Физико-химические и металлургические процессы при сварке

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III Физико-химические и металлургические процессы при сварке . Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, которые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных легирующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе металл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти процессы предопределяют химический состав металла шва, а следовательно, во многом и его механические свойства. Однако формирование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свойства околошовной зоны и в определенной мере металла шва существенно зависят от температурного и термомеханического циклов, которые сопровождают процесс сварки. Для многих легированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластическими деформациями металла и возникновением собственных напряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учебника — Термодеформационные процессы и превращения в металлах при сварке . [c.6]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ [c.250]

Неправильный режим нагрева и охлаждения изделия в процессе сварки плавлением может стать причиной появления таких серьезных дефектов сварки, как трещины, непровары, подрезы и др. Тепловое состояние металла, шлака и других компонентов, взаимодействующих в процессе образования сварного соединения, в значительной мере обусловливает характер, направление н скорость протекания всех физико-химических и металлургических процессов. Величина и характер деформаций и напряжений, возникающих в конструкциях при сварке, зависят, главным образом, от цикла нагрева и охлаждения изделия, от характера температурных полей. Особенностями распределения тепла, скоростями отвода тепла и охлаждения места сварки определяется структура металла шва и различных участков основного металла, прилегающих к шву. Наконец, с тепловыми процессами непосредственно связаны такие важнейшие характеристики сварки, как скорость нагрева металла, скорость расплавления, производительность сварки и ее техникоэкономическая эффективность. [c.95]

Производство электродов сводится к нанесению электродного покрытия различного состава на сварочную проволоку, химический состав и механические свойства которой регламентированы ГОСТ 2246—60. Электродные покрытия состоят из целого ряда компонентов и в зависимости от функций, которые они выполняют в физико-металлургическом процессе при сварке, условно делятся на шлакообразующие, газообразующие, раскислители, легирующие, ионизирующие, вяжущие. Некоторые компоненты [c.353]

Аргоно-дуговая сварка, как и сварка под флюсом, может производиться как автоматами, так и полуавтоматами, использоваться для постановки точек специальными инструментами-пистолетами и др. В связи с применением алюминиевых сплавов для изготовления судовых конструкций, строительных резервуаров, химической аппаратуры и т. д. значение аргоно-дуговой сварки в промышленности будет неизменно повышаться. Перед сварщиками стоят задачи создания технологии, обеспечивающей получение швов без кристаллизационных трещин и пор, хорошего внешнего вида при сварке в разных пространственных положениях. Для развития этого способа необходимо изучение физико-технологических основ металлургических процессов сварки в аргоне разных металлов и рациональных технологических способов подготовки изделий под сварку, а также обеспечение специализированной автоматической аппаратурой для выполнения соединений различных типовых элементов конструкций. [c.117]

Сварка плавлением представляет собой комплекс металлургических и физико-химических процессов, протекающих в условиях высокой температуры, значительной коицентрации тепла в небольшом объеме, быстрого возрастания температуры и быстрого охлаждения расплавленного металла при наличии близлежащего холодного металла. [c.149]

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ [c.24]

Температурное состояние металла при сварке является неравномерным и может изменяться в различных объемах в весьма широком диапазоне, от нормальных температур (10+30° С в обычных условиях и даже —30 или — 40° С при сварке на морозе) до весьма высоких, сопоставимых с температурой кипения металла (для железа —3000° С). В этом диапазоне температур происходит ряд превращений в металле, в частности, его плавление с последующим затвердеванием, физико-химическое взаимодействие металла с окружающей средой, металлургическая переработка участвующих в процессе материалов и пр. Непрерывное и достаточно быстрое и - [c.132]

Благодаря высокой концентрации энергии лазерного излучения в процессе сварки обеспечиваются малый объем расплавленного металла, незначительные размеры околощовной зоны (ОШЗ) термического. влияния, высокие скорости нагрева и охлаждения металла шва и ОШЗ. Эти особенности теплового воздействия предопределяют минимальные деформации сварных конструкций, специфику физико-химических и металлургических процессов в деталях при лазерной сварке, высокую технологическую прочность и характерные свойства полученных сварных соединений. [c.421]

