- и высоко-углеродистых сталей, низколегированных, теплоустойчивых и высоколегированных сталей и т. д., и когда металл обладает значительной теплопроводностью и теплоемкостью (медь и др.). [c.58]

Низколегированные и углеродистые стали при контактной сварке склонны к закалке из-за относительно высоких скоростей нагрева и охлаждения, используемых при ней, поэтому при точечной и шовной сварке используют более мягкие режимы для уменьшения опасности возникновения раковин и трещин в результате образования структур закалки в литой и околошовной зонах металла сварного соединения. Структуры закалки повышают хрупкость и снижают пластичность соединений. Для повышения прочности и пластичности-металла необходима термическая обработка в печи или непосредственно в сварочной машине. При точечной и шовной сварке этих металлов используют токи ниже (на 25— 30%), а давления выше (в 1,5—2 раза), чем при сварке [c.23]

Известно, что автомобильные детали, подлежащие наплавке, изготовляются из конструкционных углеродистых и легированных сталей и, как правило, термически обработаны на высокую твердость, работают преимущественно на износ при значительных нагрузках, во многих случаях знакопеременных. При восстановлении деталей сваркой и наплавкой детали подвергаются большим тепловым воздействиям. При этом важно обеспечить деталям требуемые жесткость, прочность и износостойкость. В этом отношении большую роль играют глубина проплавления основного металла, величина зоны термического влияния, структура наплавленного слоя и качество его поверхности и др. Все эти свойства и эксплуатационная долговечность восстановленных деталей определяются режимами наплавки и возникающими при этом тепловыми воздействиями на деталь, применяемыми материалами (электродная проволока, флюсы, электроды) и др. Рассмотрим кратко основные из этих вопросов, являющихся общими и одинаково важными при всех способах восстановления деталей сваркой и наплавкой. При сварке и наплавке деталей горение дуги сопровождается выделением большого количества теплоты. Деталь подвергается быстрому местному нагреву. Количество теплоты в калориях, введенное в единицу времени в металл детали (эффективная тепловая мощность дуги), может быть определено по уравнению [c.215]

В сварных соединениях углеродистых и легированных закаливающихся сталей образуется шов с литой структурой и химическим составом, как правило, отличным от основного мрталла. Механические свойства отдельных зон сварного соединения в целом могут изменяться для одного и того же металла в зависимости от исходной структуры, химического состава присадочной проволоки, режима сварки и последующей термической обработки. В случае сварки стали в состоянии отжига минимальный предел прочности сварного соединения определяется прочностью основного металла, при сварке предварительно упрочненной закалкой стали - прочностью зоны отпуска, а при сварке стали с последующей упрочняющей термической обработкой сварного соединения - прочностью металла шва. [c.431]

Швы, сваренные на низкоуглеродистых сталях всеми способами сварки, обладают удовлетворительной стойкостью против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено низким содержанием в них углерода. Однако при сварке на углеродистых сталях с содержанием >0,20 % С угловых швов и валика корня шва в многослойных швах, особенно с повышенным зазором, возможно появление в металле шва кристаллизационных трещин, что связано в основном с неблагоприятной формой провара (узкой, глубокой). Все )тлеродистые стали хорошо свариваются всеми способами сварки плавлением. Обычно не имеется затруднений, связанньк с возможностью возникновения холодных трещин, вызванных образованием в шве или ОШЗ закалочных структур. Однако в сталях, содержащих углерод >0,25 % С или повышенное количество марганца, вероятность появления холодных трещин в указанных зонах повышается, особенно с ростом скорости охлаждения (повышение толщины металла, сварка при отрицательных температурах, сварка швами малого сечения и др.). В этих условиях предупреждение трещин достигается предварительным подогревом до 120...200 °С. Предварительная и последующая термическая обработка на низкоуглеродистых сталях, использующихся в ответственных конструкциях, служит для этой цели, а также позволяет получить необходимые механические свойства сварных соединений (высокую прочность или пластичность либо их необходимое сочетание). [c.17]

