Технология электрической сварки плавлением — Учебник для машиностроительных техникумов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Технология электрической сварки плавлением — Учебник для машиностроительных техникумов

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТАЛЕЙ Требования к среднеи толстопокрытым электродам и функции, выполняемые материалами покрытия Плавящиеся электроды представляют собой металлический стержень, на поверхность которого окунанием или опрессовкой под давлением наносится покрытие определенных состава и толщины, которое при средне
...
МоО О Гематит Гранит Кварцевый песок Концентрат рутиловый Мрамор Магнезит Марганцевая руда Полевой шпат Плавиковый шпат Ферромарганец Ферросилиций Ферротитан Мусковит
...
Указанные требования обеспечиваются подбором соответствующих материалов электродного стержня и покрытия, в состав которых вводятся стабилизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие и другие вещества
...
Стабилизирующие предназначены обеспечить устойчивое горение дуги, что достигается введением в покрытие материалов, содержащих соединения щелочных и щелочноземельных металлов К,
...
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТАЛЕЙ Требования к среднеи толстопокрытым электродам и функции, выполняемые материалами покрытия Плавящиеся электроды представляют собой металлический стержень, на поверхность которого окунанием или опрессовкой под давлением наносится покрытие определенных состава и толщины, которое при средне
...
МоО О Гематит Гранит Кварцевый песок Концентрат рутиловый Мрамор Магнезит Марганцевая руда Полевой шпат Плавиковый шпат Ферромарганец Ферросилиций Ферротитан Мусковит
...
Указанные требования обеспечиваются подбором соответствующих материалов электродного стержня и покрытия, в состав которых вводятся стабилизирующие, шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие и другие вещества
...
Стабилизирующие предназначены обеспечить устойчивое горение дуги, что достигается введением в покрытие материалов, содержащих соединения щелочных и щелочноземельных металлов К,
...
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ СТАЛЕЙ Требования к среднеи толстопокрытым электродам и функции, выполняемые материалами покрытия Плавящиеся электроды представляют собой металлический стержень, на поверхность которого окунанием или опрессовкой под давлением наносится покрытие определенных состава и толщины, которое при средне
...
Классификация, общие технические требования, размеры, правила приемки, методы испытаний, требования к упаковке, маркировке, хранению, транспортировке определены в ГОСТ
...
ГОСТ содержит указания по системе обозначения электродов для их опознания по ряду их характеристик, которые должны быть указаны иа этикетках пачек, коробок или другой упаковочной тары, используемой для хранения и транспортировки электродов, а также при оформлении документации
...
Типы этих электродов обозначаются буквой Э, затем следуют цифры, характеризующие минимально гарантируемое временное сопротивление наплавленного металла электродами данного типа
...
Если в обозначении после цифр стоит буква А, то это означает, что электрод данного типа обеспечивает более высокие пластические свойства наплавленного металла по сравнению с электродами соответствующего типа без этой буквы
...
Классификация, общие технические требования, размеры, правила приемки, методы испытаний, требования к упаковке, маркировке, хранению, транспортировке определены в ГОСТ
...
ГОСТ содержит указания по системе обозначения электродов для их опознания по ряду их характеристик, которые должны быть указаны иа этикетках пачек, коробок или другой упаковочной тары, используемой для хранения и транспортировки электродов, а также при оформлении документации
...
Типы этих электродов обозначаются буквой Э, затем следуют цифры, характеризующие минимально гарантируемое временное сопротивление наплавленного металла электродами данного типа
...
Типы этих электродов обозначаются буквой Э, затем следуют две цифры, указывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента, после чего буквами и цифрами обозначаются, по принятой системе маркировки сталей, содержания элемеитов в наплавленном металле
...
Тип электродов обозначается буквой Э, затем следуют цифры, характеризующие среднее содержание углерода в наплавленном металле в сотых долях процента и обозначение легирующих элементов по принятой системе маркировки сталей
...
