Стойкость сварных швов против образования трещин

Рассмотренные коэффициенты фщ, Ущ и определяют работоспособность сварных соединений и стойкость сварных швов против образования трещин. [c.32]

СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ швов ПРОТИВ ОБРАЗОВАНИЯ ТРЕЩИН [c.131]

ЛЕГКОПЛАВКИХ ПРИМЕСЕЙ И ГАЗОВ НА СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ ШВОВ ПРОТИВ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН [c.190]

Длина трещины не может служить строгим количественным критерием стойкости сварных швов против образования горячих трещин. По длине трещины можно судить главным образом о сопротивлении металла распространению трещины, причем по мере развития трещины межкристаллический характер разрушения может сменяться внутрикристаллическим. [c.128]

Следует, однако, отметить, что при сварке в окислительной защитной среде (флюс, углекислый газ) и при оптимальном содержании раскислителей в сварочной ванне окисление углерода в зоне сварки при высоких температурах и выделение окиси углерода из жидкого металла сварочной ванны до его кристаллизации может даже уменьшить вероятность образования пор, вызываемых азотом и водородом, так как вместе с пузырьками окиси углерода из жидкого металла сварочной ванны удаляются азот и водород. Наличие раскислителей успокаивает ванну к началу кристаллизации, и шов получается достаточно плотным. Однако к описанному методу прибегают лишь в отдельных случаях и при этом рассчитывают, чтобы содержание углерода в металле шва не превышало пределов, допустимых с точки зрения стойкости сварных швов против образования горячих трещин. Необходимо также иметь в виду, что при чрезмерном увеличении содержания углерода в сварочной ванне (например, при сварке высокоуглеродистых конструкционных сталей с содержанием 0,40% С и более) возможность образования пор в швах может возрастать при режимах сварки, обусловливающих минимальное время пребывания металла ванны в жидком состоянии (сварка тонкой проволокой толстого металла с узкой разделкой кромок на малых режимах). [c.68]

Углерод является вредной примесью, так как влияет отрицательно на стойкость сварных швов против образования горячих трещин. Как уже указывалось, его критическое содержание зависит от конструкции соединения, формы шва, наличия подогрева и содержания других легирующих элементов. В сочетании с серой критическое содержание углерода, при котором в шве появляются трещины, уменьшается. Введением марганца удается уменьшить вредное влияние серы. [c.556]

При определении количества измельченной шлаковой корки, которое можно примешивать к флюсу, следует учитывать, насколько высока в данных конкретных производственных условиях стойкость сварных швов против образования пор и кристаллизационных трещин. Необходимо также принимать во внимание и другие возможные стороны влияния такого примешивания на качество сварных соединений. Чем выше стойкость швов против образования пор и кристаллизационных трещин, тем большей может быть примесь к флюсу измельченной шлаковой корки. Необходимым условием использования шлаковых корок в качестве примеси к флюсу является предупреждение загрязнения их землей, смазкой и т. д., так как эти вещества ухудшают качество швов. Размер частиц измельченной шлаковой корки должен быть таким же, как и зерен флюса. На предприятиях, имеющих собственные флюсовые мастерские, использовать шлаковые корки можно, добавляя их к шихте для выплавки флюса 23 355 [c.355]

На стойкость сварных швов против образования горячих трещин безусловно влияет и форма разделки под сварку. Так, узкие разделки с малым углом раскрытия, ограничивающие поперечный размер валика шва внутри разделки увеличивают вероятность образования трещин [112]. При этом ухудшается (уменьшается) соотношение , / 1 [c.119]

Эффективным методом повышения стойкости сварных швов против образования горячих трещин является выбор режимов сварки, обеспечивающих минимальный уровень напряжений усадки в температурном интервале образования горячих трещин такую форму сварочной ванны, при которой вредные примеси вытесняются на поверхность затвердевающего металла растущими кристаллитами. [c.72]

