Образование сварного шва при наплавке

Фиг. 1. Схема образования сварного шва при дуговой наплавке под флюсом

Повышение производительности за счет увеличения коэффициента наплавки а достигается применением электродов с большим а и электродов, содержащих железный порошок в покрытии. Электроды с железным порошком содержат в покрытии до 50—60% порошка (например, ОЗС-6), поэтому образование сварного шва происходит за счет- расплавления стержня и порошка покрытия. При этом коэффициент наплавки увеличивается до 12—18 г/(А-ч) и производительность— в 1,5—2 раза. [c.71]

Книга посвящается описанию наиболее совершенного способа восстановления изношенных и повышения стойкости новых деталей — автоматической наплавке в среде углекислого газа. В ней изложены результаты исследований по разработке технологии автоматической износостойкой наплавки деталей металлургического оборудования. Рассматриваются металлургические процессы, процесс образования сварного шва, рациональный выбор технологических параметров режима при наплавке в среде углекислого газа. [c.2]

Механизм кристаллизации металла сварочной ванны значительно отличается от механизма кристаллизации слитков. В свете современных исследований механизм кристаллизации сварочной ванны можно представить следующим образом [2,14]. Кристаллизация сварочной ванны начинается в момент, когда приток тепла от ванны на границе расплавления становится меньше отвода тепла в основной металл. При этом высокий перегрев, малый объем, интенсивный отвод тепла сварочной ванны и наличие оплавленной ее поверхности обусловливают при сварке плавлением образование столбчатой дендритной структуры шва. При дуговой наплавке в сварных швах наблюдается преимущественно одна зона — зона столбчатых кристаллов. Корковый слой и центральная зона, имеющиеся в отливках, в сварных швах практически не наблюдаются. [c.40]

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]

В процессе сварки среднеуглеродистых сталей необходимо выполнять определенные условия, обеспечивающие пониженное содержание углерода в металле шва и предупреждающие образование закалочных структур. Необходимо стремиться уменьшать долю основного металла в металле шва. С этой целью обязательно применять сварные соединения с разделкой кромок применять электроды с пониженным содержанием углерода в стержне сварку вести на режимах, обеспечивающих минимальное проплавление основного металла (небольшой диаметр электрода, пониженная величина сварочного тока) стремиться получить шов с повышенным значением коэффициента фор.мы шва. Для сварки рекомендуется использовать электроды с повышенным коэффициентом наплавки. Рекомендуется уменьшать скорость сварки, при многослойной сварке избегать наложения широких слоев, заполняя каждый слой в несколько проходов. Сварку рекомендуется вести короткой дугой участками небольшой длины. Все эти мероприятия будут создавать дополнительные условия для замедления остывания сварного со.единения. [c.128]

Очень часто механизм кристаллизации металла шва сравнивают или даже отождествляют с кристаллизацией металла, залитого в металлическую изложницу. В действительности же между этими процессами существует большая принципиальная разница, без учета которой нельзя понять сущность кристаллизации сварных швов. Основные различия условий кристаллизации отливок и сварных швов состоят в следующем [22]. В отличие от отливок, в образовании сварного шва участвует металл свариваемых листов (изложница). Количество расплавленного основного металла при наплавке характеризуется долей участия основного металла в металле шва. При дуговой автоматической наплавке, например, доля участия освовного металла в металле шва может достигать 90% и более. Поэтому к материалу изложницы (основному металлу) при наплавке предъявляются особые требования как по составу, так и по свойствам. При литье же материал изложницы не участвует в образовании отливки. [c.39]

Исследования наплавленных по данной технологии изделий показали, что проковка шва вблизи сварочной ванны не только улучшает структуру, уплотняет шов, но и является весьма эффективным средством снижения склонности сварных швов к образованию горячих трещин. При наплавке в среде углекислого газа проволокой ПП-ЗХ2В8ГТ с проковкой шва трещины в наплавленном металле надежно предупреждаются при подогреве основного металла до 200—250° С твердость наплавленного металла в этом случае не превышает 42— 46 П,. [c.88]

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]

Вопрос о выборе основного металла для наплавляемых изделий особенно актуален в случае износостойкой наплавки. Однако в настоящее время нет достаточно обоснованных данных для решения указанного вопроса в каждом конкретном случае. На практике детали под наплавку в настоящее время изготовляют из того же металла, что и раньше. В лучшем случае используют для них менее дорогой и дефицитный металл. Иногда, кроме того, учитывают необходимость иметь при наплавке вязкий и прочный основной металл. Влияние основного металла на зернистость сварного шва н его склин.чс сгь к образованию горячих трещин при этом практически не учитывается. Не учитывается также зависимость формы Н1ии и до.зи >частия и иовиого металла в шве от состава основного металла. [c.45]

