Теория сварочных процессов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Теория сварочных процессов

В микроскопическом масштабе процесс кристаллизации всегда объемный, так как направления роста отдельных граней кристалла в каждый момент времени различно ориентированы в пространстве
...
Форма, ориентировка и размеры кристаллитов могут изменяться в широких пределах в зависимости от технологии сварки и оказывать существенное влияние на деформационную способность металла шва
...
В микроскопическом масштабе процесс кристаллизации всегда объемный, так как направления роста отдельных граней кристалла в каждый момент времени различно ориентированы в пространстве
...
При затвердевании расплавленного металла сварочной ванны преобладает гетерогенный процесс кристаллизации и только в центральной части ванны в очень редких случаях возможна гомогенная кристаллизация
...
Под влиянием конкретных тепловых и кинетических условий кристаллизации металла щва, химического состава сплава, градиента температур, скоростей сварки и кристаллизации в различных зонах шва возможно образование разной первичной структуры — столбчатой, полиэдрической
...
Все эти структуры в шве можно не только получить, но и управлять их развитием, изменяя условия роста, как это следует из теории концентрационного переохлаждения
...
Температурный градиент в жидкости может быть повышен увеличением тепловой мощности дуги путем повышения напряжения или силы тока или может быть понижен путем предварительного подогрева
...
При затвердевании расплавленного металла сварочной ванны преобладает гетерогенный процесс кристаллизации и только в центральной части ванны в очень редких случаях возможна гомогенная кристаллизация
...
Под влиянием конкретных тепловых и кинетических условий кристаллизации металла щва, химического состава сплава, градиента температур, скоростей сварки и кристаллизации в различных зонах шва возможно образование разной первичной структуры — столбчатой, полиэдрической
...
Криволинейные очертания межфазной границы в сварочной ванне сглаживаются, так как выступающие зоны попадают в область более высоких температур и скорость их кристаллизации уменьщается
...
Последние порции расплава могут оказаться настолько концентрационно переохлажденными, что в них зарождаются новые кристаллы, которые, препятствуя росту столбчатых кристаллов, образуют в центре шва зону с равноосной структурой
...
Криволинейные очертания межфазной границы в сварочной ванне сглаживаются, так как выступающие зоны попадают в область более высоких температур и скорость их кристаллизации уменьщается
...
Химическая неоднородность сварного соединения ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Формирование сварного соединения при сварке плавлением сопровождается сложными диффузионными процессами в жидкой и твердой фазах, которые приводят к изменению химического состава в различных зонах, выделению или перераспределению примесей и легирующих элементов
...
При рассмотрении явления концентрационного переохлаждения уже указывалось на то, что состав кристаллизующейся твердой фазы будет отличен от состава исходного расплава
...
Вследствие этого по мере увеличения количества затвердевшего металла состав остающегося расплава, так же как и состав образующейся твердой фазы, будет постоянно изменяться
...
Поэтому при неизменности общего количества примесей в кристаллизующемся объеме сварочной ванны содержание их в различных участках шва неодинаково, что может приводить как к изменению прочностных характеристик, так и к снижению показателей свариваемости
...
Химическая неоднородность сварного соединения ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Формирование сварного соединения при сварке плавлением сопровождается сложными диффузионными процессами в жидкой и твердой фазах, которые приводят к изменению химического состава в различных зонах, выделению или перераспределению примесей и легирующих элементов
...
Таким образом, вследствие того, что образующаяся твердая фаза всегда будет иметь меньшее количество примеси, чем ее средняя концентрация в расплаве, на поверхности раздела жидкой и твердой фаз будет находиться слой жидкости, обогащенной примесью, — участок концентрационного уплотнения
...
В условиях медленного протекания процесса затвердевания вследствие диффузии, а также конвективного перемешивания растворенная примесь частично отводится от поверхности раздела
...
Скорость протекания этого процесса зависит от температуры расплава, свойств примеси и жидкой фазы, а также от внешних воздействий — конвективного, электромагнитного или механического перемешивания
...
При отсутствии внешних воздействий интенсивность диффузионных процессов и конвективного перемешивания чаще всего бывает недостаточной для полного выравнивания концентрации в жидкости, в результате чего протяженность участка
...
Неоднородность по химическому составу, наблюдаемая в отливках или сварных швах в результате особенности кристаллизационных процессов, называется ликвацией, а участки закристаллизовавшегося металла с выраженным увеличением содержания примеси — ликвационными зонами или просто лик
...
Наличие зон с увеличенной концентрацией примеси приводит к существенному снижению температуры конца затвердевания сплава, определяемой как температура неравновесного солидуса
...
