Теория сварочных процессов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Теория сварочных процессов

Вследствие высокой химической активности алюминия по отношению к кислороду на поверхности алюминия быстро появляется тугоплавкая пленка окиси алюминия А1203, скорость образования которой с повышением температуры нагрева резко возрастает
...
При сварке плавящимся электродом такая пленка покрывает не только поверхность сварочной ванны, но и капли расплавляемого электродного металла, что препятствует их сплавлению с основным металлом
...
Большая плотность окисной пленки, по сравнению с плотностью алюминия, затрудняет ее удаление из жидкого металла и приводит к формированию хрупких включений, нарушающих однородность металла и снижающих его механические свойства
...
Основу их составляют легкоплавкие смеси хлористых солей щелочных и щелочноземельных металлов с добавлением небольшого количества фтористых соединений
...
Ими становятся микрополости на неровной поверхности твердых частиц / (в основном оксидов), находящихся во взвешенном состоянии в расплаве 2 и не смачиваемыхим
...
При этой сварке наблюдается сочетание двух весьма неблагоприятных факторов, снижающих стойкость наплавленного металла против образования кристаллизационных трещин:1) грубая столбчатая структура наплавленного металла с дендритным и транскристаллитным строением;Рис
...
Только в некоторых эвтектических сплавах есть области ограниченных твердых растворов с уменьшающейся при понижении температурырастворимостью легирующего элемента (легирование Мп, Си, Mg^ 2п, и др
...
Последняя характеризуется тем, что в тонких прослойках ее выделяется твердый раствор основного металла, пристраивающийся к первичным дендритам этой же фазы, а по границам зерен и между осями денд-ритов располагается вторая фаза эвтектики
...
Обычно второй фазой бывает химическое соединение алюминия с одним или несколькими элементами, входящими в состав сплава, или твердый раствор на основе легирующего элемента
...
Чтобы получить свойства металла шва близкие к свойствам основного металла (прочность, плап^но^Г^^о^їгп'^іп МикР°стРУктУРа металла шва из сплава АМгб (а) и ГоГметаЗАМгб д^*™*-*» микроструктура оїїв-стойкость, теплофизические характеристики и пр ) целесообразно использовать присадочный металл того же состава,' чтСи^основной Однако из-за повышенной склонности большинства' ставов алюми-ния к кристаллизационным трещинам более рационально применять присадочный материал, который, отличаясь по составу от свариваемого сплава, обеспечил бы проведение эффективного комплексного легирования с использованием модификаторов
...
При сварке сплавов АМг возможно применение присадки АМгЗ, обеспечивающей получение металла шва, также не склонного к трещинам, но имеющего более высокие остальные характеристики
...
Для сварки дуралю-мина системы А1 — Си — Мй', весьма склонного к трещинам в шве и околошовной зоне, наиболее целесообразно легировать шов титаном, медью и никелем, используя присадочный материал типа В61
...
При сварке технического алюминия, а также сплавов типа АМц и АМг, не подвергающихся упрочнению термической обработкой, существенных изменений в зоне термического влияния не наблюдается
...
Если сваривается нагартованный металл, то вследствие процесса рекристаллизации в зоне термического влияния может иметь место некоторое снижение его твердости
...
Следовательно, нагрев до определенной температуры сплав А1 — Си, можно привести его в однофазное состояние, а затем, быстро охладив, сохранить это состояние и при комнатной температуре
...
Здесь уменьшается ширина границ между зернами, но заметно неравномерное распределение легирующего элемента по объему зерна;3)участок полного или частичного отжига
...
По мере снижения температуры нагрева эффект возврата снижается повторным действием естественного старения, в связи с чем твердость металла повышается и достигает значений, свойственных металлу вне зоны термического влияния
...
Среди металлов и сплавов титан и его сплавы занимают особое положение, что объясняется наличием у них комплекса ценных физико-химических и механических свойств
...
К этим свойствам относятся малая плотность (4,5 г/см3), высокая прочность при нормальной и повышенной температурах, высокая коррозионная стойкость в различных агрессивных средах и в атмосферных условиях
...
Уже известны титановые сплавы, которые по прочности более чем в три раза превосходят углеродистую сталь, а по коррозионным свойствам не уступают высоколегированной нержавеющей стали
...
Ухудшение характеристик пластичности свар-ного соединения по сравнению с основным металлом — это следствие влияния некоторых примесей и структурных превращений
...
Причина в том, что при обычных температурах окисная пленка прочно удерживается поверхностью металла и предохраняет его от дальнейшего окисления, но при нагреве до температур выше 350 °С оксиды титана на-КоличестЬо легирующего элемента
...