Существенное влияние на образование горячих трещин в наплавленном металле, а особенно на возникновение термических и структурных напряжений, оказывает температу ра подопрева валков. Для валков из стали 45 рекомендуется температура предварительного подогрева 380—400° С. Если речь идет о наплавке валков из стали с содержанием углерода около 0,7—0,8% проволокой типа ЗХ2В8, то температура подогрева должа быть выше 450° С. Если это невозможно, то должны быть приняты меры, предотвращающие образование горячих трещин. Недостаточный подогрев основного металла валков из высокоуглеродистой стали обусловливает образование малопластичных структур в околошовной зоне сварного шва, что способствует распространению трещин от наплавленного металла на основной. Образующиеся в процессе наплавки горячие трещины являются резкими концентраторами не только термических напряжений, обусловленных самим процессом наплавки, но и рабочих напряжений, возникающих в теле валка при прокатке металла. Все это ведет к значительному снижению долговечности валка. [c.48]

Темлература образования горячих трещин при дуговой наплавке сталей типа ЗХ2В8 лежит в пределах 1250—1400° С [28], и область раскрытия трещин располагается на некотором удалении от сварочной ванны. Например, при режиме, указанном выше, горячие трещины раскрываются на расстоянии более 28—30 мм от оси электрода. Известно, что горячие трещины при сварке и наплавке образуются в основном вследствие действия двух факторов 1) развития собственных внутренних растягивающих напряжений в момент нарастания прочности сварного соединения и 2) образования малопрочных межкристаллитных прослоек между дендритами сварного шва. Для предупреждения горячих трещин или снижения склонности металла к их образованию эффективно уменьшение действия хотя бы одного из этих факторов. Проковка шва вблизи сварочной ванны в районе до раскрытия горячих трещин значительно снижает внутренние растягивающие напряжения. Зарождающиеся трещины при этом заковываются, и в результате склонность швов к образованию горячих трещин снижается. Кроме того, проковка шва вблизи сварочной ванны способствует ускорению распада аустенита. При этом умень- [c.88]

Выбор сварочных материалов должен исключить образование трещин различных видов и обеспечить эксплуатационную надежность сварных соединений. Применяют аустенитные сварочные материалы, обеспечивающие получение компочиций наплавленного металла с таким запасом аустенитности, чтобы компенсировать участие в шве перлитной стали и гарантированно получить в высоколегированном шве или наплавке аустенитную структуру (табл. 10.4). Ориентировочно необходимый состав наплавленного металла для получения шва, обладающего такой структурой, может быть определен по диаграмме Шеффлера (см. рис. 10.2). На этой диаграмме точки П и Б означают структуру свариваемых сталей. При соотношении их долей участия 0,4/0,6 расплав после охлаждения на диаграмме будет находиться в т. Г, т.е. будет иметь мартенситную или ау-стенитно-мартенситную структуру, что недопустимо. Применив электрод типа XI5H25 с высоким запасом аустенитности (т. В на диаграмме) в соотношении 50/50 к указанному выше расплаву, получим требуемый металл шва со структурой аустенита - отрезок а - б. [c.396]

Отличие среднеуглеродистых сталей от низкоуглеродистых в основном состоит в различном содержании углерода. Среднез глеродистые стали содержат 0,26 — 0,45 % углерода. Повышенное содержание углерода создает дополнительные трудности при сварке конструкций из этих сталей. К ним относится низкая стойкость против кристаллизационных трещин, возможность образования малопластичных закалочных структур и трещин в околошовной зоне и трудность обеспечения равнопрочности металла шва с основным металлом. Повышение стойкости металла шва против кристаллизационных трещин достигается снижением количества углерода в металле шва путем применения электродных стержней и присадочной проволоки с пониженным содержанием углерода, а также уменьшения доли основного металла в металле шва, что достигается сваркой с разделкой кромок на режимах, обеспечивающих минимальное проплавление основного металла и максимальное значение коэффициента формы шва. Этому же способствуют электроды с большим коэффициентом наплавки. Для преодоления трудностей, возникающих при сварке изделий из среднеуглеродистых сталей, выполняют предварительный и сопутствующий подогрев, модифицирование металла шва и двухдуговую сварку в раздельные ванны. Ручную сварку среднеуглеродистых сталей ведут электродами с фтористо-кальциевым покрытием марок УОНИ-13/55 и УОНИ-13/45, которые обеспечивают достаточную прочность и высокую стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. Если к сварному соединению предъявляются требования высокой пластичности, необходимо подвергнуть его последующей термообработке. При сварке следует избегать наложения широких валиков, сварку выполняют короткой дугой, небольшими валиками. Поперечные движения электрода нужно заменять продольными, кратеры заваривать или выводить на технологические пластины, так как в них могут образовываться трещины. [c.104]