Последние два вида относятся к деформированному и рекристаллизованному металлу, главным образом к металлу околошовной зоны Основываясь на ранее изложенном представлении о природе возникновения химической неоднородности при кристаллизации расплава, рассмотрим процесс образования различных ее видов
...
Внутрикристаллитная неоднородность проявляется как различное содержание примеси в последовательно кристаллизующихся точках кри Линия сплавления
...
Концентрационное уплотнение в этих условиях практически отсутствует, а кристаллизация проходит при постоянном увеличении концентрации примеси в расплаве
...
В этом случае возникает концентрационное уплотнение, протяженность и величина которого остаются практически постоянными, резко изменяясь лишь к концу процесса
...
Концентрационное уплотнение в этих условиях практически отсутствует, а кристаллизация проходит при постоянном увеличении концентрации примеси в расплаве
...
В этом случае возникает концентрационное уплотнение, протяженность и величина которого остаются практически постоянными, резко изменяясь лишь к концу процесса
...
Концентрационное уплотнение в этих условиях практически отсутствует, а кристаллизация проходит при постоянном увеличении концентрации примеси в расплаве
...
В этом случае возникает концентрационное уплотнение, протяженность и величина которого остаются практически постоянными, резко изменяясь лишь к концу процесса
...
При установившихся непрерывных процессах кристаллизации незначительное диффузионное перераспределение примесей приводит к некоторому выравниванию концентраций, однако качественно картину их распределения не изменяет
...
В момент замедления, а затем и остановки процесса диффузия примеси в жидкую и твердые фазы начинает играть существенную роль в выравнивании составов как внутри однородных фаз, так и между твердой и жидкой
...
При установившихся непрерывных процессах кристаллизации незначительное диффузионное перераспределение примесей приводит к некоторому выравниванию концентраций, однако качественно картину их распределения не изменяет
...
Для практики наибольший интерес представляет распределение примесей в последней стадии кристаллизации, так как именно это определяет температуру неравновесного солидуса и такие важные технологические характеристики, как температурный интервал хрупкости и пластичность металла щва в процессе кристаллизации
...
Для практики наибольший интерес представляет распределение примесей в последней стадии кристаллизации, так как именно это определяет температуру неравновесного солидуса и такие важные технологические характеристики, как температурный интервал хрупкости и пластичность металла щва в процессе кристаллизации
...
Распределение примесей в зоне срастания кристаллитов прямого И бокового роста выступов примеси оттесняются в межъячеистые или междендритные пространства
...
В центральной части шва в зоне встречи двух противоположных фронтов кристаллизации обычно количество примесей невелико, во всяком случае не больше, чем в пограничных областях между соседними ячейками или ветвями дендритов, так как большая часть примесей захватывается боковыми гранями или ветвями
...
Рекристаллизационные процессы, происходящие при сварке в околошовной зоне, как правило, сопровождаются перераспределением примесей, что иногда приводит к развитию химической неоднородности, особенно на границе с жидким металлом, в зоне полуоплавленных зерен
...
Процессы, связанные с перераспределением примесей в твердом состоянии, в отличие от ликвационных чаще называют сегрегационными, а образующиеся места скопления примесей — сегрегациями
...
Объясняется это тем, что границы представляют собой области с сильно искаженной кристаллической решеткой, и атомы примеси, располагающиеся по ним, вносят в систему существенно меньшие искажения, чем это было бы при растворении их в кристаллической решетке
...
Распределение примесей в зоне срастания кристаллитов прямого И бокового роста выступов примеси оттесняются в межъячеистые или междендритные пространства
...
В центральной части шва в зоне встречи двух противоположных фронтов кристаллизации обычно количество примесей невелико, во всяком случае не больше, чем в пограничных областях между соседними ячейками или ветвями дендритов, так как большая часть примесей захватывается боковыми гранями или ветвями
...
Рекристаллизационные процессы, происходящие при сварке в околошовной зоне, как правило, сопровождаются перераспределением примесей, что иногда приводит к развитию химической неоднородности, особенно на границе с жидким металлом, в зоне полуоплавленных зерен
...
Процессы, связанные с перераспределением примесей в твердом состоянии, в отличие от ликвационных чаще называют сегрегационными, а образующиеся места скопления примесей — сегрегациями
...
При изотермической выдержке при температурах гомогенизации на границах зерен и в зернах устанавливаются равновесные концентрации в соответствии со следующей зависимостью
...
При сварке на стадии нагрева в зоне сплавления и в прилегающем к ней основном металле, начиная с некоторой температуры Гд, получает развитие процесс выравнивания концентрации примеси в результате диффузии
...
Степень интенсивности процесса зависит от разности концентраций, температуры нагрева, а полнота протекания — от времени пребывания рассматриваемого участка в области высоких температур
...