Склонность к трещинообразованию усиливают кислород и азот из-за общего снижения пластичности титана при формировании хрупких фаз Наиболее сильное влияние водород оказывает на а-сплавы в связи с весьма малой растворимостью в них
...
Высокая окисляемость титана и его сплавов вызывает необходимость защищать от соприкосновения с воздухом не только сварочную ванну, но и зону термического влияния, нагреваемую от 400 °С и выше, причем как с наружной, так и с обратной стороны шва
...
Поэтому для повышения пластичности и особенно вязкости швов из титана целесообразно удалять водород из основного металла и электродной проволоки, нагревая их в вакууме (10~5лш рт
...
Однако в отличие от мартенсита в сталях мартенситная титановая а'-фаза значительно более пластична и менее прочна, поэтому ее появление в металле шва и околошовной зоны не столь опасно для сварного соединения
...
Этому благоприятствует также крупнозернистое строение металла шва и околошовной зоны, поскольку в большинстве сплавов титана и в самом титане нет модификаторов, которые могли бы служить центрами кристаллизации и тормозить рост зерна
...
Ухудшенная свариваемость молибдена и его сплавов объясняется образованием кристаллизационных трещин в шве, малой пластичностью сварных соединений и пористостью металла
...
Повышенная склонность металла к охрупчива-нию обусловлена прежде всего крупнозернистой структурой металла шва с рекристаллизационными зернами (рис
...
При этом возникновение газовых пузырей в металле может быть вызвано кипением оксидов МоОд, находящихся в металле, образованием СО, а также уменьшением растворимости газов (Оа; Ь]2) при переходе металла из жидкого состояния в твердое
...
Ниобий и тантал очень активно поглощают из окружающей среды 02, Ы2 и Н2 и подобно титану образуют соответствующие твердые растворы или химические соединения
...
Склонность сварных швов на ниобии и тантале к кристаллизационным трещинам незначительна, но ее может усиливать отрицательное влияние углерода, соединения которого (ЫЬ2С и Та»С) образуют эвтектики с ниобием и танталом
...
Так же ведет себя и В связи со сказанным, сварку ниобия и тантала, как и молибдена, следует осуществлять такими способами, которые сводили бы к минимуму окисление металла и насыщение его вредными примесями
...
СВАРИВАЕМОСТЬ НЕРЖАВЕЮЩИХ ЖАРОПРОЧНЫХ СТАЛЕЙ С ПЕРЛИТНЫМИ СТАЛЯМИВ сварных узлах энергетических установок и различного химического оборудования довольно часто можно встретить сочетание нержавеющих высокохромистых сталей с углеродистыми или низколегированными
...
Применение сварных соединений из разнородных сталей позволяет значительно снизить расход высоколегированных сталей, а также повысить несущую способность и работоспособность изделия
...
Влияние содержания никеля в металле аустенитного шва на ширину хрупких мартенсигных прослоек в зоне сплавления[артенситиых образований в перепри сварке перлитных (или углеродистых) сталей
...
В обоих случаях структура прослоек переходных составов содержит мартенсит, но при перлитных электродах наплавленный металл имеет высокий уровень пластичности и ударной вязкости и поэтому их применение оказывается целесообразным
...
Помимо переходных структур, связанных с условиями кристаллизации разнородных сталей, в зоне сплавления могут создаваться переходные прослойки вследствие диффузии некоторых элементов, и особенно углерода, в процессе сварки, термообработки и эксплуатации сварных соединений при высоких температурах
...
Исследования такого типа соединений с помощью радиоактивных изотопов также показали наличие диффузии углерода из околошовной зоны (малоуглеродистая нелегированная сталь) в аустенитный (Х22Н15) шов (рис
...
Появление этих прослоек наблюдается также в зоне сплавления углеродистой стали с низколегированной, перлитной стали с мартенсито-ферритным или ферритным швом и др
...
Микроструктура зоны сплавления разнородных сталейченные при замере микротвердости зоны сплавления, показывают повышение твердости со стороны шва, куда перешел углерод из околошовной зоны; со стороны основного металла заметна обезуглероженная прослойка, которой отвечает снижение твердости металла
...
В самом деле, в сварном соединении, полученном из однородных сталей, образовавшаяся при кристаллизации концентрационнаянеоднородность в распределении углерода у границы сплавления будет уменьшаться по закону атомной диффузии, т
...
Если же шов легирован карбидообразующими элементами, которых нет в основном металле, то концентрационная неоднородность по углероду сохранится и в период охлаждения металла
...