Типы этих электродов обозначаются буквой Э, затем следуют две цифры, указывающие среднее содержание углерода в сотых долях процента, после чего буквами и цифрами обозначаются, по принятой системе маркировки сталей, содержания элемеитов в наплавленном металле
...
Тип электродов обозначается буквой Э, затем следуют цифры, характеризующие среднее содержание углерода в наплавленном металле в сотых долях процента и обозначение легирующих элементов по принятой системе маркировки сталей
...
Группа индексов, характеризующих наплавленный металл и металл шва по временному сопротивлению, относительному удлинению и минимальной температуре, при которой кси составляет не менее
...
Группа индексов условного обозначения электродов для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением наплавленного металла до
...
Механические свойства металла шва, сваренного электродами со стабилизирующими покрытиями, низкие и практически не отличаются от свойств металла шва, сваренного голой проволокой
...
Второй индекс, характеризующий максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва, устанавливается по паспорту или ТУ
...
В процессе сварки этими электродами сварочная ваипа бурно кипит вследствие активного раскисления металла сварочиой ванны углеродом, что способствует хорошей дегазации металла шва, поэтому даже при сварке по окалине или ржавчине получаются плотные швы
...
Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, обладает минимальным содержанием кислорода и азота, хорошей стойкостью против образования кристаллизационных трещин и старения, высокими показателями ударной вязкости как при положительных, так и отрицательных температурах
...
Поэтому эти электроды предназначаются для сварки конструкций из углеродистых и конструкционных сталей, жестких конструкций излитых углеродистых и низколегированных высокопрочных сталей
...
Недостатком этого вида покрытий электродов является повышенная чувствительность к порообразованию при увлажнении покрытия, удлинении дуги и при наличии окалины, ржавчины или масла на кромках свариваемых деталей
...
ФЛЮСЫ для ДУГОВОЙ и ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ Требования к флюсам и их классификация Флюсы, применяемые при электрической сварке, в основном должны обеспечить защиту зоны сварки от атмосферного воздуха, устойчивость горения дуги, хорошее формирование металла шва, плотные швы, не склонные к кристаллизационным трещинам, легкую отделяемость шлаковой корки после остывания, наименьшее выделение пыли и вредных для здоровья сварщика газов, а также ряд дополнительных требований, возникающих при использовании флюсов для различных металлов
...
Эти флюсы просты в изготовлении, но в связи с наличием в таком флюсе материалов с различной удельной плотностью при транспортировке и в процессе сварки происходит их сепарация, что меняет степень легирования отдельных участков наплавки или шва, а это крайне нежелательно
...
Хреновым, представляют собой механическую смесь тонкоизмельчеиных природных минералов, ферросплавов и искусственных силикатов, сцементированных жидким стеклом и гранулируемых на крупинки определенных размеров
...
При сварке высоколегированных сталей необходимо избегать окисления легирующих примесей, вводимых в металл шва из основного металла и сварочной проволоки
...
Поэтому обычно применяемые для сварки низколегированных сталей плавленые флюсы при сварке высоколегированных сталей непригодны, так как содержащиеся в них в большом количестве окислы марганца и кремния при сварке окисляют хром, титан и другие полезные примеси, в результате снижается коррозионная устойчивость и сопротивление образованию горячих трещин металла шва
...
Поэтому для сварки высоколегированных сталей применяют пассивные по химическим свойствам основные флюсы, не содержащие или содержащие очень мало оксида марганца
...
Природный газ, содержащий гелий, подвергают неоднократному сжатию и охлаждению, при этом примеси, имеющие более высокую, чем гелий, температуру сжижения, превращаются в жидкость
...
После ряда сопутствующих химических очисток окончательная очистка гелия производится пропусканием его через активированный уголь, после чего он поступает в баллоны
...
В связи с тем, что последние порции газа, выходящие из баллона, могут содержать повышенное количество паров воды, не следует использовать для сварки углекислоту при давлении в баллоне менее
...