В настоящее время в промышленности применяется очень большое количество марок углеродистых и легированных сталей. Каждая марка стали различно ведет себя при сварке. Одни стали могут дать доброкачественные сварные соединения без трещин в сварном шве и прилежащей к нему зоне термического влияния. При сварке сталей других марок возможно появление трсппп клк п шво, ТЭК п В зонс тормпческого влияния. [c.149]

Для получения заданной структуры металла все детали и узлы после сварки, правки, гибки и вытяжки следует подвергать закалке с высоким отпуском. При отсутствии возможности проведения термической обработки готовых сварных конструкций термической обработке должны подвергаться отдельные их детали или части до сборочной сварки. Для всех узлов и деталей рекомендуются следующие режимы термической обработки для сталей углеродистых и низколегированных — закалка с последующим высоким отпуском или нормализация для стального фасонного литья - высокотемпературная нормализация при темп атуре, несколько превышающе температуру рекристаллизации аустенита (1000—1050°С), с последующей закалкой и высоким отпуском или нормализацией. Для узлов и деталей, которые из-за сложной конфигурации или технологических трудностей не могут быть подвергнуты закалке, рекомендуется нормализация. [c.138]

Механохимическая неоднородность свойственна практи" чески всем сварным соединениям, даже при сварке углеродистых сталей (СтЗсп) с благоприятной реакцией к термическо му циклу сварки (рис. 2.6, а). Наиболее ярко выраженной ме-ханохимической неоднородностью обладают легированные стали со специальными свойствами нержавеющие (рис. 2.6, [c.94]

Термический цикл ЭШС сталей вызывает значительный перегрев околошовной зоны. В результате перегрева в околошовной зоне при сварке углеродистых сталей создаются благоприятные условия для образования видманштеттовой структуры. Металл с такой структурой имеет пониженную ударную вязкость против хрупкого разрушения при отрицательных температурах. Повысить пластические свойств околошовной зоны можно за счет термической обработки сварного соединения после сварки. [c.211]

Последняя из перечисленных технологическая операция является широко применяемой и высокоэффективной мерой. На 80...90 % снижаются (релаксируются) остаточные сварочные напряжения путем проведения высокого отпуска при температуре 550...750 °С сварных соединений углеродистых и легированных конструкционных сталей. Одновременно обеспечивается повышение свойств сварных соединений и удаление (эвакуация) диффузионно-подвижного водорода из зон высокотемпературного нагрева при сварке. Для сварных соединений аустенитных сталей применяется термическая обработка по режиму аустенизации (закалка на аустенит) с температур 1050... 1100 °С или стабилизирующий отжиг при температуре 840...880 °С. [c.40]

В околошовной зоне термический цикл сварки вызывает изменения, аналогичные тем, которые происходят и при электро-дуговой сварке. Углеродистые и легированные перлитные стали, используемые в энергетическом машиностроении, не воспринимают закалки в околошовной зоне. В слое, нагретом значительно выше Асз зерно разрастается. Обычно вследствие быстроты процесса этот рост невелик. Сильнее успевает вырасти зерно в трубах большого сечения, у которых металл дольше находится в интервале температур от температуры плавления до Асз. Часто в этой зоне можно наблюдать видманштеттову структуру с характерными (пластинками феррита. В зоне, где происходил нагрев между Асз И1 A i, вызвавший перекристаллизацию перлита и незатронувший ферритные зерна, происходит измельчение перлитного зерна рис. 124, д). Ферритные зерна (на микрофотографии светлые) остались прежних размеров. [c.256]

Большинство неразъемных соединений получают сваркой плавлением с использованием мощного теплового источника — электрической дуги. При этом основной металл и электрод плавятся, образуя жидкую ванну. Температуры сварочной ванны и примыкающего металла достигают высоких значений. После кратковременного нагрева следует достаточно быстрое охлаждение, т.е. возникает своеобразный термический цикл, который определяет строение сварного шва и околошовной зоны. При сварке углеродистой стали структура околошовной зоны (зоны термического влияния) формируется в соответствии с диаграммой состояния Fe — ГезС (рис. 10.2). Шов имеет структуру литого металла, которая образуется в процессе первичной кристаллизации. Из-за направленного отвода теплоты кристаллы здесь приобретают столбчатую форму, вытянутую перпендикулярно линии сплавления. [c.288]

