Отпуск сварных конструкции

При назначении режима отпуска сварных изделий из перлитных или хромистых сталей необходимо также учитывать и режим термической обработки заготовок перед сваркой. Как правило, указанные стали относятся к классу улучшаемых, получающих свои оптимальные свойства в состоянии закалки или нормализации с последующим отпуском. По существующей практике контроль свойств материалов сварных конструкций производится путем испытания образцов, вырезанных из заготовок. Для того чтобы эти свойства сохранились и в сварной конструкции, необходимо, очевидно, чтобы температура отпуска последней была бы ниже соответствующего значения температуры отпуска заготовки. В обычной практике эта разница составляет 20—40°. В связи с необходимостью отпуска сварной конструкции при температурах выше 650° это требование позволяет использовать для сварных изделий жаропрочные стали, обработанные лишь по режиму высокого отпуска. Несоблюдение его — отпуск сварной конструкции при температурах выше температур отпуска заготовок — приведет к разупрочнению стали при невозможности контролирования ее свойств. Требование обработки деталей перлитных и хромистых сталей перед сваркой по режиму высокого отпуска обусловлено также (глава П) необходимостью сохранения [c.91]

Из-за особенностей структурных превращений высокохромистых сталей при сварке необходимо учитывать дополнительные требования по времени проведения отпуска сварной конструкции. Оптимальные свойства шва и околошовной зоны обеспечиваются при полном охлаждении изделия после сварки для прохождения мартенситного превращения с последующим отпуском для получения структуры сорбита (табл. 21). Для изделий большой жест- [c.200]

Рис. 17,9. Стадий отпуска сварных конструкций 1 и релаксация остаточных напряжений в конструкционных сталях при отпуске 2

Отпуск сварных конструкций из разнородных сталей одного структурного класса, так же как и из стали одного легирования, приводит к снятию сварочных остаточных напряжений, и влияние последних в отпущенных изделиях может не учитываться. Если свариваются стали разного структурного класса, то после отпуска в изделии неизбежно появление нового поля остаточных напряжений, обусловленных разностью термического расширения сваривае.мых элементов. В сварных соединениях аустенитной стали с перлитной охлаждение после отпуска [c.200]

Важную роль для повышения сопротивляемости растрескиванию под напряжением сварных соединений играет и последующая термическая обработка. На практике часто используется отпуск сварных конструкций при повышенной температуре 180—200° С или ступенчатое старение с высокой температурой на второй сту- [c.180]

Как видим, наиболее радикальным мероприятием по устранению собственных напряжений является общий отпуск в термических печах. Однако это мероприятие для громоздких конструкций практически невыполнимо. Поэтому, естественно, возникает вопрос является ли обязательным освобождение сварной конструкции от собственных напряжений для повышения ее эксплуатационной работоспособности Несомненно, что отпуск сварных конструкций, в которых имеются закалочные зоны или образовались очаги хрупкого состояния в сварных швах, весьма полезен и даже необходим. Что касается сварных конструкций из сталей, у которых содержание углерода до 0,25% и швы обладают достаточной вязкостью, то вопрос о том, что общий отпуск значительно повышает работоспособность сварного изделия является дискуссионным. [c.612]

Вопрос о том, до какого уровня следует снижать остаточные напряжения при отпуске сварных конструкций, в литературе почти не рассматривался. Если не учитывать влияния остаточных напряжений на прочность при вибрационных нагрузках, а рассмотреть лишь условие отсутствия деформируемости конструкции, то можно сделать следующие выводы. [c.8]

Устранение внутренних напряжений, возникающих при сварке, и изменение структуры и свойств наплавленного и основного металлов в зоне термического влияния достигается последующей после сварки термической обработкой. Внутренние напряжения снимают общим или местным высокотемпературным отпуском при 600—650° С. Общий отпуск сварных конструкций производят в печи. Нагрев при местном отпуске (например, трубопроводов) осуществляется переносными термическими печами, специальными высокочастотными индукторами. Местный отпуск не устраняет полностью напряжений, вызываемых сваркой. [c.219]

ОТПУСК СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.178]

Высокотемпературный отпуск сварных конструкций, осуществляемый при температурах 400 — 650 С и выше, является наиболее эффективным средством снижения остаточных сварочных напряжений. [c.228]

Отпуск сварных конструкций следует назначать лишь в тех случаях, когда он является необходимым из условия обеспечения необходимой прочности или на основании требований, связанных с обеспечением необходимой точности. Для краткости назовем их признаками прочности и признаками точности. [c.80]