Для сварки аустенитных сталей применяют так называемые основные или низкокремнистые флюсы, т. е. флюсы с низким содержанием песка в шихте, либо вовсе не содержащие марганца (АН-20, ФЦЛ-2), либо с небольшим количеством марганца (АН-22, АН-23, АН-26). Эти флюсы выгодно отличаются от кислых марганцевых — они обеспечивают меньшее окисление хрома, более высокую стойкость сварных швов против образования горячих трещин, более легкую отделимость шлаковой корки. Однако и эти флюсы не свободны от недостатков. При сварке под основными флюсами окисление титана остается еще очень большим — из общего количества титана, содержащегося в электродной проволоке, в металл шва переходит не более 15—20%. Вследствие этого при автоматической сварке закрытой дугой, как, впрочем, и при сварке открытой дугой, не удавалось использовать титан для предотвращения межкристаллитной коррозии сварных швов. [c.151]

Если содержание никеля в металле нелегированного шва не превышает 2,5%, он не оказывает влияния на стойкость шва против образования горячих трещин. При более высоком содержании никеля стойкость сварных швов против горячих трещин резко падает, особенно при одновременном повышении содержания углерода и серы. [c.291]

Опыт показывает, что влияние предварительного и сопутствующего подогревов сварного, соединения высоколегированных сталей и сплавов может быть различным и зависит от их состава и свойств. В общем можно признать, что подогрев не оказывает сколько-нибудь заметного влияния на стойкость высоколегированных швов против образования кристаллизационных трещин. [c.593]

При высоком содержании марганца в металле шва в присутствии углерода возможно возникновение кристаллизационных трещин, вызванных образованием легкоплавкой карбидной эвтектики. В связи с этим в зависимости от концентрации марганец оказывает двойственное влияние на стойкость швов против образования кристаллизационных трещин. Так, например, повышение содержания марганца до 2,5 % в сварных швах, содержащих 0,10...0,12% С, оказывает положительное влияние на стойкость против образования горячих трещин. Содержание марганца в пределах 2,5...4% не оказывает влияния, а дальнейшее повышение его содержания уменьшает стойкость металла шва против образования трещин. В сталях с содержанием углерода 0,13...0,2% полезное влияние марганца сказывается при меньших концентрациях (< 1,8 %). [c.71]

Весьма удобна проба МВТУ им. Баумана, заключающаяся в сварке с полным проплавлением серии пластин различной ширины (от 30 до 100 мм). Метод позволяет производить испытание металла толщиной 4—6 мм. При большей толщине (до 12 мм) в пластинах выстругивают разделку. Опыт показывает, что чем шире пластина, тем меньше вероятность образования трещины. За меру стойкости металла швов против образования горячих трещин принимают критическую ширину пластины при которой в сварном шве возникает трещина. [c.286]

Стойкость сварных швов аустенитных сталей и сплавов против образования горячих трещин во многом определяется их микроструктурой. Поэтому при рассмотрении и оценке влияния той или иной легирующей примеси на трещинообразование необходимо прежде всего учитывать ее воздействие на первичную структуру. [c.190]

Высоколегированные стали и сплавы составляют значительную группу конструкционных материалов. К числу основных трудностей, которые возникают при сварке указанных материалов, относится обеспечение стойкости металла шва и околошовной зоны против образования трещин, коррозионной стойкости сварных соединений, получение и сохранение в процессе эксплуатации требуемых свойств сварного соединения, получение плотных швов. При сварке высоколегированных сталей могут возникать горячие и холодные трещины в шве и околошовной зоне. С кристаллизационными трещинами борются путем создания в металле шва двухфазной структуры, ограничения в нем содержания вредных примесей и легирования вольфрамом, молибденом и марганцем, применения фтористо-кальциевых электродных покрытий и фторидных сварочных флюсов, использования различных технологических приемов. Присутствие бора может привести к образованию холодных трещин в швах и околошовной зоне. Предотвращение их появления достигается предварительным и сопутствующим подогревом сварного соединения свыше 250 — 300 °С. С помощью технологических приемов можно также предотвратить кристаллизационные трещины. В ряде случаев это достигается увеличением коэффициента формы шва, увеличением зазора до 1,5 — 2 мм при сварке тавровых соединений. Предварительный и сопутствующий подогрев не оказывает заметного влияния на стойкость против образования кристаллизационных трещин. Большое влияние оказывает режим сварки. Применение электродной проволоки диаметром 1,2 — 2 мм на умеренных режимах при минимально возможных значениях погонной энергии создает условия для предотвращения появления трещин. Предпочтение следует отдавать сварочным материалам повышенной чистоты. При сварке аустенитных сталей проплавление основного металла должно быть минимальным. Горячие трещины образуются [c.110]

