Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

ОБРАЗОВАНИЕ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ, ФОРМИРОВАНИЕ И КРИСТАЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛА ШВА.



При сварке плавлением доводятся до жидкого состояния кромки соединяемых элементов и дополнительный металл. При сварке без дополнительного металла расплавляется только основной металл.

Плавление происходит в зоне сварки – плавильном пространстве. Расплавленный основной и дополнительный металлы, сливаясь, образуют общую сварочную ванну, находящуюся в состоянии непрерывного движения и перемешивания. Границами ванны служат оплавленные участки основного металла и ранее образовавшегося шва.

В процессе сварки источник теплоты перемещается вдоль свариваемых кромок, а вместе с ним движутся плавильное пространство и сварочная ванна.

При дуговой сварке плавильное пространство можно условно разделить на два участка (Рис.22):

· головной, где происходит плавление основного и присадочного металлов;

· хвостовой, где располагается сварочная ванна и начинается её кристаллизация.

Форма сварочной ванны характеризуется её длиной, шириной, толщиной и глубиной проплавления основного металла (Рис.23). Сварочная ванна ограничивается изометрической поверхностью, имеющей температуру плавления основного металла.

 

39. Образование и строение зоны
термическогоВЛияния.

 

Участок основного металла, подвергающийся в процессе сварки нагреву до температуры, при которой происходят видимые и невидимые структурные изменения, называют зоной термического влияния (или околошовной зоной).

Наряду с тепловым воздействием основной металл околошовной зоны претерпевает и пластическую деформацию.

Строение и размеры зоны термического влияния зависят от химического состава и теплофизических характеристик свариваемого металла, а также от термического цикла сварки.

Зона термического влияния (з.т.в.) является обязательным спутником шва при всех видах электрической сварки плавлением. Её ширина изменяется в зависимости от способа и режима сварки, состава и толщина основного металла. Меньшая ширина з.т.в. относится к условиям сварки, характеризуемым большим перепадом температур.

З.т.в. имеет особое значение при сварке сталей, склонных к закалке (высокоуглеродистые, хромистые). При нагреве и последующем быстром охлаждении таких сталей в з.т.в. резко повышаются твердость и хрупкость, иногда сопровождающаяся появлением трещин в металле шва и прилегающей к нему зоне основного металла. Для таких сталей приходится применять специальные режимы сварки, также предварительный подогрев и последующую термообработку сварных швов.

Строение зоны термического влияния при ручной дуговой сварке малоуглеродистой стали схематически показана на Рис.24:

1. Участок наплавленного металла. Имеет столбчатое строение.

2. Участок неполного расплавления (или участок твердожидкого состояния). Составляет по длине 0,1-0,5мм, примыкает непосредственно к металлу шва. Основной металл на этом участке находится в твердожидком состоянии. Здесь и происходит собственно сварка, т. е. формирование кристаллитов шва на частично оплавленных зернах основного металла. Во время контакта жидкой и твердой фаз в нём протекают диффузионные процессы, и развивается химическая неоднородность. Вторичная структура этого участка напоминает видманштеттову структуру.

Совокупность этого участка околошовной зоны и пограничного участка шва именуют зоной сплавления или переходной зоной. На этом участке часто образуются трещины, ножевая коррозия, усталостные нарушения при вибрационной нагрузке, хрупкие разрушения.

Ширина переходной зоны зависит от природы источника нагрева, теплофизических свойств, состава, толщины основного металла и режима сварки.

3. Участок перегрева (ширина может достигать 3…4мм) или участок крупного зерна, включает металл нагретый от температуры 1200 ºС до температуры плавления. Металл на этом участке претерпевает аллотропические превращения. При нагреве a –железо переходит в g–железо, причем в результате значительного перегрева происходит рост аустенитного зерна.

Чтобы уменьшить протяженность участка перегрева, следует увеличить скорость сварки или выполнить сварку в несколько проходов.

4. Участок перекристаллизации или участок нормализации, в зависимости от размеров швов ширина этого участка колеблется от 0,2 до 4-5мм. Его температурный интервал лежит в пределах 880-1100ºС. Так как здесь температура нагрева лишь незначительно превышает критическую, то структура участка нормализации характеризуется наиболее мелкозернистым строением и полностью состоит из аустенита. Поэтому металл этой зоны имеет наибольшую прочность и пластичность.

5. Участок неполной перекристаллизации. Ширина этой зоны 0,1…5мм. Включает металл, нагретый от температуры начала аллотропических превращений (720ºС) до температуры около 880ºС. В этом участке з.т.в. подведенного тепла уже недостаточно для измельчения всех зерен, поэтому здесь наряду с крупными зернами основного металла имеются зерна, образовавшиеся при перекристаллизации (мелкие).

Изменение структуры металла на этом участке значительно меньше влияет на качество сварного соединения углеродистых конструкционных сталей, чем изменения, происходящие во 2-ом, 3-ем, 4-ом участках.

6. Участок рекристаллизации, появляется при сварке пластически деформированной стали.

 

Ширина этого участка составляет 0,1…1,5 мм. На этом участке металл нагревается от температуры 500 ºС до температуры несколько ниже 720 ºС. Здесь происходит сращивание раздробленных при нагартовке (ковке, прокатке) зерен основного металла и некоторое разупрочнение его по сравнению с исходным состоянием. Снижение прочности наблюдается также при сварке основного металла, подвергшегося упрочняющей термообработке.

На этом же участке з.т.в., при сварке углеродистых конструкционных сталей с содержанием до 0,3 % углерода, наблюдается снижение пластичности, и ударной вязкости, и повышение прочности металла. Это обусловлено старением после закалки и дисперсионным твердением.




Поиск по сайту:







©2015-2020 mykonspekts.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.