условия хранения и транспортировки сварочных материалов Электроды, флюсы, сварочная проволока, если их хранение не организовано, могут явиться причиной возникновения в сварных соединениях пор и других дефектов, поэтому к их хранению предъявляются определенные требования
...
Сварочные электроды и флюсы перед их выдачей в производство со склада должны подвергаться прокалке по режимам приведенных в паспортах или ТУ, разработанных предприятием
...
Окраска баллонов и марка на них Содержание баллона и надпись на нем Цвет окраски баллона надписи полосы Гелий Коричневый Белый Аргон технический Черный Синий Синий Аргон чистый Серый Зеленый Зеленый Азот Черный Желтый Коричневый Водород Темно
...
Образование пробок из сухого и водяного льда можно предотвратить, если дросселировать не насыщенный пар, а перегретый, который после дросселирования будет иметь плюсовую температуру
...
ОСОБЕННОСТИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СВАРКЕ Процесс электрической сварки плавлением характеризуется химическими реакциями, которые возникают между расплавленным металлом и окружающей его средой
...
При переносе металла с электрода в сварочную ПЬ ванну капли и пары электродного металла, нагретые до высоких температур, взаимодействуют с газовой фазой и жидким шлаком
...
Поэтому химический состав наплавленного металла может существенно отличаться от химического состава электродов, а зона термического влияния — от исходного состояния основного металла
...
Это еще усугубляется высокими температурами на отдельных участках дуги, кратковременностью пребывания металла в лшдком состоянии, быстрым изменением температурного режима
...
Оценить степень сродства металла к кислороду можно по прочности образующегося оксида, которая зависит от его вида, температуры и от давления кислорода, взаимодействующего с оксидом
...
Парциальное давление представляет собой давление, которое оказывал бы газ, если бы он один находился в сосуде, в том количестве, в котором он находится в смеси
...
Чем выше расположена кривая в этой системе координат, тем меньше упругость диссоциации представляемого ею оксида и тем более сильным раскислителем будет рассматриваемый элемент
...
Зависимость логарифма упругости диссоциации свободных оксидов от температуры Для любого оксида область графика, лежащая выше соответствующей кривой, определяет устойчивое существование данного элемента в свободном состоянии, т
...
Для удобства сопоставления упругости диссоциации оксида с парциальным давлением кислорода логарифм парциального давления кислорода в воздухе, равный —
...
КИСЛОРОД, АЗОТ, ВОДОРОД И ИХ ВЛИЯНИЕ НА МЕТАЛЛ ШВА Для лучшего понимания процессов влияния кислорода и азота рассмотрим их на примере сварки тонкопокрытыми электродами
...
Металл, наплавленный электродами с целлюлозным покрытием, содержит наибольший объем водорода, достигающий предела насыщения водородом жидкого металла, т
...
Различная растворимость водорода в твердом и жидком металле приводит к выделению водорода при охлаждении перегретого металла, что приводит к разбрызгиванию
...
Под влиянием водорода образуются трещины в основном металле Нами было установлено, что диффузия водорода в твердом металле возможна только в атомарном состоянии или в виде протона
...
Атомы водорода, диффундируя в кристаллическую решетку, создают чрезмерное насыщение охлаждаемого металла водородом, что резко снижает пластические свойства металла
...
Молекулярный водород, накопившись, приводит к возникновению высоких напряжений, превышающих предел прочности основного металла и в околошовной зоне, и возникают трещины
...
Капли этого металла, попадая затем в сварочную ванну, насыщают металл водородом, и содержание водорода в металле будет больше, чем при сварке на обратной полярности
...
Осаждающее и диффузионное раскисление В процессе сварки наряду с рядом других процессов имеет место взаимодействие между металлическими составляющими
...
Осаждающим раскислением принято называть раскисление, происходящее в жидком металле капли или ванны за счет элементов, имеющих большее сродство к кислороду, чем свариваемый металл, что видно из реакций
...