Применяя различные типы электродов для сварки образцов из металла одной и той же плавки, сравнивают стойкость электродного металла против образования горячих трещин. Для оценки основного металла, флюсов и электродных обмазок разных марок применяют электродные стержни одного и того же типа. Комплексные испытания стыковых, угловых и тавровых соединений и возможность деформации металла сварных швов в продольном и поперечном направлении позволяют достаточно полно оценить сопротивление сварных соединений образованию горячих трещин. К достоинствам метода относятся также высокая производительность, малая трудоемкость и достаточная теоретическая обоснованность. По этим причинам, несмотря на относительную сложность испытательных машин, метод МВТУ широко применяется в научно-исследовательских лабораториях. [c.121]

С увеличением в сварных швах содержания углерода до 0,18—0,19% и ниобия до 1,8—1,9% (в отношении 1 10, близком к стехиометрическому для карбида МЬС) при спектральной чистоте основного и присадочного металла по вредным примесям (РЬ, 5п, 5Ь, Аз, В1 и др.) стойкость швов против образования горячих трещин резко повышается. Например, значение Укр для [c.151]

При малых коэффициентах формы дендриты растут навстречу друг другу и образуют плоскость слабины. Из-за этого повышается склонность швов к образованию кристаллизационных трещип. Увеличение коэффициента формы, а следовательно, и повышение стойкости против образования трещин происходит нри уменьшении сварочного тока и скорости сварки при повышении напряжения и увеличении зазора. На фиг. И показан макрошлиф поперечного сечения сварного соединения, выполненного электрошлаковой сваркой. [c.267]

К числу основных трудностей, которые приходится преодолевать при сварке высоколегированных сталей и сплавов, относятся обеспечение стойкости металла шва и околошовной зоны против образования трещин обеспечение коррозионной стойкости сварных соединений получение и сохранение в процессе эксплуатации требуемых свойств сварного соединения получение плотных швов. [c.585]

Электрошлаковая сварка. Применительно к высоколегированным сталям и сплавам особо ценные технологические свойства электрошлакового процесса — это возможность сварки без разделки кромок, повышение стойкости металла шва против образования кристаллизационных трещин и сравнительно небольшие коробления при сварке стыковых швов. Недостаток электрошлаковой сварки состоит в чрезмерном перегреве металла в околошовной зоне. В ряде случаев это отрицательно сказывается на свойствах сварных соединений. Так, сварные соединения из коррозионностойких сталей по этой причине необходимо обязательно подвергать термообработке, в противном случае возможно возникновение ножевой коррозии. [c.615]

Углерод — важнейший элемент, определяющий структуру и свойства сварных соединений и поведение при эксплуатации. Вместе с тем углерод оказывает резко отрицательное влияние на стойкость металла шва против кристаллизационных трещин. При сварке углеродистых и низколегированных сталей углерод усиливает вредное действие серы. При сварке высоколегированных сталей углерод способствует образованию по границам кристаллитов легкоплавких эвтектик карбидного происхождения, что также снижает стойкость швов против кристаллизационных трещин. Критическое содержание углерода зависит от конструкции узла, наличия или отсутствия предварительного подогрева, формы швов и содержания в стали других элементов, в первую очередь серы. [c.70]

Марганец уменьшает вредное влияние серы, повышая стойкость сварных швов углеродистых, низколегированных и хромоникелевых аустенитных сталей против образования кристаллизационных трещин. Марганец обладает более высоким по сравнению с железом химическим сродством к сере и при достаточно высокой концентрации в металле связывает серу в тугоплавкий сульфид марганца, включения которого менее опасны в отношении возникновения трещин, чем включения сульфида железа. [c.71]

Другим недостатком основных флюсов, кроме их способности окислять титан и другие элементы, является плохая отделимость шлаковой корки при наличии в сварном шве титана, ниобия, ванадия (фиг. 111). Основные флюсы не обеспечивают достаточно высокой стойкости швов против образования пор при сварке пере менным током и не гарантируют отсутствия горячих трещин, хотя они и превосходят в этом отношении кислые флюсы. [c.152]