Скорость охлаждения назначают в зависимости от толщины сечений элементов. Чем толще сечения, тем медленнее должно проводиться охлаждение. Более подробные сведения об отпуске сварных конструкций для снижения напряжений можно найти в книге [1]. [c.83]

Широко распространены методы повышения прочности, основанные на использовании термической обработки (см. табл. 9.2). Отпуск сварных конструкций (общий или местный), как правило, понижает предел текучести металла в зонах закалки и концентрации пластических деформаций, но повышает пластичность металла в этих зонах. При наличии резких концентраторов напряжения в изделии, особенно, если эксплуатация ведется при низких температурах, восстановление пластичности металла приводит к повышению конструктивной прочности изделий (глава XI, 4), несмотря на понижение предела текучести металла. Одновременно общий отпуск значительно снижает остаточные напряжения. На рис. 9-15 приведены показатели пластичности и прочности для образцов с надрезами, которые были переплавлены по кро Мке (кривые 2), а затем прошли высокий отпуск (кривые 3). Обнаруживается заметное повышение пластичности и прочности, в особенности при низких температурах. [c.215]

В подавляющем большинстве случаев надлежащее конструктивное оформление сварных соединений, достаточно высокое качество наплавленного металла и технологического процесса сварки в целом обеспечивают отсутствие хрупких разрушений сварных конструкций. Современные технологические процессы позволяют получать высокую ударную вязкость металла шва и околошовных зон. В некоторых случаях это достигается дополнительной нормализацией и высоким отпуском сварных конструкций. [c.255]

Расчетные методы. Потенциальную склонность сталей к трещинам повторного нагрева при высоком отпуске сварных конструкций ориентировочно оценивают с помощью параметрических уравнений. [c.152]

Как известно из практики термической обработки сварных конструкций, до последнего времени изделие до сварки обрабатывалось по оптимальному для данной стали режиму, а после сварки отпускалось при относительно более низких температурах. В этом случае свойства материала определяются контролем заготовок для сварки, так как последующий отпуск сварной конструкции при более низкой температуре не может изменить свойства стали. В случае принятия рекомендуемых режимов термической обработки, обеспечивающих равнопрочность сварного соединения, контроль материала заготовок не определяет свойств сварной конструкции после высокотемпературного отпуска. Это усложняет производство, так как вынуждает производить контроль не заготовок, а готового сваренного изделия. Поэтому в том случае, когда по условиям работы конструкции требования к прочности сварного соединения могут быть снин<ены, следует сохранить существующую практику термической обработки изделий. Для особо напряжённых узлов, где необходима равнопрочность сварного соединения, целесообразно производить контроль свойств изделия. [c.261]

Отпуск сварных конструкций из разнородных сталей одного структурного класса, так же как и из стали одного легирования, приводит к снятию сварочных напряжений. Если свариваются стали разного структурного класса, то после отпуска в изделии неизбежно появление нового поля остаточных напряжений, обусловленного разностью термического расширения свариваемых элементов. Например, в сварных соединениях аустенитной стали с перлитной сталью охлаждение после отпуска вызывает в аустенитной части сваренной конструкции появление напряжений растяжения, а в перлитной — уравновешивающих их напряжений сжатия. В сварных соединениях перлитной стали с высокохромистой — наоборот. [c.132]

При отпуске ниже 600—650°С прочность, естественно, будет выше, но более низкий отпуск не обеспечит высокой пластичности, и это упрочнение не сохранится в сварной конструкции. [c.401]

Часто для деталей и узлов из высокопрочных или термоупрочненных сталей возникает необходимость их термической обработки после изготовления конструкций [65]. При этом ставятся задачи восстановления высокопрочных характеристик ослабленных участков, снижения отрицательного влияния сварочных пластических деформаций и остаточных напряжений. Такие рекомендации изложены в монографии Винокурова [66] применительно к рациональному использованию отпуска сварных соединений. [c.44]

Крупные и мелкие детали, подвергаемые закалке и отпуску рычаги, валики, оси, сварные конструкции, работающие при знакопеременных нагрузках [c.330]

Третье направление связано с технологией изготовления и сборки узлов машин и конструкций. К технологическим мероприятиям прежде всего следует отнести требование значительного улучшения качества сварки, т. е. отсутствие различного рода сварочных дефектов (трещин, непроваров, рыхлости и др.). Технологические особенности процесса сварки должны разрабатываться в каждом отдельном случае с учетом выбранных материалов в конструкции. Следует обратить внимание на выбор таких методов контроля сварки, которые обеспечивали бы наиболее достоверную информацию о качестве сварки. При изготовлении сварных конструкций необходимо предусмотреть проведение отпуска для снятия сварочных напряжений. После правки, гибки [c.237]