Для оценки степени использования данного элемента в процессе сваркп плп наплавки введено понятие коэффициента перехода легирующего элемента и коэффициента его усвоения
...
Коэффициент перехода определяется отношением содержания рассматриваемого элемента в наплавленном металле к содержанию этого элемента раздельно в материалах, участвующих в процессе сварки
...
Поэтому, когда ио ряду соображений в покрытие или флюс требуется ввести большое количество кремнезема, вместе с ним вводят флюсующие материалы, придающие шлаку жидкотекучесть и тем самым способствующие диффузионному раскислению
...
Поэтому десульфация металла иша является очень важной металлургической операцией и достигается введением в сварочную ванну элементов или компонентов, имеющих большее сродство к сере, чем железо, и образующих соединения с высокой температурой плавления, не растворяющиеся в жилкой стали
...
Металлзфгические процессы при сварке электродами с разным видом покрытий Металлургические процессы сварки электродами с покрытием кислого вида рассмотрим на примере сварки электродами ЦМ
...
Но установлено, что небольшое содержанпе кислорода п сварочной ванне уменьшает вероятность взаимодействия кислорода с растворенным в металле водородом
...
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ ПОД ФЛЮСОМ И В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ Металлургические процессы при сварке под флюсами При сварке под плавлеными флюсами защита зоны сварки от окружающего воздуха происходит более эффективно, что подтверждается содержанием азота
...
Сварка низкоуглеродистой стали под марганцовистыми высококремнистыми флюсами характеризуется протеканием в высокотемпературных участках зоны сварки следующих кремнемарганцевосстановитель
...
Повышение напряжения дуги при неизменном токе приводит к тому, что количество расплавленного флюса по отношению к количеству расилавленного металла значительно возрастает, вследствие чего переход марганца и кремния в шов увеличивается
...
Повышение содержания оксида кальция во флюсе за счет соответствующего снижения содержания окиси марганца несколько увеличивает переход серы в металл шва, что указывает на превалирующую роль марганца в десульфации металла при автоматической сварке
...
Наличие в составе керамических флюсов ферросплавов обусловливает следующие особенности металлургических процессов при сварке под керамическими флюсами
...
Металлургические процессы при злектрошлаковой сварке Металлургические процессы при злектрошлаковой сварке отличаются от дуговой сварки следующими особенностями
...
При сварке иод флюсом вследствие равномерного перемещения дуги вдоль свариваемых кромок плавятся и вступают во взаимодействие все новые порции металла и флюса, в результате чего при неизменном режиме сварки состав металла шва по длине практически остается одинаковым
...
В результате в начале процесса, когда жидкий металл взаимодействует с жидким шлаком первоначального состава, наблюдается переход марганца и кремния нз флюса в металл, как и нри сварке иод флюсом
...
Такое быстрое накопление оксидов железа в шлаковой ванне объясняется не только кремнемарганцевосстановительными процессами, но и в значительной мере окислением шлаковой ванны кислородом воздуха по реакциям
...
На ход металлургических процессов и химический состав металла шва при электрошлаковой сварке существенное влияние оказывает род тока и полярность подключения, потому что шлак представляет собой электролит, состоящий из ионов металла, кислорода и окислов металла
...
При прямой полярности, когда электродная проволока является катодом, вследствие электролиза к поверхности образующихся капель направляются элементы и соединения,
...
При сварке под защитой инертных газов металлургические процессы протекают только между элементами, содержащими в металле сварочной ванны, так как инертные газы не взаимодействуют с газовыми и конденсированными составляющими атмосферы столба дуги
...
Непрерывный уход активных раскислителей в процессе сварки и кристаллизации в атмосферу и шлак приводит к заметному уменьшению их в металле шва, поэтому при сварке в углекислом газе низкоуглеродистой стали проволокой Св
...
В этом случае наплавленный металл получается хорошо раскисленным при достаточном содержании кремния и марганца и с высокими прочностными и иластическими свойствами
...