При травлении на холоду до 60 сек реактив выявляет микроструктуру углеродистой, а также мартенситных и ферритных нержавеющих и жаропрочных сталей. Феррит и карбиды травит слабо. Хорошо выявляет структуру металла после дуговой наплавки и сварки. Реактив широко применяют для выявления границ аусте-нитных зерен в термически обработанных углеродистых, низко-и среднелегированных сталях, содержащих марганец, кремний, молибден, хром, вольфрам, никель. Для этой цели рекомендуется многократное травление в течение нескольких (2—10) минут с иереполи-ровкой. После 15-мин отпуска при 200—250° С структура выявляется контрастнее. Соляную кислоту можно заменить азотной, при этом время травления следует несколько сократить. При травлении сталей, содержащих большое количество легирующих элементов, можно увеличить концентрацию кислот. [c.14]

Пятый уча1сток (5) аколошавиой зоны, получивший название участка рекристаллизации или старения, включает в себя металл, нагретый от температуры 500° С до температуры 720° С. На этом участке происходит сращивание раздробленных при пластических деформациях (прокатке, проковке и т. д.) зерен основного металла. В процессе рекристаллизации из обломков зерен зарождаются и растут новые, равновесные зерна. Если выдержка при температуре рекристаллизации будет излишне продолжительной, то произойдет не объединение раздробленных осколков, а значительный рост зерен. При сварке металлов, не подвергшихся пластическим деформациям (например, литые сплавы), процесс рекристаллизации не имеет места. На этом же участке околошовной зоны при некоторых условиях сварки углеродистых конструкционных сталей с содержанием углерода до 0,3% происходит снижение пластичности, и в первую очередь ударной вязкости, и повышение прочности металла. Снижение пластичности может явиться причиной снижения работоспособности сварного соединения при эксплуатации. За пятым участком околошовной зоны расположены участки, нагретые в пределах 100—500° С. Эти участки в процессе сварки не претерпевают видимых структурных изменений. Однако при сварке низкоуглеродистых сталей на узком участке (участок 6), подвергшемся иагреву в пределах 100—300° С, наблюдается резкое падение ударной вязкости. Так как участок расположен вне зоны концентрации напряжений, наличие его в большинстве случаев не представляет непосредственной опасности для работоспособности сварного соединения. При многослойной сварке строение околошовной зоны несколько меняется. Изменение строения околошовной зоны при сварке длинными участками, когда ко времени наложения последующего прохода металл успел остыть до температуры окружающей среды, проявляется в менее четком строении околошовной зоны всех проходов, кроме последнего. Менее четкое строение околошовной зоны обусловливается повторным термическим воздействием, являющимся своего рсда отпуском. При сварке короткими про- [c.93]

Материалы для ручной сварки инаплавкисталь-н ы X деталей. Свариваемость стальных деталей зависит от содержания в них углерода. В общем случае детали из малоуглеродистых и углеродистых сталей свариваются хорошо, из среднеуглеродистых — удовлетворительно, из высокоуглеродистых — плохо. Следует иметь в виду, что в конструкциях автомобилей из малоуглеродистых сталей изготовляют преимущественно детали и узлы из тонкого стального листа (кабины, оперение, облицовку и т. д.), сварка которых затруднена из-за опасности прожога металла Сварка деталей из легированных сталей затруднена вследствие того, что легирующие элементы дифунднруют в металл шва, вызывают образование тугоплавких окислов, остающихся в металле после его остывания, могут приводить к частичной самозакалке остывающего металла, различной тепловой усадке металла шва и детали, к хрупкости металла в горячем состоянии и в результате всего этого к возникновению значительных внутренних напряжений, деформаций и трещинообразований. Кроме того, при сварке полностью или частично нарушается термическая обработка деталей, восстановление которой в условиях ремонтных предприятий не всегда возможно или экономически нецелесообразно. [c.100]

Наиболее часто встречается неоднородность свойств хварного шва, зоны термического влияния и основного металла, обусловленная различием в структуре, величине зерна и другими причинами. Так, например, при сварке углеродистых и легированных сталей вследствие значительных скоростей охлаждения, характерных для процесса сварки, происходит закалка металла в зоне термического влияния (рис. 197). Закаленная зона 2 имеет более высокую твердость и пониженную пластичность по сравнению с основным металлом 3 и сварным швом /. [c.421]

