Влияние термической обработки сварных соединений и конструкций на их свойства

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ НА ИХ СВОЙСТВА [c.109]

Термическая обработка сварных конструкций. В результате сварки механические свойства металла около сварного шва изменяются. Кроме того, в сварных соединениях образуются сварочные остаточные напряжения и деформации, которые могут отрицательно сказаться на эксплуатационной способности изделия. Поэтому в технологической цепочке предусматривают термическую обработку готового изделия, позволяющую устранить отрицательное влияние сварки. Как правило, это отпуск. Он состоит в нагреве изделия примерно до 650 °С, выдержке при этой температуре и медленном охлаждении. После отпуска свойства металла восстанавливаются, напряжения и деформации снижаются. Однако это очень дорогостоящая операция, поскольку для ее проведения требуются специальное оборудование (печи) и существенные энергозатраты. [c.368]

Второй вид составляют операции высокотемпературной термической обработки сварных узлов закалка или нормализация при нагреве до температур 900—1000° С е последующим отпуском для конструкций из сталей перлитного, бейнитного и мартенситного классов и аустенитизация при температурах 1050—1200° С без последующей стабилизации или с ее введением для изделий из аустенитных сталей. Основной их целью при изготовлении сварных конструкций является перекристаллизация созданных сваркой участков с резко ухудшенными свойствами, восстановление которых отпуском невозможно. Такими участками могут быть участки крупного зерна в шве и околошовной зоны сварных соединений, выполненных, например, электрошлаковой сваркой, а также мягкие прослойки в зоне термического влияния при сварке термически упрочняемых сталей. При высокотемпературной термической обработке может также проходить залечивание зародышевых дефектов на границах зерен, созданных в процессе сварки и способствующих проявлению склонности сварных соединений к локальным разрушениям при высоких температурах. Так как с повышением легированности сталей вероятность ухудшения границ зерен при сварке повышается, то и необходимость высокотемпературной обработки для них возрастает. Однако в связи с тем, что проведение ее значительно сложнее операций отпуска, а для крупногабаритных изделий зачастую и невозможно, то к ней обращаются лишь в ограниченном числе случаев, когда отпуск или стабилизация не дают желаемых результатов. [c.82]

Термическая обработка конструкций общего назначения, работающих в природном диапазоне температур ( 60° С), производится обычно (схема 2) для снятия сварочных напряжений и восстановления свойств хрупких и иного рода прослоек, возникающих при сварке в шве и на различных участках зоны термического влияния. При термической обработке могут также восстанавливаться свойства материала у различных конструктивных и технологических концентраторов напряжений, расположенных в пластически деформируемой зоне сварного соединения. Все это должно приводить к повышению хрупкой прочности конструкции и устранению опасности преждевременных разрушений при нагрузках ниже расчетных, а для конструкций, подверженных воздействию циклических напряжений — к повышению усталостной прочности. [c.84]

Как правило, возможность появления трещин в сварном соединении и степень изменения свойств отдельных участков зоны термического влияния с увеличением легированности стали повышаются. Поэтому наиболее широко применяемые в энергомашиностроении легированные стали требуют при сварке соблюдения ряда технологических ограничений, связанных с введением подогрева изделия и термической обработки после сварки, жестко регламентированных сварочных режимов и т. д. При этом для каждой марки стали, намеченной к использованию в сварной конструкции, необходимо проведение большого объема исследования, связанного с выбором сварочных материалов и оценкой работоспособности сварных соединений в условиях работы конструкции. [c.20]

При применении в связи с эксплуатационной необходимостью металлов с пониженной свариваемостью проектировать конструкции следует с учетом этого свойства. Для сведения к минимуму неблагоприятных изменений свойств металла сварного соединения и исключения в нем дефектов необходимо применять виды и режимы сварки, оказывающие минимальное термическое и другие воздействия на металл, и проводить технологические мероприятия (подогрев, искусственное охлаждение и др.), снижающие влияние на него сварочных воздействий. Термическая обработка после сварки (нормализация, закалка с отпуском и др.) может в значительной степени устранять неоднородность свойств в сварных заготовках. Прочность зоны сварного соединения может быть повышена механической обработкой после сварки прокаткой, проковкой и др. [c.288]

Области дуги анодная 35—36 катодная 37—39 столб 33—35 Обработка термическая влияние на механические свойства металла шва низкоуглеродистой стали 471 конструкций из жаропрочных сталей 525 сварных соединений 552—553 среднелегированных сталей 545—550 Ожоги 277 [c.761]

Значительно чаще применяется термическая обработка для улучшения структуры и свойств металлов швов и зоны термического влияния в сварных конструкциях из углеродистых и особенно легированных сталей. При этом для улучшения структуры и свойств закаленных зон сварных соединений обычно применяется высокий отпуск. [c.377]

Технологию сварки для этих сталей выбирают из условий соблюдения комплекса требований, обеспечивающих прежде всего равнопрочность сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном соединении. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние, а деформация конструкции должна быть в пределах, не отражающихся на ее работоспособности Металл шва при сварке низкоуглеродистой стали незпачительно отличается по своему составу от основного металла — снижается содержание углерода и повышается содержание марганца и кремния. Однако обеспечение равнопрочности при дуговой сварке не вызывает затруднений. Это достигается за счет увеличения скорости охлаждения и легирования марганцем и кремнием через сварочные материалы. Влияние скорости охлаждения в значительной степени проявляется при сварке однослойных швов, а также в последних слоях многослойного шва. Механические свойства металла околошовной зоны подвергаются некоторым изменениям по сравнению со свойствами основного металла — при всех видах дуговой сварки это незначительное упрочнение металла в зоне перегрева. При сварке стареющих (например, кипящих и полуспокойных) низкоуглеродистых сталей на участке рекристаллизации околошовной зоны возможно снижение ударной вязкости металла. Металл околошовной зоны охрупчивается более интенсивно при многослойной сварке по сравнению с однослойной. Сварные конструкции из низкоуглеродистой стали иногда подвергают термической обработке. Однако у конструкций с угловыми однослойными швами и многослойными, наложенными с перерывом, все виды термической обработки, кроме закалки, приводят к снижению прочности и повышению пластичности металла шва. Швы, выполненные всеми видами и способами сварки плавлением, имеют вполне удовлетворительную стойкость против образования кристаллизационных трещин из-за низкого содержания углерода. Однако при сварке стали с верхним пределом содержания углерода могут появиться кристаллизационные трещины, прежде всего в угловых швах, первом слое многослойных стыковых швов, односторонних швах с полным проваром кромок и первом слое стыкового шва, сваренного с обязательным зазором. [c.102]

Свойства сварных соединений зависят от металла шва и свойств различных зон термического влияния. Для подавляющего большинства сталей удается получить такой химический состав металла шва и его структуру, которые обеспечивают прочность и пластичность металла шва не ниже, а во многих случаях и выше тех же характеристик основного металла. Как правило, этого удается достигнуть непосредственно после сварки, а в некоторых случаях — после термической обработки сварной конструкции. Свойства околошовной зоны в основном зависят от реакции основного металла на термический цикл сварки на них крайне мало влияет состав металла шва. В большинстве случаев, в особенности для сложнолегированных сталей, чувствительных к термическому циклу сварки, задача обеспечения необходимых механических свойств сварных соединений сводится к достижению необходимых свойств металла в зо- [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...