Особенности сварки при низких температурах

Особенности сварки при низких температурах [c.257]

ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ [c.354]

В чем особенность сварки при низких температурах [c.160]

Как правило, аустенитные стали применяют в закаленном состоянии. Закалку производят после нагрева до 1050-1150 °С с охлаждением металла в воде или на воздухе с интенсивным обдувом (тонкостенные изделия). Закаленные аустенитные стали имеют наивысшие пластичность и вязкость, а также коррозионную стойкость. Из-за выделения карбидов и карбонитридов по границам зерен аустенита при замедленном охлаждении в процессе закалки или при последующем нагреве закаленной стали в процессе сварки либо пайки может снизиться ударная вязкость. Снижение ударной вязкости особенно нежелательно при низких температурах. Выделение карбидов может способствовать развитию меж-кристаллитной коррозии. [c.128]

При низких температурах получение сварных соединений высокого качества затрудняется. Сварка при низких температурах имеет свои особенности. [c.149]

Сварка при низких температурах отличается следующими основными особенностями. Стали изменяют свои механические свойства, понижается ударная вязкость и уменьшается угол загиба, ухудшаются пластические свойства и несколько повышается хрупкость, а отсюда склонность к образованию трещин. Это особенно заметно у сталей, содержащих углерод более 0,3%, а также у легированных сталей, склонных к закалке. Металл сварочной ванны охлаждается значительно быстрее, а это приводит к повышенному содержанию газов и шлаковых включений и, как следствие, — к снижению механических свойств металла шва. В связи с этим установлены следующие ограничения сварочных работ при низкой температуре. Сварка стали толщиной более 40 мм при температуре 0°С допускается только с подогревом.Подогрев необходим для сталей толщиной [c.57]

Сварка при низких температурах отличается следующими основными особенностями. Стали изменяют свои механические свойства понижается ударная вязкость и уменьшается угол загиба, ухудшаются пластические свойства и несколько повышается хрупкость, а отсюда появляется склонность к образованию трещин. Это особенно заметно у сталей, содержащих более 0,3% углерода, а также у легированных сталей, склонных к закалке. Металл сварочной [c.152]

Приведены результаты исследований влияния низких температур да изменение основных физических и механических хар теристик ста ли и сплавов. Описана методика н указана аппаратура для испытаний механических свойств. Дан анализ характера разрушения различных материалов при низких температурах. Рассмотрено изме-нение вязкости разрушения различных материалов в зависимости от температурных условий. Изучены особенности сварки и пайки материалов, предназначенных для работы при низких температурах. Приведены рациональные температурные уровни использования различных материалов. [c.14]

Основной объем сварочных работ на Севере выполняется электродами диаметром 3—6 мм при токе 160—350 А и напряжении 18—28 В. Необходимо было выявить режим сварки, наиболее благоприятный с точки зрения обеспечения прочности и работоспособности сварного соединения при низких температурах, особенно при выполнении работ в условиях температур ниже — 30°С. [c.67]

В процессе изготовления конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей на заготовительных операциях и при сварке в зонах, удаленных от высокотемпературной области, возникает холодная пластическая деформация. Попадая при наложении последующих швов под сварочный нагрев до температур около 300 °С, эти зоны становятся участками деформационного старения, приводящего к снижению пластических и повышению прочностных свойств металла и возможному возникновению трещин, особенно при низких температурах или в концентраторах напряжений. [c.269]

В некоторых материалах (особенно это характерно для металлов с объемноцентрированной кубической решеткой) при низких температурах, высоких скоростях деформации или при наличии надрезов может происходить переход от вязкого поведения к хрупкому. При применении таких материалов целесообразно избегать таких ситуаций, в которых возможно хрупкое поведение. Классическим является пример с некоторыми сварными кораблями и танкерами времени второй мировой войны, в которых происходил такой переход в результате воздействия низких температур в Северной Атлантике и которые буквально разламывались пополам в результате быстрого распространения хрупкой трещины, возникавшей при воздействии слабых ударных нагрузок и остаточных напряжений от сварки. Другие примеры наблюдались при разрушении мостов, [c.44]