Сп аль легированная конструкционная До 400 - 4.50 С Отпуск или закалка с отпуском в зависимости от требований, предъявляемых к сварной конструкции [c.138]

Низкоуглеродистая конструкционная сталь невысокой прочности, но высокой пластичности марок 15, Юкп, 15Г, 20, 20Г, 25 и 25Г применяется для изготовления из проката, поковок, труб, листов, ленты и проволоки различных неответственных малонагруженных деталей, и том числе деталей сварных конструкций. Сталь применяется без термической обработки, после нормализации и цементации пли цианирования с последующей закалкой и отпуском. [c.252]

Общий высокий отпуск сварных конструкций. Этим методом могут быть снижены остаточные напряжения на 85—90%. Операция отпуска состоит из четырех стадий нагрева, выравнивания температуры по объему детали, выдержки и охлаждения. Продолжительность нагрева выбирается в зависимости от мощности печи и допускаемой скорости возрастания температуры. Для пластичных металлов скорость нагрева может достигать нескольких сотен градусов в 1 ч. Продолжительность выравнивания температуры зависит от размеров детали. Наиболее распространенная температура выдержки 550—680° С. Продолжительность выдержки выбирается в соответствии с необходимой степенью снижения остаточных напря кений. При высоких температурах отпуска остаточные напряження эффективно снижаются в процессе нагрева. Для конструкционных сталей снижение одноосных напряжений в процессе нагрева может быть описано уравнением [c.88]

В обоих случаях при выборе режима высокого отпуска решается вопрос о снятии остаточных напряжений. При отпуске сварных конструкций деформации остаются практически постоянными, а напряжения снижаются, т. е. идет процесс, близкий к простой релаксации. В практике принято считать, что процесс релаксации происходит в осиовно.м в течение выдержки при температуре отпуска. Поэтому продолжительность выдержки назначают по релаксационным кривым, снятым при постоянной температуре. [c.6]

Отпуск сварных конструкций при 550—600° С, устраняющий остаточные наиряжения, вызванные сваркой, часто не повышает усталостной прочности. В некоторых случаях в конструкциях пз малоуглеродистых сталей в результате снижения предела текучести предел вынос.иивости соединения снижается после отпуска. [c.47]

Отпуск сварных конструкций применяют для изменения структуры и свойств металла и снижения остаточных напряженпй. Применение отпуска для снижения остаточных напряжений целесообразно, если предъявляются повышенные требованпя в отношении точности сварных конструкций, а также, когда необходимо повысить сопротивляемость хрупким разрушениям ири низких температурах. В ряде случаев при.менение отпуска не оправдано. [c.178]

Рис. 9. Стадии отпуска сварных конструкций и изменение температуры во времеии 1 — поверхность и.зделия 2 — внутренние зоиы

Значительное влияние на обраэоваиие остаточных напряжений, как известно, оказывают различные технологические факторы, связанные с изготовлением крупных конструкций [29]. К этим факторам в первую очередь следует отнести подогрев и отпуск сварных конструкций и прочеканку металла шва. [c.178]

Если снятие напряжений при отпуске сварной конструкции неполное вследствие недостаточной температуры отпуска, то при механической обработке будет также происходить деформирование обрабатываемой детали. Методика вычисления деформаций в этом случае ничем не отличается от изложенной выше, за исключением оЯределения собственных напряжений перед механической обработкой. [c.53]

Остаточный прогиб зависит от момента М, длины балки L и отношения разности моментов инерции к их произведению. Если максимальные остаточные напряжения Оост. max понижены отпуском сварной конструкции, то пластическая де( рмация не будет наступать до тех пор, пока (Tq t, max [c.56]

Наиболее эффективным методом уменьшения остаточных напряжений является общий высокий отпуск. Высокий отпуск является практически единственным методом, когда одновременно с уменьшением напряжений первого рода происходит восстановление пластичности металла и снижение напряжений более высоких родов по всему объему металла сварной конструкции независимо от ее сложности и конфигурации. В случае необходимости можно снизить напряжения до 85—90% от исходных значений (рис. 7-1). Высокий отпуск сварных конструкций по объему своего применения в машиностроении зна-1ительно превосходит все остальные методы уменьшения остаточных напряжений. [c.172]