Метод ЛПИ [55]. Образец, состоящий из двух стержней сечением 40X Х20 мм, собирают в приспособлении с некоторым начальным зазором а. Одну часть образца нагревают горелкой. Тепловое расширение образца уменьшает зазор на величину Да. В зазор наплавляют металл в виде точки постоянной массы 3—5 г. По окончании наплавки нагретый участок охлаждают водой. В результате сокращения длины образца металл шва растягивается. При некоторой величине предварительной тепловой дефо1рмации Да в металле сварной точки появляется трещина. Предельное значение Да, при котором не возникают трещины, служит количественной мерой сопротивления металла шва образованию горячих трещин. [c.130]

Технологические пробы для оценки сопротивляемости сварных соединений образованию горячих трещин. Технологические пробы в О1П0ВП0М дают качественную оценку сопротивляемости шва возник новению горячих трещин. Онп выполняются на образцах постоянной формы V. жесткости, а в некоторых случаях — переменной жесткости с разной шириной или глубиной надрезов. На рис. П.4 показана составная листовач проба МВТУ для сталей малой и средней толщины. Пластины разноЛ ширины соединены прихватками. Сварку ведут от узких пластин к более широким. Трещины образуются в местах пересечения стыка плоским сварным швом. Показателем стойкости служит минимальная ширина пластины, при сварке которой горячие трещины не возникают. Проба Лихай (США) широко применяется для опенки свариваемости листов большой толщины (рис. П.5), Образец представляет собой пластину с прорезями. Наплавку производят в V-образную разделку. Степень жесткости образца определяется глубиной прорезей (отрезком х), при которых в образце не возникают трещины. От одного образца к другому глубина прорезей уменьшается (или увеличивлется), [c.16]

При сварке перлитных сталей с аустенит-ными максимальны все виды неоднородностей. Выбор сварочных материалов должен исключить образование трещин различных видов и обеспечить эксплуатационную надежность сварных соединений. Применяют аустенитные сварочные материалы, позволяющие получить К0МП03ИЩ1И наплавленного металла с таким запасом аустенитности, чтобы компенсировать участие в шве перлитной стали и гарантированно обеспечить в высоколегированном шве или наплавке аустенитную структуру (см. табл. 1.8). Применив в корневом слое I электрод типа Х15Н25 с высоким запасом аустенитности (точка В на диаграмме) в соотношении 50/50 к указанному выше расплаву, можно получить требуемый металл шва со структурой аустенита отрезок а-б (см. рис. 13.2). [c.183]

Другое сочетание сталей разнородных структурных классов в сварных конструкциях -сварка перлитных и высокохромистых сталей. При сварке перлитных сталей с 12%-ными хромистыми сталями необходимо предотвратить образование мартенсита и ХТ, а также развитие диффузионных прослоек при отпуске и высокотемператзфной эксплуатации. При выборе сварочных материалов следует исключить образование хрупких переходных участков в зонах перемешивания сталей. Для обеспечения наибольшей пластичности шва применяют сварочные материалы перлитного класса (табл. 13.4). В этом случае в переходных участках со стороны высоколегированной стали, содержащих до 5 % Сг, сохраняются высокая пластичность, вязкость, а также длительная прочность соединения в целом. Для снижения размеров диффузионных прослоек перлитный наплавленный металл должен легироваться определенным количеством более активных, чем хром, карбидообразующих элементов. При сварке деталей больших толщин целесообразно электродами типа Э-ХМ делать наплавку на кромки высоколегированной стали, а разделку заполнять без подогрева электродами типа Э-42 или Э-50 в зависимости от требований прочности перлитного шва. Температуру предварительного подогрева и отпуска определяют по характеристикам более легированной, т.е. 12%-ной хромистой стали, но для уменьшения размеров диффузионных прослоек применяют отпуск при минимально допустимой температуре. [c.184]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...