Большинство сталей при низких температурах обладают высоким сопротивлением коррозии, но при изготовлении аппаратуры необходимо следить за тем, чтобы в процессе ее изготовления не было локальных поражений от травления и от других технологических факторов. При сварке в сварных швах не должно появляться склонности к межкристаллитной коррозии. Это особенно важно для изделий ракетной и космической техники. Достаточная прочность соединения достигается пайкой серебром (пайка оловянно-свинцовым припоем не допускается вследствие большой хрупкости соединения) (табл. 168). [c.478]

Требования к содержанию бесстыкового пути. При высоких телшературах особое внимание нужно обращать на состояние пути в плане резкие отклонения на коротких расстояниях от правильного направления являются признаком выброса. При низких температурах необходимо следить за целостью рельсов, особенно в местах сварки и на длине до 1 м от них летом при температуре, близкой к расчетной, а зимой ниже —30° С за бесстыковым путем следует устанавливать усиленный надзор. Порядок и сроки дополнительного надзора устанавливает начальник службы пути. [c.336]

При монтаже лифтов зимой, особенно в северных районах страны, сварку приходится вести при низких температурах. В этом случае необходимо соблюдать дополнительные условия, так как повышается скорость охлаждения и кристаллизации металла сварочной ванны, затрудняется выход газов и окислов на поверхность шва, что может привести к образованию трещин. [c.257]

Поэтому пластичность и особенно ударная вязкость наплавленного металла при низких температурах испытаний выше, чем при сварке в углекислом газе. [c.27]

Сварка низкоуглеродистых сталей, как правило, не требует предварительного подогрева. Однако в некоторых случаях, специально оговоренных в технической документации, предварительный подогрев до температуры 120—150° применяется для предупреждения появления кристаллизационных трещин. Такая потребность иногда возникает при сварке угловых швов толстого металла, при сварке первого слоя многослойных стыковых швов толстого металла, особенно если сварка толстого металла производится при низких температурах. [c.127]

Вторичную структуру металла шва можно измельчить в процессе сварки и получить при этом оптимальные механические свойства при условии применения таких термических циклов сварки, при которых распад переохлажденного аустенита произойдет преимущественно в нижней части температурного интервала ферритно-перлитного превращения. В этой области образуется мелкозернистая ферритная матрица, в которую вкраплены весьма мелкодисперсные продукты перлитно-бейнитного превращения (рис. 10-17, а). При этом важно предупредить образование крупных участков избыточного феррита (рис. 10-17, б), снижающих прочность и особенно ударную вязкость металла шва при низких температурах. [c.551]

Условия нагрева штрипса оказывают большое влияние на качество сварки. Основная особенность нагрева штрипса при непрерывной печной сварке — неравномерное распределение температуры по сечению. Кромки штрипса нагревают до температуры, которая значительно выше, чем температура его середины, благодаря чему можно создавать более высокое давление в сварочном калибре и тем самым повысить качество сварки. Более низкая температура в средней части способствует также сохранению прочности штрипса, достаточной для того, чтобы он выдержал усилие растяжения, которому подвергается при транспортировке через печь. [c.264]

Склонность к образованию химических соединений - основной осложняющий фактор при сварке алюминия с медью. Особенности сочетания физических свойств меди и алюминия таковы, что в большинстве случаев не вызывают дополнительных осложнений. Так, разница в 1,5 раза коэффициентов термического расширения не приводит к опасности разрушения соединения, так как оба материала высокопластичны. При изменении температуры оба материала проявляют одинаковые тенденции к изменению механических свойств, при низких температурах сохраняют высокую пластичность. Коэффициент тепло- и температуропроводности меди с повышением температуры в диапазоне 0...600 °С несколько снижается, а для алюминия возрастает почти в 2 раза в диапазоне 150.. .600 °С. При 500 °С значение коэффициента теплопроводности выравнивается, а при дальнейшем росте температуры значение этого параметра для алюминия становится выше. [c.194]

