Влияния низких температур на качество сварных соединений

Влияние низких температур на качество сварных соединений [c.264]

Сварное соединение можно разделить на три основные зоны, имеющие различные микроструктуры А — зона основного металла, Б — зона термического влияния, В — зона иеталла шва (рис. 38). Металл шва (наплавленный металл) пмеет структуру литой стали. Зоной термического влияния называют прилегающий к шву участок основного металла (околошовная зона), в котором произошли структурные фазовые превращения (изменение формы и размера зерен) вследствие нагрева в процессе сварки, до температуры выше критической (723°С). При ручной дуговой сварке штучными электродами ширина зоны термического влияния составляет 3—6 мм. Обычно зона термического влияния имеет низкие механические свойства, поэтом у качество сварного соединения частично определяется свойствами и протяженностью зоны термического влияния. [c.84]

С увеличением толщины свариваемого металла пластичность сварных соединений уменьшается вследствие неблагоприятных структурных изменений и структурных напряжений в металле шва и околошовной зоны, повышения сварочных напряжений и ухудшения качества основного металла. Эти факторы значительно снижают пластичность сварных соединений при наличии низких температур и резкой концентрации напряжений. Повышение погонной энергии с увеличением толщины свариваемого металла позволяет повысить пластичность металла шва с одновременным снижением его прочности. Влияние скорости охлаждения наиболее резко сказывается при сварке угловых и многослойных стыковых швов, поэтому такие соединения нельзя рекомендовать для ответственных конструкций. Наряду с этим для соединения элементов изделия следует использовать сварные швы, сечение которых находится в определенном соотношении с толщиной металла. При толщине металла 16—24 мм рекомендуется применять шов с сечением не менее 35 мм , при 25—40 и 41—50 мм — соответственно 50 и 60 мм . Скорость охлаждения при этом не должна превышать 30°С в 1 с. [c.124]

Имеется ряд способов испытания стали и сварных соединений на чувствительность к острому надрезу и на сопротивление развитию трещин, выполняемых как при низких, так и при нормальной температурах. При оценке указанных качеств необходимо проверять сталь в исходном состоянии, в зоне термического влияния и в наплавленном металле. [c.115]

Влияние температуры сварки на механические свойства соединений двухфазного сплава мартенситного типа 0Т4 (3] показано на рис. 2. Давление сжатия составляло 0,98 МПа, время сварки — 60 мин. При исходной мелкозернистой равноосной структуре сплава температура 1173 К обеспечивает прочность соединений на уровне основного металла, однако образцы разрушаются хрупко в зоне сварки. При повышении температуры до 1198—1223 К прочность на разрыв практически не изменяется, но разрушение образцов при испытании происходит по основному металлу. Ударная вязкость резко возрастает. При температуре 1223 К достаточно время сварки 30 мин. Дальнейшее повышение температуры приводит к ухудшению качества соединения разрушение образцов становится хрупким из-за крупнозернистой структуры, показывая низкую ударную вязкость. Влияние давления сжатия на механические свойства сварных соединений сплава ОТ4 показано на рис. 3. Результаты показывают, что давление является весьма эффективным фактором повышения механических свойств соединений. Сварные соединения, полученные при температуре 1073—1123 К и давлении 3,9—5,9 МПа, имеют предел прочности на разрыв, соответствующий прочности основного металла, но низкую ударную вязкость. Увеличение давления до 9,8 МПа не приводит к повышению ударной вязкости до уровня основного металла. Здесь наблюдается полная аналогия с результатами сварки сплава ВТ5-1. Высокие прочностные характеристики сварных соединений сплава 0Т4 обеспечивает температура 1173 и 1223 К при давлениях соответственно 4,9 и 1,9 МПа и времени сварки 30 мин. Деформация образцов при этом составляет 6—8%. При увеличении давления сварки до 1,9—2,9 МПа время сварки сокращается до 5 мин и деформация образцов составляет примерно 4%. При снижении температуры сварки для получения качественных соединений требуется большая степень деформации. [c.152]

Высокая химическая активность в сочетании с низкой теплопроводностью, высоким электросопротивлением и температурой плавления, склонность к росту зерна в околошовной зоне определяют особенности сварки титана и его сплавов. Большая химическая активность титана при высоких температурах по отношению к азоту, кислороду и водороду затрудняет его сварку. Необходимым условием для получения качественного соединения при сварке титана плавлением является полная двухсторонняя защита от взаимодействия с воздухом не только расплавленного металла, но и нагретого выше 600°С основного металла и шва. При нагреве до высоких температур титан склонен к росту зерна-. Для устранения этого сварку следует выполнять при минимально возможной погонной энергии. Вследствие загрязнения металла сварного шва газами понижается его пластичность, что приводит к образованию холодных трещин. Загрязнение металла шва водородом можно предупредить, применяя электродную или присадочную проволоку, предварительно подвергнутую вакуумному отжигу. Содержание водорода в такой проволоке не превышает 0,004—0,006%. Большое влияние на качество сварного соединения оказывает состояние поверхности кромок и присадочного металла. Для удаления окиснонитридной пленки, образующейся после термообработки, ковки, штамповки, используют опеско-струивание и последующее травление в смеси солей с кислотами или щелочами. [c.146]

Быстрорежущая сталь, имея низкий коэффициент теплопроводности 0,055 кал1см сек °С, под действием большого тока сильно разогревается в зоне стыка, а конструкционная сталь, имеющая более высокий коэффициент теплопроводности 0,1 шл/см сек-°С, интенсивно отводит значительную часть тепла в тело заготовки, что вызывает неравномерное распределение температуры в зоне стыка и отрицательно влияет на качество сварного соединения. Некоторое влияние на качество сварного соединения оказывает малая критическая скорость закалки быстрорежущей стали, что при охлаждении последней на воздухе вызывает в зоне шва закалку рабочей части инструмента. Это приводит к повышению твердости и хрупкости сварного шва. Во избежание снижения прочности сварного соединения необходимо строго соблюдать основные технологические требования при сварке инструмента и производить [c.5]

Сталь XI7 обладает-удовлетворительной свариваемостью. В качестве присадочного материала применяют электроды из стали Х18Н10Б (и ей подобных) с обмазкой марки ЦЛ-11. Перед сваркой рекомендуется подогрев кромок до 200-300 °С. Сварные соединения из стали XI7 в зоне термического влияния имеют низкую стойкость к МКК и общей коррозии. Для ее повышения рекомендуется проводить дополнительный отпуск изделия или детали либо местный нагрев сварного соединения до температур 740-800 С с последующим охлаждением на воздухе. Если термообработка сварной конструкции затруднительна, ее изготавливают клепаной. [c.17]

При пайке и йварке. большинства цветных металлов с помощью пропан-бутановых смесей шов образуется лучшего качества, чем при сварке ацетиленом, а при сварке чугуна с использованием этих смесей улучшается обрабатываемость сварного шва и зоны термического влияния. Так как сжиженные газы, менее взрывоопасны в смеси с воздухом и имеют малую скорость сгорания, то их применение менее опасно по сравнению с ацетиленом и у них большая устойчивость против обратных ударов. Кроме того, нефтяные сжиженные газы не оказывают в газообразной фракции разъедающего действия на аппаратуру и шланги, не замерзают при низких температурах. При отборе газа от одного пропанового баллона возможна работа при температуре окружающего воздуха до --27° С, при отборе газа из двух баллонов, соединенных тройником, до—35° С. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...