Свариваемость металла Образование сварных соединений

Из опыта холодной сварки установлено положительное влияние твердых поверхностных пленок на свариваемость пластичных металлов. Всякое разрушение этих пленок, скольжение по металлу в процессе сварки может способствовать повышению температуры в зоне сварки и тем самым улучшать условия схватывания и образования сварного соединения. [c.136]

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]

Свариваемые металлы образуют эвтектическую смесь. Диаграмма состояния такой пары материалов изображена на рис. 13.4. Образование сварного соединения в данном случае может произойти только за счет образования эвтектики. Поэтому процесс сваривания из-за отсутствия диффузии не может начаться при температуре ниже температуры плавления эвтектики. Иными словами, сваривание может происходить только в присутствии жидкой фазы, т.е. только с расплавлением и перемешиванием жидких расплавов Ап Б. [c.489]

Процесс сварки металла в твердом состоянии при повышенных температурах (диффузионная сварка) условно можно разделить на две стадии. На первой стадии процесса на линии раздела двух деталей создаются условия для образования металлических связей. Из теории образования сварного соединения при холодной сварке известно, что для возникновения на линии раздела металлических связей необходимо обеспечить тесный контакт свариваемых поверхностей и создать условия для удаления поверхностных пленок окислов, жидкостей, газов и различного рода загрязнений. [c.33]

Высокая прочность сварного соединения при сварке трением объясняется специфическими условиями образования сварного соединения. Сварка трением происходит под действием интенсивного локализованного и кратковременного воздействия тепла, выделяющегося на свариваемых поверхностях, высокой степени пластической деформации и при очень хорошей защите металла сварного соединения от действия кислорода и азота воздуха. [c.42]

Теплота, развиваемая трением, выделяется на трущихся поверхностях и нагревает свариваемые поверхности до температур, приближающихся к точке плавления. После достижения нужной температуры врашение прекращается. К свариваемым стыкам прикладывается осевое давление, при помощи которого часть разогретого металла выдавливается из свариваемого стыка. В этот момент происходит процесс образования сварного соединения. [c.260]

Сварное соединение, аналогичное соединению, выполненному контактной точечной или шовной сваркой, образуется при совместном действии на свариваемые поверхности ультразвуковых колебаний и механических усилий. Под действием этих колебаний происходят разрушение поверхностных пленок и местный нагрев свариваемых поверхностей. Механическое усилие сближает нагретые частицы металла и создает условия образования сварного соединения. По сравнению с контактной сваркой сварка ультразвуком дает следующие преимущества возможность сварки металлов очень малой [c.265]

Сварка — это процесс получения неразъемных соединений металлических деталей в узлах и целых конструкциях, осуществляемый за счет межатомных сил сцепления. По своей природе сварка — сложный и разнообразный по форме металлургический процесс. Образование сварных соединений происходит в большинстве случаев при нагреве в узкой зоне кристаллизации с образованием сварного шва за счет свариваемого металла или при помощи промежуточного, называемого присадочным. [c.297]

Условия формирования сварного соединения. Образование сварного соединения определяется, с одной стороны, колебательной скоростью, силой сварочного наконечника и временем сварки. С другой стороны, механизм сварки определяется свойствами свариваемых металлов и поверхностных пленок. [c.27]

Тепловые процессы при сварке. Введение ультразвука в свариваемые металлы приводит к нагреву зоны сварки [1, 6 и др.]. Можно полагать, что это повышение температуры существенным образом сказывается на процессе образования сварного соединения, хотя, по мнению авторов работ [37, 67 и др.], и не является определяющим фактором. [c.34]

При оценке свариваемости с физической точки зрения особо важным фактором является склонность соединяемых металлов к процессам взаимного растворения и кристаллизации. Не менее важное значение в образовании сварного соединения имеют диффузионные процессы. [c.458]

Основным критерием свариваемости, определяющим эксплуатационную надежность сварных соединений, является сопротивляемость образованию горячих и холодных трещин. Возникновение горячих трещин связано с химическим составом и условиями кристаллизации металла шва, что зависит от типа электродов, флюсов, защитных газов, типа сварного соединения, а также от числа проходов при сварке. Образование холодных трещин в первую очередь связано с химическим составом, толщиной свариваемых элементов, жесткостью сварного соединения и температурными условиями сварки. [c.14]

Процесс образования сварного соединения происходит за счет переноса капель жидкого электродного металла через дугу на свариваемое изделие. После зажигания дуги (рис. 7) торец электрода начнет расплавлять- [c.16]