Более значительным и сложным является влияние остаточных напряжений п изменения свойств металла на наступление разрушения при низкой пластичности металла. Отрицательное влияние остаточных напряжений проявляется при закалке металла в зоне сварки на высокую твердость. Существенное влияние на статическую прочность сварных конструкций оказывают изменения свойств металла, особенно в зоне концентраторов напряжений. При низких температурах решающее влияние имеет деформационное старение металла, возникающее во время пластических деформаций в зоне надрезов (см. рис. 28, г, д—к). При приложении рабочих нагрузок разрушения могут наступить при средних напряжениях, близких к пределу текучести или даже ниже Оо.а- [c.63]

Немаловажная роль в образовании и конечной концентрации в шве неметаллических включений, преимущественно силикатных, снижающих ударную вязкость металла (особенно при низких температурах), принадлежит составу флюса. Наибольшее количество включений содержат швы, выполняемые дуговой сваркой под силикатными (высококремнистыми) флюсами. При этом относительное количество кремнезема в силикатных включениях металла почти вдвое превышает содержание кремнезема во флюсе и расплавленном шлаке в зоне сварки (табл. П1.9 [29]). [c.255]

Вопросы влияния резких концентраторов напряжений, временных и остаточных сварочных напряжений, усталостных нагрузок на хладостойкость сварных соединений, которые изготавливаются при температуре минус 30—50°С, изучены недостаточно. Следует ожидать получения эффективных рекомендаций с целью повышения хладостойкости сварных соединений в результате дальнейших исследований особенностей физико-химических процессов сварки в условиях низких температур, формирования сварного соединения, различных (ВИДОВ его обработки в сочетании с рассмотрением вопросов физики и механики разрушения, специфичные стороны которых обусловливаются историей изготовления сварной конструкции. [c.72]

Этичностью. Быстрое охлаждение в интервале температур 300—200°С, особенно при сварке легированных сталей, может привести к частичной или полной закалке металла шва на мартенсит. В результате образования хрупкого мартенсита, имеющего больший объем, чем перлит или феррит, в сварном шве возникают напряжения, которые могут привести к образованию трещин. Эти трещины называют холодными, так как они образуются при относительно низких температурах. [c.172]

В процессе первичной кристаллизации сварного шва желательно получить мелкозернистую структуру с незначительной химической неоднородностью. Металл с такой структурой обладает высокой прочностью и пластичностью. Мелкозернистое строение наплавленного металла можно получить при быстром охлаждении, т. е. при вторичной кристаллизации. Но это не всегда возможно. Быстрое охлаждение в интервале температур 200—300° С, особенно при сварке легированных сталей, может привести к частичной или полной закалке металла шва. В результате образования мартенсита, имеющего больший объем, чем перлит или феррит, в сварном шве возникают напряжения, которые могут привести к образованию трещин. Эти трещины называют холодными, так как они образуются при относительно низких температурах. [c.243]

Свойства металла швов рассмотренных типов в условиях длительного старения при рабочих температурах после высокого отпуска изменяются сравнительно мало. С повышением температуры и времени старения наблюдается некоторое снижение прочности шва, наиболее заметное при 600° С. В процессе старения в интервале температур 450—580° С снижение прочности невелико и не превышает обычно 5%. Пластичность меняется сравнительно мало. При низком отпуске шва после сварки в процессе старения может проходить охрупчивание, сопровождаемое падением пластичности и особенно ударной вязкости. [c.205]