Наиболее часто встречается неодкороднссть в свойствах сварного шва, ОКОЛОШСБНОЙ зоны и оснсвного металла, обусловленная различием в структуре, величиной зерна и другими причинами. Сварочный термический цикл в околошовной зоне характеризуется нагревом металла до высоких температур и значительными скоростями охлаждения. При сварке углеродистых и легированных сталей происходит закалка околошовной зоны. Закаленная около-шовная зона имеет более высокую твердость и пониженную пластичность по сравнению с основным металлом и сварным швом (рис. 198). [c.307]

Высокая устойчивость око-лошовной зоны образованию трещин объясняется главным образом тем, что при термическом цикле, присущем электрошлаковой сварке, в этой зоне образуются более мягкие структуры. Хрупкая и напряженная мартенситная структура, которая обусловливает образование околошовных трещин, в этом случае либо совсем не появляется, либо образуется в незначительном количестве и в менее напряженном состоянии. С другой стороны, более длительное пребывание металла околошовной 5оны под воздействием высоких температур обусловливает рост зерна (особенно при сварке углеродистых и большинства легированных сталей), что вызывает падение ударной вязкости. [c.28]

Сварка высокоуглеродистых сталей марок ВСтб, 45, 50 и 60 и литейных углеродистых сталей с содержанием углерода до 0,7 % еще более затруднительна. Эти стали применяют главным образом в литых деталях и при изготовлении инструмента. Сварка их возможна только с предварительным и сопутствующим подогревом до те мпературы 350—400 °С и последующей термообработкой в нагревательных печах. При сварке должны соблюдаться правила, предусмотренные для среднеуглеродистой стали. Хорошие результаты достигаются при сварке узкими валиками и небольшими участками с охлаждением каждого слоя. После окончания сварки обязательна термическая обработка. [c.210]

При сварке полиморфных металлов и пх сплавов в шве и зоне термического влияния протекают фазовые и структурные превращения. Полной вторичной перекристаллизации подвергаются шов и околошовная зона, нагреваемая при сварке выше температуры аллотропического превращения. В условиях быстрого охлаждения в этих участках возможна закалка с образованием метастабиль-ных структур и резким снижением пластических свойств сварного соединения (мартенсит в легированных сталях перлитного и мартенситного класса, углеродистых сталях, титане, цирконии и их сплавах). В околошовной зоне вследствие высокотемпературного нагрева наблюдается перегрев и 1нтенсивны1"1 рост зерна. В этой зоне пластические Boii TBa ос Ювного металла обычно снижаются иаиболее резко, особенно в тех случаях, когда перегрев сочетается с последую-)цей закалко . [c.153]

Структура сталей п литного класса. К сталям перлитного класса относят углеродистые и низколегированные стали. Одной из особенно-. стей структурных изменений в сталях перлитного класса при сварке является возможность потучения в зоне влияния структуры мартенсита. Появление мартенсита в зоне термического ачияния основного металла крайне нежелательно не только из-за повышенной твердости и уменьшения пластических свойств зоны, но и главным образом из-за возможного образования микроскопических или даже субмикроскопи-ческих трещин. [c.27]

Для предупреждения преждевременного выхода из строя оборудования используют в зависимости от агрессивности растворов различные стали и сплавы конструкционные углеродистые, Х ро-момарганцовистые и др. Наибольший интерес представляют высоколегированные так называемые коррозионно-стойкие стали, обладающие повышенной коррозионной стойкостью и содержаш,ие более 16% Сг, а также другие легирующие элементы (Т1, Мо, КЬ, 51 и т. д.). Недостатком чтих сталей является склонность их в окислительных растворах к локальной коррозии, развивающейся с высокими скоростями в отдельных участках конструкций межкристаллитной — в участках, подвергающихся нагреву до температур выше 450°С при сварке или при термической обработке, ножевой — в околошовной зоне сварных соединений, коррозионному растрескиванию — в напряженных участках конструкций и т. д. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...