Удовлетворительное протекание процессов образования сварного соединения определяется в основном свойствами свариваемых металлов, выбором электродного и присадочного металла, режимами сварки, температурой нагрева и т. д. [c.43]

Коэффициентом полезного действия (к. п. д.) при контактной сварке называется отношение полезной мощности, расходуемой на нагрев свариваемого металла для образования сварного соединения к полной мощности, включающей и ту, которая идет на нагрев сварочной цепи и корпуса машины, т. е. [c.22]

Давление осадки должно быть достаточным для вытеснения из разогретого стыка расплавленного металла вместе с загрязнениями и шлаком, а также для сжатия и образования сварного соединения. Чем больше предел прочности свариваемых металлов, тем больше должно быть давление осадки. Давление осадки зависит также от характера сечения. [c.29]

Диффузионная сварка в вакууме (рис. 12). При нагреве деталей и последующем их сдавливании происходит взаимное проникновение частиц металла — диффузия. Чтобы усилить диффузию и избежать окисления свариваемых поверхностей, сварку ведут в вакууме. Собранные под сварку детали 2 с хорошо зачищенными поверхностями помещают в охлаждаемую водой вакуумную камеру 1 и нагревают контактным или высокочастотным нагревателем 3. Затем прижимным устройствам 4 детали сдавливают до образования сварного соединения. Этим способом можно сваривать также разнородные металлы и металлокерамические изделия с металлами. Существует аналогичный способ — сварка в контролируемой атмосфере . В этом случае сварка производится в камере, заполненной инертным газом (аргоном, [c.18]

Нагревая металл до температуры плавления, от приложения внешних сил можно вообще отказаться (сварка плавлением). В этом случае пользуются высокотемпературными источниками тепла— Электрической дугой, пламенем газовой горелки и др. Перемещая источник тепла, производят последовательное расплавление участков свариваемого и присадочного металлов в зоне наложения шва. По мере охлаждения и кристаллизации металла шва происходит образование сварного соединения. Этим способом можно сваривать практически все металлы, применяемые в технике. [c.6]

Сварка стали. При газовой сварке плавлением образование сварного соединения осуществляется преимущественно с применением присадочного металла, расплавлением его и свариваемых кромок. Особенности процесса достаточно хорошо изучены, а тео- [c.166]

В учебнике описаны строение и основные свойства металлов, обрабатываемых сваркой, а также процессы деформации, разрушения и схватывания, лежащие в основе образования сварного соединения. Приведены краткие сведения об основных источниках тепла, применяемых в сварке, основы теории распространения тепла и примеры применения ее к сварочным процессам. Даны основные сведения по химической термодинамике, физической химии и диффузии, необходимые для понимания металлургических процессов при сварке и пайке. Рассмотрены основные вопросы свариваемости металлов. [c.2]

Образование сварного соединения при ультразвуковой сварке происходит без расплавления металла на свариваемых поверхностях. При этом не происходит значительного разогрева изделий, образования литой структуры сварной точки, уменьшающей прочность соединения, изменения свойства металла вблизи места сварки и др. Отсутствие расплавленного металла при ультразвуковой сварке позволяет избежать выплесков, которые являются помехой при изготовлении ряда изделий контактной сваркой. Так, например, при сварке радиоламп выплески являются серьезным недостатком электрической точечной сварки. При выплеске на детали лампы может осаждаться металл, служащий источником шума в приборе, а иногда и причиной брака лампы. [c.72]

Тепловая же свариваемость осложняется склонностью сварных соединений к образованию холодных трещин и разупрочнением свариваемого металла в зоне термического влияния сварки. [c.226]

В металле ЗТВ, который нагревается до 1150—850 °С, при охлаждении появляются продукты неравновесного распада аустенита— троостит и мартенсит. На конечную структуру участка состав электродного материала практически не влияет, поэтому при сварке без подогрева любыми электродами здесь всегда отмечается повышение прочности и твердости, а также снижение пластичности свариваемого чугуна. Стойкость сварного соединения против образования трещин во многом зависит от размеров ЗТВ. Чем она уже, тем большие напряжения может выдержать сварное соединение. [c.317]

При первом виде сварки механизм образования сварного соединения состоит в оплавлении кромок свариваемого изделия с одновременным расплавлением электродного или присадочного металла, взаимной диффузии и образованием при затвердевании расплавленного металла сварного соединения. Сварка плавлением может быть с применением и без применения присадочного металла. [c.56]