Для толстостенных конструкций из сталей этого класса применение предварительного и сопутствующего подогревов, а также замедленного охлаждения является необходимым условием обеспечения стойкости сварных соединений и швов против холодных трещин. Термообработка, способствующая снятию остаточных сварочных напряжений, а также низкий отпуск при 200—300° С повышают стойкость против образования трещин. [c.341]

В настоящее время сварные соединения можно образовывать двумя принципиально разными способами действием тепла при температурах плавления металлов или использованием явления схватывания металлов (ультразвук, холодная сварка и др.). Большие перспективы открывают возникшие в последнее время новые виды сварки — концентрированным потоком электронов в вакууме (электронно-лучевая сварка) и когерентным лучом (лазеры). При этих видах сварки можно проплавлять металл узким кинжальным швом, вследствие чего не требуется разделки кромок под сварку, снижаются термические деформации и повышается стойкость швов к образованию горячих трещин. Использование новых высококонцентрированных источников нагрева с предельно малым термическим воздействием, т. е. оказывающим наименьшее отрицательное влияние на изменение свойств основного металла (что является одной из важных задач технологии сварки новых материалов, в особенности высокопрочных и стойких против коррозии), приведет к значительному уменьшению объемов доводимого до расплавления [c.143]

Качественные технологические пробы предусматривают выполнение сварных швов на образцах постоянной формы в строго заданной последовательности и при соблюдении определенных режимов сварки. Сопротивление металла шва образованию горячих трещин оценивают по их наличию или отсутствию на поверхности образцов и шлифов или в изломах сварных швов. Пробы не позволяют оценить количественно стойкость сплавов против образования горячих трещин и предназначены лишь ддя отбраковки плохо сваривающихся материалов. [c.45]

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]

В середине 50-х годов Б. И. Медовар и С. М. Гуревич (ИЭС) разработали для сварки высоколегированных сталей и сплавов принципиально новые флюсы — бескислородные или галоидные, которые внесли коренные изменения в металлургию сварки аустенитных сталей [157]. Эти флюсы дали возможность применять титансодержаш ие электродные проволоки и значительно повысить стойкость сварных швов против образования горячих трещин. Создание галоидных флюсов позволило успешно решить задачу автоматизации сварки сплавов алюминия и титана, ряда новых марок жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов. Больше того, создание указанных флюсов сделало автоматическую сварку под флюсом вполне конкурентоспособной в отношении сварки новых материалов и сплавов — с аргонодуговой сваркой. Например, применение автоматической сварки полуоткрытой дугой по слою флюса алюминия и его сплавов оказалось более эффективным, чем аргоно-дуговая сварка. [c.124]

Содержание углерода в металле шва при сварке перлитных теплоустойчивых сталей обеспечивается сварочными материалами в пределах 0,06—0,12%. Подобное содержание углерода гарантирует необходимый уровень длительной прочности швов при достаточной стойкости сварных соединений против образования трещин. При сварке мартенситных и мартенситно-ферритных 10—12%-ных хромистых сталей содержание углерода в швах составляет обычно 0,12—0,17%. Это объясняется необходимостью поддержания количества структурно-свобод-ного феррита (б-феррита) в металле шва на низком уровне. Прп увеличении содержания структурно-свободного феррита более 10% порог хладноломкости швов сдвигается в область положительных температур, а длительная прочность 11х резко снижается [2]. [c.87]

Сравнение этих сочетаний флюса и проволоки показывает, что сварочные свойства высококремнистых марганцевых флюсов несколько лучше, чем высококремнистых безмарганцевых. Положительным свойством высококремнистых марганцевых флюсов является высокая стойкость сварных швов против образования кристаллизационных трещин. Это обусловлено малым переходом серы из флюсов данного типа в металл шва и сравнительно сильным выгоранием углерода из металла сварочной ванны. Кроме [c.346]

Необходимо отметить, что исследовапиями химической мик-ропеодпородпости пе обнаружено корреляции между характером изменения дендритной ликвации серы и резким уменьшением стойкости сварных швов против образования кристаллизационных трещин в диапазоне критических концентраций углерода (более 0,16-0,17 %). По нашему мнению, это обусловлено недостаточной разрешающей способностью и точностью [c.23]