Начиная с температуры Гд происходит выравнивание концентраций и к моменту плавления в пограничной зоне шов — основной металл, разница в содержании примесей становится минимальной Максимальная температура нагрева у зоны сплавления достигает температуры плавления
...
При изотермической выдержке при температурах гомогенизации на границах зерен и в зернах устанавливаются равновесные концентрации в соответствии со следующей зависимостью
...
В то же время в околошовной зоне, удаленной от зоны сплавления настолько, что оплавление не происходит, продолжается диффузия примесей от границы в тело зерна вплоть до достижения равновесного соотношения
...
В случае, если температура нагрева до достижения равновесной концентрации будет ниже, чем температура закалки исходного сплава, концентрация примесей на границах зерен будет повышаться
...
В случае, если концентрация примесей на границе зерна превышает пределы растворимости, возможно образование в пограничной зоне легкоплавких эвтектических фаз или даже химических соединений
...
В то же время в околошовной зоне, удаленной от зоны сплавления настолько, что оплавление не происходит, продолжается диффузия примесей от границы в тело зерна вплоть до достижения равновесного соотношения
...
В случае, если температура нагрева до достижения равновесной концентрации будет ниже, чем температура закалки исходного сплава, концентрация примесей на границах зерен будет повышаться
...
При воздействии термического сварочного цикла они могут не раствориться в связи с небольшим временем нахождения при высоких температурах и остаться в зоне термического влияния
...
Кроме того, в процессе охлаждения из твердых растворов могут выпадать инородные фазы, которые приводят к увеличению внутризеренной химической неоднородности
...
Наиболее вероятное место расположения этих включений — зоны упругого искажения кристаллических решеток и места скопления дефектов физического строения, так как эти зоны обладают повышенным уровнем потенциальной энергии
...
Поэтому примеси, сильно искажающие решетку маточного раствора, будут интенсивно стремиться к границам зерна и обогащать ее, влияя тем самым на механические и физико
...
Ниже будет рассмотрено влияние режима сварки на степень химической неоднородности, возникающей как следствие воздействия термического цикла на материал конструкции
...
При этом вероятность появления того или иного вида неоднородности зависит от характера образующейся структуры, что, в свою очередь, определяется как химическим составом сплава, так и режимом сварки, главным образом скоростью охлаждения и кристаллизации сварного шва
...
Зональная ликвация может существенно ослаблять ось шва и вызывает ряд нежелательных эффектов, в частности понижает пластические и прочностные характеристики шва, снижает его технологическую прочность
...
Концентрационное уплотнение, вызывая ячеистую кристаллизацию, одновременно приводит и к появлению ячеистой ликвации, которая может быть весьма значительной
...
Ниже будет рассмотрено влияние режима сварки на степень химической неоднородности, возникающей как следствие воздействия термического цикла на материал конструкции
...
При этом вероятность появления того или иного вида неоднородности зависит от характера образующейся структуры, что, в свою очередь, определяется как химическим составом сплава, так и режимом сварки, главным образом скоростью охлаждения и кристаллизации сварного шва
...
Усадочные явления, сопутствующие остыванию твердой фазы, создают большие избыточные давления внутри жидкого расплава и выдавливают его в сторону, противоположную движению фронта кристаллизации, в межзеренные прослойки, расширяя их и обогащая примесями
...
Рассмотренные ранее процессы возникновения химической неоднородности характерны в основном для малых скоростей охлаждения или применительно к сварке для
...
При увеличении скорости охлаждения диффузионные процессы пройти не успевают и степень внутрикристаллической ликвации Сд увеличивается вплоть до максимума при значении
...
С увеличением скорости охлаждения от О до шг точка предельной растворимости на бинарной диаграмме состояния смещается влево в сторону меньших концентраций до тех пор, пока преобладает диффузионный механизм кристаллизации
...
При дальнейшем увеличении скорости охлаждения с развитием процесса бездиффузионной кристаллизации предельная растворимость смещается вправо к равновесному положению
...
Дефекты кристаллической решетки в металлах при сварке ПОНЯТИЕ О ДЕФЕКТАХ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ В процессе кристаллизации в твердом металле возникают дефекты кристаллического строения
...
Несовершенства кристаллического строения вызывают большие флуктуации внутренней энергии, влияют на прочность, пластичность, деформационную способность металлов, их коррозионную стойкость, склонность к хрупким разрушениям, на технологическую прочность при сварке
...
С увеличением скорости охлаждения от О до шг точка предельной растворимости на бинарной диаграмме состояния смещается влево в сторону меньших концентраций до тех пор, пока преобладает диффузионный механизм кристаллизации
...