Первую группу явлений, которую рассматривает теория сварочных процессов, составляют физические, механические и химические явления, происходящие при подготовке свариваемого материала к образованию прочных связей между отдельными частями свариваемой детали. В большинстве случаев это явления, связанные с преобразованием различных видов энергии в тепловую. Металл, будучи нагрет и расплавлен, способен образовывать сварное соединение. Чаще всего при сварке для нагрева металла используют электрическую энергию. Но имеется много способов сварки, в которых используют энергию, выделяющуюся при горении газов, лучевую энергию, механическую, а также их сочетание. Описание физико-химических процессов, лежащих в основе этих способов, дается в разд. I Источники энергии при сварке . [c.5]

В послевоенный период на кафедре сварочного производства развивались исследования по теории сварочных процессов (в том числе по изучению электрической сварочной дуги, разработке и изучению керамических флюсов, по свариваемости металлов и изучению природы и механизма образования трещин и хрупкого разрушения сварных соединений), технологии сварки и наплавки, газопламенной обработки, деформаций и напряжений при сварке, изучению влияния электромагнитного перемешивания расплава сварочной ванны на процесс кристаллизации и свойства металла шва, разработке и совершенствованию сварочного оборудования. [c.22]

Наличие межслойных зазоров, большие толщины и жесткость свариваемых элементов значительно затрудняют и усложняют процесс вварки штуцеров. Зазоры между слоями могут служить причиной образования в наплавленном металле при сварке усов , являющихся продолжением межслойных окончаний, и дефектов типа подрезов и шлаковых включений на линии раздела многослойная стенка — шов. С целью исключения отрицательного влияния межслойных зазоров на качество сварных соединений, при вварке штуцеров в многослойные элементы была применена предварительная наплавка поверхности отверстий под штуцера пластичными материалами. Наплавка поверхности отверстий в днищах необходима также для устранения дефектов толстолистового проката (расслоений неметаллических включений и др.). [c.76]

При сварке алюминиевых композиционных материалов, армированных борными и стальными волокнами, возникают две проблемы. Первая -это трудность образования сварного соединения без повреждения волокон и снижения их прочности при расплавлении алюминиевой матрицы. Прямое воздействие источника нагрева (дуги, луча при ЭЛС) приводит к разрушению и плавлению волокон. Второе - это то, что наличие волокон изменяет перемещение теплоты в сварочной ванне и затрудняет перемещение в ней расплавленного металла. Основными дефектами швов являются пористость, несплавление, повреждение волокон. Устранению дефектов при аргонодуговой и электронно-лучевой срарке способствует применение импульсных режимов и использование тавровых и двутавровых проставок из матричного алюминиевого сплава между свариваемыми кромками. Этим способом можно изготовлять элементы конструкций типа балок, труб и т.п. [c.550]

Рис. 30. Приспособление для термитно-тигельной сварки стальных стержней и полос а—половина разъемной песчаио-смоляной формы б — приспособлеине в сборе, установленное иа свариваемый стык I — свариваемые стержни 2 — струбцины 3 — зажимы пружинные для закрепления половин формы 4 — насадка тигля с крышкой 5 — песчано-смоляная форма 6 — тигель 7 — углубление для укладки стального кружка 8 — полость для образования сварного соединения (форма) 9 — полость для стенания первой порции металла, подогревающей стык

На коррозионную стойкость сварного соединения оказывает влияние способ соединения (внахлестку, в угол, встык на медной подкладке или флюсовой подушке, односторонняя или двухсторонняя встык, двухсторонняя многопроходная и т. д.) разделка кромок (V-, Х-, и-о разная, ступенчатая с притуплением и др.) толщина свариваемых листов симметричность массы металла относительно шва остающиеся подкладки и пр. Как указывалось, на коррозионную стойкость металла и, следовательно, сварных швов влияет время пребывания при так называемых критических или опасных температурах в процессе сварочного цикла назрев— охлаждение. Это время при разных видах сварки различно. Например, при ручной газовой (ацетилено-кислородной), дуговой в защитном газе (аргоно-дуговой) и дуговой (покрытым электродом) способах сварки для образования сварного соединения необходимы различные затраты погонной энергии (табл. 4). [c.43]

Важнейщим дефектом, препятствующим практическому использованию сварного соединения, являются трещины. Поэтому одна из первых задач при определении возможности сваривания стали тем или иным методом — установить сопротивление свариваемого металла образованию в процес- е сварки холодных или горячих трещин. [c.221]