Вторая проблема — оптимизация физико-химических и металлургических условий, обеспечивающих наивысшее качество обработки материалов. Процессы газопламенной обработки представляют собой далеко не простые объекты для физического моделирования и построения математических моделей. В настоящее время сделаны лишь первые шаги по разработке физических и газогидродинамических моделей некоторых процессов, например кислородной и плазменно-дуговой резки, напыления материалов на поверхности изделий и т. д. В будущем должны быть созданы замкнутые системы управления и контроля за ходом физикохимических реакций, тепловых процессов и т. д. при сварке, резке и напылении материалов. В этих системах необходимо предусмотреть устройства для сбора и обработки информации о данном технологическом процессе, а также оптимизации выдаваемых управляющих воздействий на параметры процесса, получаемых с помощью электронно-вычислительных систем. Проблема, безусловно, весьма сложная, но решение ее будет, несомненно, способствовать дальнейшему прогрессу газопламенной техники. [c.250]

Сварка алюминиевых и магниевых сплавов. При сварке алюминиевых (АМг5, АМгб, Д20 и др.) и магниевых <МА1, МА8, МА2-1 и др.) сплавов возникает ряд особенностей металлургического процесса, вызванных физико-химическими свойствами алюминия и магния. Наличие на поверхности свариваемого металла и проволоки тугоплавких окислов АЬОз и MgO, не растворяющихся в металле сварочной ванны, вызывает появление в шве окионых включений, а также возникновение постоянной составляющей (при сварке на переменном токе). При сварке алюминиевых и магниевых сплавов возникает о-паоность образования нитридов магния и алюминия, резко снижающих пластические свойства металла шва. [c.369]

Физико-металлургические процессы, протекающие при сварке (па торце электрода, в дуге, ванне), должны обеспечить металл шва такого химического состава, при котором были бы получены необходимые его свойства отсутствие дефектов (трещин, пор и др.), равнопрочность с основным (свариваемым) металлолт и другие свойства, определяемые условиями его работы. Этого можно достичь легированием металла Н1ва присадочным металлом, покрьпием, флюсом либо применением особых методов защиты зоны сварки (защитных газов, вакуума) при сварке без добавочных материалов. [c.83]

Следовательно, при сварке осуществляется сложная физи-ко-химическая обработка электродного и основного металла, нронсходян ая в газовой и нглаковой фазах и завершаюгцаяся в сварочной ванне, что приводит к образованию шва нужного состава с требуемыми свойствами эту обработку обычно называют металлургическими или физико-металлургическими процессами сварки. [c.84]

Дуговая сварка плавлением при помощи электрической дуги или других источников тепловой энергии широко распространена благодаря простоте соединения частей металла путем местного расплавления соединяемых поверхностей. Расплавление основного и присадочного металла облегчает их физические контакты, обеспечивает подобно жидкостям смешивание металлов в жидкой сварочной ванне, одновременно удаляя оксиды и другие загрязнения. Происходят металлургическая обработка расплавленного металла и его затвердевание, образуются новые межатомные связи. В кристаллизуемом металле образуется сварной шов (рис. 1.2, в). Свойства сварного шва и соединения в целом регулируются технологией расплавления металла, процессом его обработки и кристаллизации. Взаимная растворимость в л<идком состоянии и образование сварного шва характерны для однородных металлов, например для стали, меди, алюминия и др. Более сложным оказывается соединение разнородных материалов и металлов. Это объясняется большой разницей их физико-химических свойств температуры плавления, теплопроводимости и др., а также несходством атомного строения. Некоторые металлы, например железо и свинец и др., не смешиваются при расплавлении и не образуют сварного соединения другие — железо и медь, железо и, никель, никель и медь хорошо смешиваются при сварке образуют твердые растворы. Для соединения металлов, не поддающихся смешиванию при расплавлении, применяют особые виды сварки и методы ее выполнения. [c.8]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...