Интенсивность развития данного процесса определяется соотношением сил связи углерода в карбиды по обе стороны от зоны сплавления и, что весьма важно, количеством свободных, несвязанных атомов карбидообразующих элементов и углерода
...
В исходном после сварки состоянии -распределение остаточных напряжений мало чем отличается от соответствующего распределения в однородном сварном соединении: в наплавке и примыкающей к ней зоне действуют напряжения растяжения, в более удаленных от наплавки участках — уравновешивающие их напряжения сжатия
...
Но при последующем охлаждении по мере восстановления упругих свойств металла пластины и наплавки неизбежно возникают новые остаточные напряжения, вызванные различным тепловым расширением этих металлов и отсутствием свободной деформации
...
СВАРИВАЕМОСТЬ СТАЛИ С МЕДЬЮ И ЕЕ СПЛАВАМИСварка стали с медью и ее сплавами, а также наплавка сплавов меди на сталь позволяют не только создать рациональные сварные конструкции, но и обеспечить значительную экономию цветного металла
...
Для оценки свариваемости стали с медью и ее сплавами следует прежде всего сопоставить между собой химико-физические свойства этих металлов:Группа в периодической системеАтомный номер
...
Весьма эффективна также предварительная наплавка на сталь промежуточных слоев из сплавов, уменьшающих возможность образования хрупких прослоек и перехода железа в наплавленный металл
...
СВАРИВАЕМОСТЬ СТАЛИ С НИКЕЛЕМ И ЕГО СПЛАВАМИПри изготовлении аппаратов в химическом и нефтяном машиностроении возникает необходимость сваривать никель с низкоуглеродистой, а также с аустеннтными хромойикелекыми сталями
...
СВАРИВАЕМОСТЬ СТАЛИ С АЛЮМИНИЕМ И ЕГО СПЛАВАМИПрименение комбинированных сварных узлов из стали и алюминия или его сплавов в конструкциях различного назначения (в судостроении, авиационной и химической промышленности, машиностроении, вагоностроении, кислородном аппаратостроении и пр
...
Несоответствие типов кристаллических решеток Fe-a и Al (различие в параметрах ~ 22%) и близость атомных радиусов при резко отличных значениях атомного веса объясняют ограниченную взаимную растворимость этих металлов
...
Из этих соображений иногда допускают наличие слоя из интерметаллидных фаз, но не глубже 5 мкм, так как в более толстых слоях возникают поры и трещины, резко снижающие его прочность
...
СВАРИВАЕМОСТЬ СТАЛИ С АЛЮМИНИЕМ И ЕГО СПЛАВАМИПрименение комбинированных сварных узлов из стали и алюминия или его сплавов в конструкциях различного назначения (в судостроении, авиационной и химической промышленности, машиностроении, вагоностроении, кислородном аппаратостроении и пр
...
Известно, например, что если стальная поверхность оцинкована, то внесение в сварочную ванну Си, 2п, и особенно 51, позволяет значительно уменьшить ширину иитерметаллидного слоя за счет снижения диффузионной подвижности атомов алюминия в железе
...
В этом случае свариваются между собой однородные металлы — сталь / со сталью и алюминий 2 с алюминием, но так, чтобы степень проплавления металла вставки не приближалась к границе схватывания более, чем это допустимо
...
Следствием существенной разницы в кристаллохимических свойствах является малая растворимость этих металлов (особенно тугоплавких) в железе и склонность образовывать с ним твердые и хрупкие интерметаллические соединения
...
Однако при использовании вставок из ванадия следует учитывать возможность образования со стороны стали прослойки твердых карбидов типа УС (НУ 1045 кПмм2) из-за перемещения углерода в сторону ванадия
...
Но при контакте жидкого металла с твердым успевают в той или иной степени пройти диффузионные процессы и образуется шов с характерной структурной неоднородностью и повышенной твердостью у границы с тугоплавким металлом
...
Регулируя тепловой режим сварки в направлении уменьшения длительности контакта жидкой и твердой фаз, можно получить сварное соединение с удовлетворительными механическими свойствами
...
По какому признаку их классифицируют в сварочной технике?Чем объяснить высокую чувствительность средне- и высокоуглеродистых конструкционных сталей к кристаллизационным трещинам в швах и к холодным — в околошовной зоне? Как решаются эти проблемы?Дайте общую характеристику легированных сталей
...
Как они делятся по степени легирования и структурному состоянию? Какие свойства характерны для различных групп легированных сталей?Проанализируйте условия, при которых могут возникнуть холодные трещины в околошовной зоне
...