Аустенитные стали имеют низкую теплопроводность и высокий температурный коэффициент линейного расширения, что обусловливает перегрев металла в зоне сварки и возникновение значительных деформаций изделия. Основные трудности сварки рассматриваемых сталей и сплавов обусловлены высокой степенью легирования и разнообразием условий эксплуатации сварных конструкций. Основная особенность сварки таких сталей — склонность к образованию в шве и околошовной зоне горячих трещин в виде как мельчайших микротрещин, так и трещин значительных размеров. Образование горячих трещин связано с формированием при сварке крупнозернистой макроструктуры. Применение методов, способствующих измельчению кристаллов, повышает стойкость шва против образования горячих трещин. Эффективным средством является создание аустенитно-ферритной структуры металла щва. Получение аустенит-но-ферритных швов достигается путем дополнительного легирования металла шва хромом, кремнием, алюминием, молибденом и др. В сварных швах изделий, работающих как коррозионно-стой-кие при температуре до 400 °С, допускается содержание феррита до 25 %. В изделиях из жаропрочных и жаростойких сталей, работающих при более высоких температурах, содержание феррита ограничивают 4—5 %. Значительные скорости охлаждения при сварке и диффузионные процессы, происходящие при повышенных температурах в процессе эксплуатации, приводят к сильному охрупчиванию металла сварных соединений жаропрочных сталей и к потере прочности при высоких темпера- [c.334]

Для повьппения хладостойкости сварных соединений используют такие условия сварки ихостав присадочного металла, которые обеспечивают, во-первых, более высокую вязкость металла и, во-вторых, предотвращают появление разного рода трещин, в частности холодньк (закалочных) при сварке низколегированных сталей. В случае сварки при низких температурах (ниже минус 40 X) наблюдаются следующие особенности изменяются условия горения дуги, увеличивается тенло-от дача от изделия в воздух, в десятки раз уменьшается диффузия [c.416]

Тулохонов К. Н., Ларионов В. П. Особенности технологии ручной электродуговой сварки сталей при низких температурах.— В сб. докладов Всесоюзной научно-технической конференции. Работоспособность машин и конструкций в условиях низких температур. Хладостойкость материалов. Ч. 11. Прочность металлов и сварных конструкций. Якутск, издание ЯФ СО АН СССР, 1974, с. 210—220. [c.190]

Для магниевых сплавов характерно низкое значение теплоты плавления (68 кал/дм ) и удельной теплоемкости (0,34 кал/дм ), вследствие чего нагрев при сварке оказывается весьма концентрированным. Эта особенность наряду с низкой температурой плавления создает предпосы.чки к локальным перегревам и прожогам. [c.523]

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]

Из графика видно, что ручная сварка стыковых соединений с большой погонной энергией приводит к заметному снижению ударной вязкости, особенно при низких температурах испытаний, в связи с тем, что структура шва получается грубой крупнозернистой. Поэтому обычно для получения оптимальных свойств металла шва рекомендуется сварку однопроходных или многопроходных швов производить с погонной энергией прохода порядка 5000— 7000 кал см. [c.91]

Зависимость величины ударной вязкости швов низкоуглеродистой стали при сварке под флюсом от количества силикатных включений в металле шва подробно исследовал К- В. Любавский [27]. Им установлено, что уменьшение количества дисперсных силикатных включений повышает ударную вязкость металла шва (рис. 38). Аналогичные данные получены и в работах [30, 44]. В. В. Подгаецкий установил влияние количества неметаллических силикатных включений не только на ударную вязкость металла шва, но и на его пластичность. Однако наиболее четкая разница получена В. В. Подгаецким при испытаниях на ударный изгиб особенно при низких температурах. Эти данные находят подтверждение и в работе [28] при выплавке стали под кислыми шлаками. [c.62]