Для металлов, образующих эвтектические смеси, но имеющих взаимную ограниченную растворимость (см. рис. 3.1), механизм образования сварного соединения заметно изменяется (см. рис. 3.17). При сварке плавлением в сварочной ванне на кромках свариваемых металлов из жидкого расплава кристаллизуются не чистые металлы, а твердые растворы на основе соответствующих металлов. На кромке свариваемого мегалла А будут кристаллизоваться кристаллы твердого а-раствора Б в А), а на кромках металла Б — кристаллы р-раствора А в Б). [c.51]

Использование технологии сварки плавлением неаустенитных сталей аустенитными швами непрерывно расширяется. В некоторых случаях такая технология является наиболее удобной, а в некоторых практически незаменимой. Особенно удобна технология сварки аустенитными электродами неаустенитных сталей при монтажных работах и ремонте крупных аппаратов, где трудно осуществить термическую обработку сварных соединений после сварки неаустенитными электродами, дающими металл шва, по составу близкий к свариваемой стали. Но даже при сварке не в процессе монтажа, а в цехе использование технологии с образованием аустенитных швов на неаустенитных сталях имеет преимущества перед технологией с образованием сварного соединения со швами, по составу близкими к свариваемой стали. Например, при сварке высокохромистых коррозионно-стойких и жаростойких сталей использование присадочных материалов, дающих высокохромистый металл шва, нерационально из-за его низкой технологической прочности и высокой хрупкости. При сварке среднеуглеродистых низко- и среднелегированных сталей, термически обработанных на высокую прочность (ЗОХГСА, ЗОХГСНА и др.), использование среднеуглеродистых легированных присадочных материалов связано с опасностью получения в шве трещин, не говоря уже о том, что и технология сварки в этом случае осложняется необходимостью подогрева, замедленного охлаждения после сварки и термической обработкой сварных соединений. [c.308]

При пропускании ультразвуковых колебаний через мягкий полимер (полиэтилен, поливинилхлорид) толщиной более 2—3 мм интенсивное твпло выделение и расплавление 1] происходит в толще материала на границе сферолитов п микровключений, что можно объяснить значительной величиной коэффициента поглощения энергии ультразвуковых волн у полимеров этой группы. Трение же по поверхности свариваемых материалов приводит к несущественному повышению температуры, недостаточному для расплавления полимера. Металл волновода является теплоотводом для нагретого полимера, поэтому максимально разогретая область оказывается в маосе полимера на некотором расстоянии от волновода. При непрерывном пропускании ультразвука объем этой области постепенно увеличивается и, кроме того, она перемещается по мере 01садки волновода. Образование сварного соединения происходит в тот мо- [c.101]

В случае формирования мартенситной структуры ударная вязкость сварных соединений 13%-ных хромистых сталей снижается до 0,05—0,10 МДж/м . Последующий отпуск при 650— 700°С приводит к распаду структуры закалки, выделению карбидов, в результате чего тетраго-нальность мартенсита уменьшается. После отпуска ударная вязкость возрастает до —1 МДж/м . С учетом такой возможности восстановления ударной вязкости большинство марок хромистых сталей имеет повышенное содержание углерода для предотвращения образования значительного количества феррита в структуре. Таким путем удается избежать охрупчивания стали. Однако при этом наблюдают ухудшение свариваемости вследствие склонности сварных соединений к холодным трещинам из-за высокой хрупкости околошовного металла со структурой пластинчатого мартенсита. [c.248]

Для большинства процессов сварки обязательным условием образования сварного соединения явля ется проплавление свариваемых кромок и формирование шва либо целиком из проплавленного основного металла, либо частично за счет наплавленного и проплавленного металла. [c.424]

Для улучшения и изменения физикохимических свойств керамики используют метод диффузионной сварки. Сварка металла с керамикой может быть использована для изготовления замедляющих систем мощных коротковолновых приборов. Для решения проблемы теплоотвода в приборах изготовляют замедляющую систему путем приварки тонкой медной фольги к пластине изолятора, обладающей высокой теплопроводностью. По технологической схеме диффузионной сварки и прессования керамики (рис. 46) процесс образования сварного соединения происходит вследствие растворения керамики с образованием твердых растворов ее элементов в свариваемом металле. Это дает необходимую постепенность изменения физико-хими-ческих свойств от керамики к металлу. [c.138]