При сварке каких материалов можно обнаружить разупрочнение в зоне термического влияния? От чего зависит развитие этого процесса?Чем объяснить, что при сварке легированных термоупрочиенных сталей одной из важных проблем их свариваемости является трудность получить металл шва, околошовной зоны и сварного соединения в целом со свойствами, близкими свойствам основного металла? Как решается эта проблема?Какие виды охрупчивания металла шва и зоны термического влияния могут наблюдаться при сварке высоколегированных сталей? Каким образом можно избежать этого? Поясните на примере конкретных сталей
...
Какие проблемы свариваемости меди и ее сплавов, как они решаются?Почему никель особенно чувствителен к образованию горячих трещин и пор в швах? Как решаются эти проблемы свариваемости никеля?Назовите сплавы никеля и дайте характеристику их свариваемости
...
Как можно оценить свариваемость этих материалов?Какова роль окисной пленки А1203 при рассмотрении проблем свариваемости алюминия и его сплавов? Каким образом эта пленка удаляется из зоны сварки?Объясните, почему алюминий и его сплавы более склонны к образованию пор в швах, чем, например, стали? Каким образом решается задача получения плотных алюминиевых швов?Чем объяснить высокую чувствительность к кристаллизационным трещинам металла швов при сварке многих сплавов алюминия? Какие пути решения этой проблемы?Дайте общую характеристику теплофизических и механических свойств титана и его сплавов
...
Каким образом можно уменьшить величину этих напряжений?Сопоставьте между собой химико-физические свойства меди и железа и назовите проблемы свариваемости меди со сталью
...
Почему при сварке этих металлов в зоне сплавления не образуются интерметаллические соединения?Сопоставьте между собой химико-физические свойства никеля и железа, какие выводы можно сделать из этого сопоставления?Объясните причины возникновения пор и кристаллизационных трещин в сварных швах при сварке никеля со сталью
...
Какой свариваемостью обладает эта пара металлов?Какие интерметаллические соединения в зоне сплавления сварных соединений алюминия со сталью могут образоваться? Как влияет такая прослойка из иитерметаллидных фаз на прочность сталеалюминиевых соединений? Назовите пути устранения или уменьшения по толщине иитерметаллидных прослоек
...
Чем объяснить плохую свариваемость этих пар металлов? Какие пути имеются по получению сварных соединений из тугоплавких металлов со сталью?СВОДКА ПЕРЕВОДА ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ В ТЕКСТЕ РАЗЛИЧНЫХ ЕДИНИЦ В ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ (СИ|1
...
Каким образом можно уменьшить величину этих напряжений?Сопоставьте между собой химико-физические свойства меди и железа и назовите проблемы свариваемости меди со сталью
...
Почему при сварке этих металлов в зоне сплавления не образуются интерметаллические соединения?Сопоставьте между собой химико-физические свойства никеля и железа, какие выводы можно сделать из этого сопоставления?Объясните причины возникновения пор и кристаллизационных трещин в сварных швах при сварке никеля со сталью
...
Какой свариваемостью обладает эта пара металлов?Какие интерметаллические соединения в зоне сплавления сварных соединений алюминия со сталью могут образоваться? Как влияет такая прослойка из иитерметаллидных фаз на прочность сталеалюминиевых соединений? Назовите пути устранения или уменьшения по толщине иитерметаллидных прослоек
...
Чем объяснить плохую свариваемость этих пар металлов? Какие пути имеются по получению сварных соединений из тугоплавких металлов со сталью?СВОДКА ПЕРЕВОДА ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ В ТЕКСТЕ РАЗЛИЧНЫХ ЕДИНИЦ В ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ (СИ|1
...
Каким образом можно уменьшить величину этих напряжений?Сопоставьте между собой химико-физические свойства меди и железа и назовите проблемы свариваемости меди со сталью
...
Почему при сварке этих металлов в зоне сплавления не образуются интерметаллические соединения?Сопоставьте между собой химико-физические свойства никеля и железа, какие выводы можно сделать из этого сопоставления?Объясните причины возникновения пор и кристаллизационных трещин в сварных швах при сварке никеля со сталью
...

Сварка химически активных и тугоплавких металлов и сплавов
Сварка разнородных сталей
Пористость сварных швов и меры борьбы с ней
Теория сварочных процессов
Дефекты сварных швов и соединений
Пособие по безопасному проведению сварочных работ
Сварщику цветных металлов: Справ. пособие

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Теория сварочных процессов