Кислород, соединяясь с водородом, растворенным в сварочной ванне, так же как и при сварке стали в инертных газах, образует нерастворимый в жидком металле гидроксил
...
По мере удаления источника теплоты в хвостовой части плавильной зоны происходит интенсивный отвод теплоты в массу холодного металла сварочной ванны, в процессе которой по границам расплавления образуются общие кристаллиты основного и наплавленного металла
...
Кристаллиты обычно растут в направлении, перпендикулярном к поверхности теплоотвода, и получаются тем крупнее, чем крупнее оплавление зерна в основном металле на границе раздела с жидкой ванной
...
переход металла шва из жидкого состояния в твердое, так же как и кристаллизация слитков и отливок, протекает периодически, с остановками, что обусловлено периодичностью охлаждения
...
Толщина кристаллизационных слоев может колебаться от десятых долей миллиметра до нескольких миллиметров в зависимости от объема ванны жидкого металла и условий теплоотвода
...
Но если перед наложением каждого последующего слоя шва нижележащий слой подвергнуть интенсивному проковыванию, то макроструктура теряет свой транскристаллический характер
...
Направленность роста кристаллитов зависит от формы поверхности раздела жидкого и твердого металла, которая в свою очередь зависит от режима и способа сварки
...
При изменении режима в направлении увеличения коэффициента формы провара могут создаваться условия, когда кристаллиты будут расти в направлении вершины шва
...
При сварке под флюсом отвод теплоты с поверхности сварочной ванны менее интенсивен, кристаллиты растут в направлении этой поверхности и имеют более изогнутую форму, при электрошлаковой сварке металлическая ванна, имеющая значительный объем, исиы Рис
...
Ликвация обусловлена наличием Б металле шва легирующих элементов и примесей, нерастворимых в нем или обладающих ограниченной растворимостью нри температуре затвердевания — это сера, фосфор, углерод и др
...
По мере роста кристаллитов расплав обогащается примесями, имеющими низкую температуру затвердевания, которые оттесняются в середине шва, поэтому центральная часть шва оказывается наиболее загрязненной примесями
...
В условиях сварки увеличение скорости охлаждения металла шва уменьшает длительность пребывания металла сварочной ванны в двухфазном состоянии, приводит к уменьшению разницы между составом твердой и жидкой фазы, в результате чего дендритная ликвация менее развита
...
При сварке толстоиокрытыми электродами в связи с меньшей скоростью охлаждения металл шва имеет более крупнозернистую столбчатую структуру, состоящую из зерен феррита и перлита
...
Структура сварного шва заданного химического состава определяется условиями охлаждения, влияющими иа процессы вторичной кристаллизации и на диффузионные процессы
...
Структурные изменения в околошовной зоне рассмотрим на однопроходном стыковом соединении, при этом над сечением соединения строим кривую распределения максимальных температур и в том же масштабе, рядом
...
В процессе сварки этот участок нагревается до температуры, несколько превосходящей температуру плавления, и находится в твердожидком состоянии, что способствует протеканию диффузии некоторых элементов между твердой и жидкой фазой переходной зоны
...
Так, в некоторых случаях ручкой сварки нри значительном перегреве в сталях с повышенным содержанием углерода, а нри электрошлаковой сварке даже в низкоуглсродистой стали образуется крупнозернистая видмаиштедтовая структура, которая незначительно влияет иа прочность металла, но заметно снижает его иластич
...
Уменьшение же ударной вязкости и угла загиба при погонной энергии выше оптимальной есть результат того, что повышенная погонная энергия приводит к замедленному охлаждению и тем самым к значительному росту аустенитного зерна в околошовной зоне, что снижает ее пластические свойства
...
К горячим относят трещины, возникающие нри температурах, близких к линии солидуса, а к холодным — трещины, возникающие при более низких температурах, как правило, менее
...