Важным преимуществом неплавленых керамических флюсов является их относительно малая чувствительность к ржавчине, окалине и влаге на поверхности свариваемых кромок деталей по сравнению с плавлеными флюсами. Это особенно важно при строительно-монтажных работах. Плавленые флюсы при сварке дают относительно небольшое количество легирующих примесей (только за счет восстановления из оксидов кремния и марганца). При этом появляются оксиды, способствующие образованию неметаллических включений, ухудшающих механические свойства металла. Поэтому для соответствующего легирования металла шва приходится применять дорогую легированную проволоку. Однако высокие технологические свойства плавленых флюсов (хорошая защита зоны сварки, хорошее формирование валиков, отделимость шлака и др.) и меньшая стоимость обеспечивают широкое применение их в сварочном производстве. При необходимости получения сварных швов вьгсокого качества по ударной вязкости при низкой температуре швов, стойких против образования пор и тре- [c.202]

У сплава Кепё 41 отжиг-гомогенизация при 1175 °С приводит к растворению выделений М С и порождает склонность к последующему быстрому выделению непрерывной зернограничной пленки Mjs g. В результате можно получить плохую пластичность и растрескивание, особенно при сварке, поэтому такого отжига избегают. Гомогенизация при более низких температурах (1070—1080 °С) дает равномерную мелкозернистую структуру, образовавшуюся в процессе деформационной обработки и содержащую достаточно мелкие и хорошо распределенные выделения М С. Склонность к растрескиванию уменьшается, а пластичность становится выше, если задержать образование выделений [c.166]

При комнатной температуре тугоплавкие металлы имеют высокую коррозионную стойкость, но при высоких температурах, вследствие высокой скорости окисления, недостаточной плотности прилегания к металлу и летучести их окислов они, за исключением хрома, отличаются очень плохой жаростойкостью. Если принять наиболее плохую жаростойкость (сопротивление окислению) молибдена за 1, то соответственно жаростойкость у разных металлов будет у тантала 1,4 у ниобия 2,3 у вольфрама 14 у циркония 27 у титана 54 у хрома 320 у нержавеющей стали 1Х18Н9Т—1600. Поэтому для создания необходимой жаростойкости тугоплавкйе металлы и их сплавы следует применять с защитными покрытиями, а в отдельных случаях создавать у них путем легирования более прочные и менее летучие пленки окислов на поверхности. Способность обрабатываться давлением, резанием, подвергаться сварке, отливке и т. д., т. е. технологичность у тугоплавких металлов, очень низкая, особенно у вольфрама. Поэтому среди тугоплавких металлов наибольшее применение в настоящее время получили молибден и ниобий, технологичность которых сравнительно удовлетворительна. [c.405]

Электроды других типов с покрытием рутилового и особенно руднокислого типов для сварки конструкций, работающих при высоких температурах, в большинстве случаев рекомендоваться не могут из-за повышенной чувствительности выполненных ими гпвов к деформационному старению. По своим свойствам вследствие плохой раскисленности они приближаются к кипящим сталям. Кроме того, как было показано в п. 16, эти швы имеют низкую длительную пластичность и в условиях ползучести — повышенную склонность к растрескиванию. [c.165]

Чем меньше протяженность диффузионных прослоек, тем ниже температура перехода от хрупкого излома к пластичному. Так, после отпуска сварного соединения стали 35ХНЗМ со швом типа ЭА-2 при 700° С длительностью 10 ч пластичные разрушения наблюдаются уже при температуре 200° С и выше, в то время как при более развитых прослойках после отпуска длительностью 20 ч они наступают лишь при 500° С. Если в качестве перлитной составляющей используется стабилизированная перлитная сталь, не склонная в разнородных соединениях к образованию диффузионных прослоек, например сталь 25ХЗВМФ, то пластичные разрушения сохраняются во всем интервале температур 20— 600° С. В то же время при сварке этой стали электродами типа ЭА-1 и в этих сварных соединениях при комнатной и особенно низких температурах могут возникать хрупкие разрушения, но уже за счет появления в зоне сплавления кристаллизационных прослоек, имеющих мартенситную структуру. [c.255]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...