При дальнейшем увеличении скорости охлаждения с развитием процесса бездиффузионной кристаллизации предельная растворимость смещается вправо к равновесному положению
...
Дефекты кристаллической решетки в металлах при сварке ПОНЯТИЕ О ДЕФЕКТАХ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ В процессе кристаллизации в твердом металле возникают дефекты кристаллического строения
...
Термодинамически устойчивые дефекты возникают в тех случаях, когда увеличение энтропии, вызванное противодействием искажению решетки, уравнивает или даже превышает прирост внутренней энергии, обусловленный этим искажением
...
При образовании точечного дефекта заметные смещения претерпевают лишь те атомы, которые близко расположены к вакантному узлу, замещенному атому или междоузлию, занятому атомом внедрения
...
Образование точечных дефектов вызвано тем, что атомы, совершающие колебания в узлах кристаллической решетки, вследствие флуктуации энергии или внешнего энергетического воздействия получают дополнительный запас энергии и переходят в состояние с большей потенциальной энергией
...
Местная геометрическая и энергетическая неравномерность в решетке вокруг точечного несовершенства приводит к тому, что прн наличии внешних энергетических воздействий
...
Термодинамически устойчивые дефекты возникают в тех случаях, когда увеличение энтропии, вызванное противодействием искажению решетки, уравнивает или даже превышает прирост внутренней энергии, обусловленный этим искажением
...
Дислокации представляют собой дефекты кристаллического строения, вызывающие нарущения правильного расположения атомов на расстояниях, значительно больших, чем постоянная решетки
...
Дислокации представляют собой дефекты кристаллического строения, вызывающие нарущения правильного расположения атомов на расстояниях, значительно больших, чем постоянная решетки
...
Вследствие смещения одной части атомных рядов кристалла по отношению к другой под влиянием сдвиговых напряжений т в кристалле у вершины смещения образуется винтовая дислокация
...
Вследствие смещения одной части атомных рядов кристалла по отношению к другой под влиянием сдвиговых напряжений т в кристалле у вершины смещения образуется винтовая дислокация
...
Движущая сила любого вызванного наличием дислокаций процесса в кристалле — потенциальная энергия дислокации, которая пропорциональна квадрату вектора Бюргерса
...
Упругая область удалена от ядра, поэтому изменения колебаний атомов этой области, вызванные наличием дислокации, будут несущественными и приведут к несущественному изменению энтропии
...
В процессах возникновения и движения дислокаций, в том числе при пластической деформации, они перемещаются к поверхности, где увеличивают плотность участков с повышенной свободной энергией, повышенной активностью, что имеет большое значение при сварке металлов давлением в твердом состоянии
...
К поверхностным несовершенствам кристаллического строения относятся искажения кристаллической решетки у поверхности металла, границы зерен, блоков, структурных составляющих
...
ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСОВЕРШЕНСТВ КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ В МЕТАЛЛЕ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ Процесс сварки сопровождается интенсивным термодеформационным воздействием на металл
...
Высокие температуры нагрева, неравновесные условия кристаллизации шва, высокои низкотемпературная пластическая деформация, значительная химическая неоднородность металла шва оказывают большое влияние на образование и перераспределение дефектов кристаллического строения в шве и зоне термического влияния
...
Характер изменения пластичности и прочности металлов и сплавов в области высоких температур при сварке Механические характеристики сварного соединения — прочность и пластичность — в период его формирования определяют вероятность получения бездефектного соединения в такой же степени, как прочностные и эксплуатационные характеристики — степень надежности работы конструкции
...
Обычно механические характеристики металла в области высоких температур, достигающих температуры плавления, определяют на специальных установках, включающих в себя нагревательное устройство, имитирующее температурный цикл сварки, и механическую часть и оснащенных регистрирующими приборами
...
Характер изменения пластичности и прочности металлов и сплавов в области высоких температур при сварке Механические характеристики сварного соединения — прочность и пластичность — в период его формирования определяют вероятность получения бездефектного соединения в такой же степени, как прочностные и эксплуатационные характеристики — степень надежности работы конструкции
...
При деформировании происходит заклинивание зерен и дальнейший процесс становится возможным только в случае пластической деформации самих зерен либо смещения их друг относительно друга
...
Деформация такого двухфазного агрегата при условии сохранения сплошности в направлении действия сил Р возможна только при смятии отдельных точек контакта зерен
...

Справочник по сварке и склеиванию пластмасс
Контактная сварка. В помощь рабочему-сварщику
Справочник молодого электросварщика по ручной сварке: Справ, пособие для средних ПТУ
Теория сварочных процессов
Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением
Наплавка и напыление
Термическая обработка сплавов: Справочник

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

admin

Теория сварочных процессов