Установлено, что в процессе нагрева источником теплоты в сварных соединениях возникают значительные пластические деформации сжатия, а при охлаждении появляются упругие напряжения растяжения, что приводит к поперечному и продольному укорочению металла в соединении
...
Если в процессе сварки создаются условия, при которых в металле шва во время его кристаллизации при высоких температурах возникнут деформации укорочения, превышающие его деформационную сиособность, то в металле шва возникнут горячие трещины
...
Естественно, чем более крупнозернистой будет структура металла шва, тем интенсивнее будут протекать явления зональной и междендритной ликвации и тем больи
...
Образование горячих трещин тем вероятнее, чем больше в металле элементов, способствующих образованию легкоплавких эвтектик и химических соединений, располагающихся при кристаллизации по границам зерен и затвердевающих в последнюю очередь прп относительно низких температурах
...
, твердую фазу образует аустенит, а жидкая фаза, обогащаясь углеродом, затвердевает в виде эвтектики тина ледебурита при относительно низких температурах
...
Образованию горячих трещин способствуют также элементы, обладающие ограниченной растворимостью в железе, и более легкоплавкие чем железо, например медь
...
В этом случае уменьшается вероятность образования горячих трещин даже при более выраженной дендритной ликвации, обусловленной замедленным остыванием шва
...
Холодные трещины в сварных соединениях на сталях обычно образуются в том случае, если при охлаждении аустенит околошовной зоны и металла шва переохлаждается, и превращение
...
Металл, иретерпевшпй такой термический цикл, будет иметь тетрагональную мартенситную структуру, очень твердую и хрупкую, объем которой будет больще исходной а
...
В связи с тем, что при сварке таких сталей металл шва обычно подбирают с меньшим содержанием элементов, способствующих переохлаждению аустенита, то холодные трещины наиболее часто поражают околошовную зону, реже металл шва
...
Образованию холодных трещин в закаливающихся сталях способствует не только переохлажденный аустенит, но и водород, поступающий в околошовную зону из металла шва
...
Холодные трещины, как правило, зарождаются по истечении некоторого времени после окончания сварки, а затем на протяжении нескольких часов и даже суток распространяются как вдоль, так и поперек околошовной зоны, а иногда и шва
...
Такой характер разрушения — результат совместного действия в сварном соединении тепловых, сварочных и структурных напряжений, крупнозернистого игольчатого строения мартенсита и заметного снижения пластических свойств металла в связи с растворением в нем водорода
...
Если процесс старения происходит при комнатной температуре, то он называется естественным старением, а если при нагреве до определенной температуры с последующим охлаждением — искусственным старение м
...
Стойкость против коррозии зависит от химического состава, структуры, состояния поверхности, напряженного состояния металла, а также химического состава, концентрации, температуры и скорости перемещения агрессивной среды по поверхности металла
...
Мерой коррозионной стойкости металла является скорость коррозии в данных условиях и среде, которая выражается глубиной коррозии в миллиметрах в год или в потере массы в граммах за
...
Анализ причин коррозии показал, что окалина, не удаленная с поверхности металла корпуса, обладая более высоким потенциалом, образует на этой части поверхности корпуса катод
...
На поверхности сварных швов окалина отсутствует и при износе лакокрасочного покрытия металл швов, являясь анодом по отношению к окалине, подвергается интенсивному коррозионному износу
...
Но наряду с этим установлено, что даже при отсутствии окалины на основном металле металл шва часто подвергается более интенсивному коррозионному разрушению, чем основной металл
...

Дефекты сварных швов и соединений
Пособие по безопасному проведению сварочных работ
Сварщику цветных металлов: Справ. пособие
Технология электрической сварки плавлением — Учебник для машиностроительных техникумов
Многоэлектродные машины для контактной сварки
Неорганические клеи
Сварочно-монтажные работы в трубопроводном строительстве: Учеб. пособие для вузов

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

admin

Технология электрической сварки плавлением — Учебник для машиностроительных техникумов