Указанное требование при сварке сталей 1X13 и 2X13, как правило, удовлетворяется существующей практикой термической обработки. Поэтому сварные соединения сталей типа Х13 не имеют заметного разупрочнения в участке высокого отпуска при сварке Особенности структурных превращений высокохромистых сталей при сварке предъявляют также ряд требований по времени начала отпуска сварных конструкций. Так, для деталей большой жесткости из перлитных сталей, свариваемых с высоким подогревом, иногда применяется в целях устранения опасности образования трещин отпуск сварной конструкции непосредственно после сварки без промежуточного охлаждения изделия. Для высокохромистых сталей эта практика использована быть не может, так как в этом случае (кривая 2, фиг. 15) в шве и околошовной зоне произойдет феррито-карбидное превращение, сопровождаемое образованием грубой крупнозернистой структуры (фиг. 16, а) с низкими пластичностью и вязкостью. В этом случае, как показали исследования, ударная вязкость металла шва при комнатной температуре. 36 [c.36]

Отпуск сварных конструкци-й из малоуглеродистой стали (нагрев при 650° с охлаждением на воздухе) приводит к некоторому снижению показателей прочности и повышает показатели пластичности (относительные удлинение и сужение, а также ударную вязкость). Нормализация и отжиг (нагрев при 920—940° с охлаждением на воздухе или с печью) заметно снижают показатели прочности и резко увеличивают пластичность сварных швов. Так, например, предел прочности шва уменьшается от 46 до 38 кг1мм , предел текучести — от 32 до 23 кг мм , а относительное удлинение возрастает от 25 до 35% при этом ударная вязкость повышается от 10 до 16 кгм1см . Закалка в воду сварных швов малоуглеродистой стали после нагрева при 930°, несмотря на относительно низкое содержание в них углерода, в отличие от нормализации и отжига, вызывает упрочнение шва (предел прочности растет от 46 до 54 кг мм , предел текучести от 32 до 35 кг1мм ) без заметного снижения его пластичности. [c.130]

Отпуск сварных конструкций применяют для изменения структуры и свойств металла и снижения остаточных напряжений. Применение отпуска для снижения остаточных напряжений целесообразно, если предъявляются повышенные требования к прочности сварной конструкции и точности ее размеров при последующей эксплуатации. Кроме того, иногда целесообразно восстановить пластические свойства в зонах, где концентрировались пластические деформадии при сварке, а также повысить сопротивляемость хрупким разрушениям. В остальных случаях применение отпуска [c.237]

Снижение уровня остаточных сварочных напряжений путем отпуска сварных конструкций [25]. Для сталей низкой и средней прочности одновременно устраняются последствия наклепа, вызванного пластической деформацией, значительно восстанавливается пластичность металла, уфаченная в результате деформационного старения. Для [c.10]

При сварке термически упрочненных сталей на участках рекристаллизации и старения может произойти отпуск металла с образованием структуры сорбита OTny ita и понижением прочностных свойств металла. Технология изготовления сварных конструкций из низколегированных сталей должна предусматривать минимальную возможность появления в зоне термического влияния закалочных структур, способных привести к холодным трещинам, особенно при сварке металла больших трещин. При сварке термически уирочпеп[п,]х сталей следует принимать меры, предупреждающие разупрочнение стали на участке отпуска. [c.214]

Крышка турбины, опора пяты, верхнее и нижнее кольца относятся к стационарным деталям направляющего аппарата. Состоят они, как правило, из нескольких частей (секторов), габариты которых определяются условиями транспортировки и производства. Число секторов принимают четным, чтобы иметь сквозные меридианные разъемы, необходимые при обработке стыков. Выполняются эти детали сварными из проката МСтЗ, реже литыми из стали 20ГСЛ или ЗОЛ. Можно применять высокопрочный чугун ВПЧ 40-5, хорошо зарекомендовавший себя на Камской ГЭС. Выбор материала зависит от напряженного состояния деталей и условий производства. В последние годы в отечественном гидротурбостроении преимущественное применение нашли сварные конструкции. Они отличаются наименьшей затратой материалов для заготовок и наименьшей массой, требуют меньших припусков на обработку, позволяют точно выдерживать толщину стенок, в них отсутствуют внутренние и поверхностные дефекты, неизбежные в отливках, их фактическая прочность больше соответствует расчетным значениям. Общим недостатком сварных конструкций является наличие остаточных напряжений и вызываемых ими деформаций. Для устранения этих напряжений обязательно применение термической обработки (отпуска и нормализации) после сварки. Допустимые деформации сварных деталей должны находиться в пределах припусков на обработку. [c.96]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...