Сварка стали, никеля с тугоплавкими металлами. Сварка стали с титаном. В зоне контакта титана со сталью при температуре более 1073 К интенсивно растет прослойка интерметаллида TiFe, что вызывает охрупчивание сварного соединения. Предел прочности соединения составляет менее 50% прочности свариваемых металлов. Титан образует соединения с удовлетворительной пластичностью с ванадием, ниобием, молибденом, цирконием и гафнием, с которыми он образует непрерывный ряд твердых растворов. Однако ванадий в контакте со сталью при температуре выше 823 К образует карбид, охрупчивающий сварное соединение. Введение между ванадием и сталью слоя меди исключает образование хрупких слоев в соединении. Через твердую медь углерод не диффундирует, а в системе ванадий—медь легкоплавкие эвтектики и интерметаллические соединения не образуются. При малых значениях относительной толщины слоев меди и ванадия прочность соединения достигает прочности коррозионно-стойкой стали [1]. Для получения стабильных результатов [c.146]

Свариваемость материалов оценивают степенью соответствия заданных свойств сварного соединения одноименным свойствам основного металла и их склонностью к образованию таких сварочных дефектов, как трещины, поры, шлаковые включения и др. По этим признакам материалы разделяют на хорошо, удовлетворительно и плохо сваривающиеся. Многие разнородные материалы, особенно металлы с неметаллами, не вступают во взаимодействие друг с другом. Такие материалы относятся к числу практически несварива-ющихся. [c.183]

Ряд сталей, цветных и тугоплавких металлов обладает попиженной свариваемостью, которая проявляется в изменении механических или физико-химических свойств металла в зоне сварного соединения по сравнению с основным металлом и в образовании сварочных дефектов в виде трещин, пор и т. п. [c.229]

Для металлов с пониженной свариваемостью характерно образование горячих или холодных трещин в шве и з. т. в. (рис. 5.48). Причины возникновения трещин снижение прочности и пластичности как в процессе формирования сварного соединения, так и в по-слесварочный период вследствие особенностей агрегатного состояния, полиморфных превращений и насыщения газами развитие сварочных деформаций и напряжений, вызывающих разрушение металла, если они превышают его пластичность и прочность. [c.229]

Экспериментальные исследования сварочных деформаций и напряжений проводят на образцах, свариваемом объекте или его модели. Используя различные приемы моделирования, можно добиться воспроизведения процессов образования сварочных деформаций и напряжений на лабораторных образцах небольших размеров вместо реальных сварных конструкций. Правила масштабного моделирования основаны на подобии модели и натуры [4] предусматривается изготовление модели из того же металла, что и исследуемый объект, обеспечиваются подобия геометрических параметров сварного соединения, режимов сварки, температурных полей, деформаций и перемещений модели и натуры. Этими условиями можно пользоваться для моделирования напряжений и деформаций при однопроходной и многослойной сварке, а также для моделирования сварочных деформаций и перемещений, возникающих в процессе электрошлаковой сварки прямолинейных и кольцевых швов. [c.419]

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]

Для образоваипя качественного сварного соединения и наплавочного слоя в зависимости от химического состава свариваемых пли защищаемых iie-таллов сварочные и наплавочные стали и сплавы должны иметь оиределенпый химический состав. При этом учитывается вид сварки (или наплавки). При сварке (наплавке) покрытыми электродами, сварке под слоем флюса и элек-трошлаковой сварке состав флюсов должен способствовать образованию высококачественного шва и наплавленного металла при сварке в среде инертных газов необходимо в состав сварочной проволоки ввести соответствующие элементы. [c.62]

С целью изучения опасности образования в швах треш ин-надрывов сваривали специальные образцы различной жесткости из многослойной стали, в том числе, с более высоким уровнем легирования по сравнению с рекомендованной для труб сталью 09Г2СФ, или с дополнительным введением в металл шва углерода. Детально исследованы также более 800 макрошлифов и ударных образцов сварных соединений многослойных труб, изготовленных на опытном участке Харцызского трубного завода. Во всех случаях треш,ины-надрывы отсутствовали, что свидетельствует о достаточно высокой стойкости швов исследуемых труб против образования дефектов указанного типа. Для швов, свариваемых на многослойном металле, более характерны свищи, поры и шлаковые включения (рис. 2). При этом чаще встречаются узкие продолговатые поры, ориентированные или непосредственно примыкающие к межслойным зазорам, мелкие сферические поры и шлаковые включения, образующиеся в местах сопряжения швов с зазорами. Реже наблюдаются крупные поры и свищи, которые в большинстве случаев также начинаются у межслойных зазоров. Появление таких дефектов наиболее вероятно в связи с наличием окалины и других загрязнений на прилегающих к свариваемым кромкам поверхностях рулонного металла, а также воздуха в межслойных зазорах. [c.170]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...