Проверка стойкости сварных щвов против образования горячих трещин. Для качественной проверки сварных швов на стойкость против трещинообразования, если это требуется, можно воспользоваться методом сварки жестких узлов в виде тавра (рис. 75) с определением склонности к трещинообразованию как внешним осмотром поверхности шва и кратера, так и при последующем изломе шва ударом. Для окончательной оценки стойкости сварных швов против трещинообразования из тавровых соединений вырезаются образцы на микроисследование. Количество образцов, сваренных втавр, должно быть не менее двух (один — для проверки излома, другой — для макроисследований). Рекомендуемые размеры об1разцов приведены з табл. 40 а. [c.144]

В соответствии с этим электроды обеспечивают различные свойства сварных соединений и имеют разные основные области применения. Шввы, наплавленные никелевыми (ОЗЧ-З, ОЗЧ-4) и никелемедными (МНЧ-2 ТУ 14-4-780—76) электродами, хорошо обрабатываются и легко проковываются. В то же время прочность на разрыв и стойкость швов против образования трещин лучше при сварке железоникелевыми (ОЗЖН-1 ТУ 14-4- [c.319]

Ванадий принадлежит к числу наиболее энергичных фер-ритообразователей. Он весьма ощутительно повышает стойкость сварных швов аустенитных сталей против образования горячих трещин. Следует подчеркнуть, что положительное действие ванадия объясняется не только увеличением количества S-фазы и повышением ее качественных показателей, но и измельчением первичной структуры швов, а также заметным обессериванием сварочной ванны. В отличие от кремния, алюминия, титана, ниобия, способных вызывать горячие трещины в высоконикелевых швах, ванадий во всех случаях действует положительно, повышая стойкость швов против горячих трещин. Это объясняется отсутствием эвтектических соединений в системах Fe—V, Ni—V, r—V. При повышенном содержании углерода в шве в принципе возможно образование комплексных эвтектик ледебуритного типа. Однако нам не удалось установить отрицательного действия ванадия при высоком содержании углерода, чего, к сожалению, нельзя сказать о таких карбидообразователях, как титан, ниобий, вольфрам и, по-видимому, цирконий. [c.206]

При нрименении для сварных конструкций легированных и высоколегированных сталей, цветных и туглоплавких металлов и сплавов выполняют испытания на свариваемость. Последние в дополнение к механическим испытаниям включают металлографический анализ структуры швов и зон термического влияния, замер твердости по сечению сварного соединения и испытания на стойкость против образования трещин. [c.366]

Сварка алюминия и его сплавов в ряде случаев также сопровождается образованием горячих трещин. Склонность к образо--ванию трещин сварных швов технически чистого алюминия и сплава АМц (Л1 — основа, марганец 1,0—1,6%) зависит от содержания в них железа и кремния. Уже при содеуржании 0,2% железа в сплаве с 1,5% марганца температурный интервал хрупкости сужается с 20 до 6° С и склонность к образованию горячих трещин резко снижается. В то же время содержание 0,1% кремния уже достаточно для появления трещин. Наименьшей технологической прочностью обладают алюминий и алюминиймарганцевый сплав, содержащие по 0,05—0,15% железа и кремния, причем подогрев не предотвращает образование трещин, так как способствует увеличению размеров кристаллитов. В меди и медных сплавах, предназначенных для сварных конструкций, содержание кислорода должно быть ограничено до 0,03%,. а для ответственных изделий до 0,01%. Это объясняется тем, что закись меди образует с медью легкоплавкую эвтектику, располагающуюся по границам кристаллитов и снижающую стойкость металла шва против горячих трещин. Опасны для меди примеси висмута и свинца. [c.558]

Выбор оптимального легирования высоконикелевого шва и повышенной жаропрочности проведен в работе 1101. В качестве упрочнения было примято иитерметаллидное упрочнение твердого раствора фазами типа П1з (Т1А1), являюш,ееся основным для деформируемых сплавов на никелевой основе. Так как введение титана II алюминия повышает склонность сварных швов на никелевой основе к образованию трещин при сварке, то задачей исследования было нахождение оптимального соотношения молибдена и вольфрама с титаном и алюминием, обеспечивающего, с одной стороны, стойкость против горячих трещин, а с другой — высокую жаропрочность и длительную пластичность. [c.247]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...