Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением

Листать книгу

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

скачать книгу Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением

В зависимости от режима сварки ширина шва и глубина металлической ванны, а следовательно, и коэффициент формы могут несколько изменяться по длине сварочной ванны
...
На процессе формирования могут сказаться величина зазора, состав флюса, глубина шлаковой ванны, скорость поперечного перемещения электрода, вылет и диаметр сварочной проволоки
...
Основные параметры металлической ванны при электрошлаковой сварке режима, за счет которого в сварочной практике изменяют в желаемом направлении глубину металлической ванны
...
Увеличение толщины свариваемого металла, приходящейся на один электрод, приводит к уменьшению ширины шва и глубины металлической ванны, что связано с изменением погонной энергии
...
Снижение электропроводности флюса, при прочих равных условиях, приводит к росту глубины металлической ванны и ширины шва в результате увеличения теплоты, выделяемой в ванне
...
Коэффициент формы металлической ванны находится в обратной зависимости от величины тока и скорости сварки и в прямой зависимости от напряжения иа электродах и толщины металла, приходящейся на электрод Общие данные о характере влияния элементов режима сварки на размеры и форму шва при электрошлаковой сварке приведены в табл
...
Состав шва определяется долями участия того и другого металла в металле шва, зависящими от режима сварки, характера подготовки кромок и изменений, происходящих в составе шва при взаимодействии электродного металла и металла сварочной ванны с газами и шлаком
...
Состав шва определяется долями участия того и другого металла в металле шва, зависящими от режима сварки, характера подготовки кромок и изменений, происходящих в составе шва при взаимодействии электродного металла и металла сварочной ванны с газами и шлаком
...
При дуговой сварке повышение силы тока приводит к увеличению количества расплавляемого основного металла и вводимого в шов электродного металла, при этом количество расплавляемого основного металла растет более интенсивно, что приводит к увеличению доли основного металла в металле шва
...
При электрошлаковой сварке повышение силы тока всегда сопровождается увеличением скорости сварки, что приводит к уменьшению ширины провара и снижению доли основного металла в металле шва
...
Количество электродного металла снижается более интенсивно, чем количество расплавляемого основного металла, поэтому доля основного металла в металле шва с увеличением скорости сварки увеличивается
...
Уве личение коэффициента плавления проволоки приводит к неко торому возрастанию доли электродного металла в металле шва Тип шва и характер подготовки кромок оказывают существен ное влияние на долю участия основного металла в металле шва Характер этого влияния ясен из схемы, приведенной на рис
...
При сварке постоянным током прямой полярности несколько уменьшается глубина провара основного металла и увеличивается коэффициент плавления электродного металла
...
Это приводит к заметному снижению доли основного металла в металле углового шва и в наплавке по сравнению со сваркой переменным током или постоянным током обратной полярности
...
Это важно при сварке основного металла, содержащего повышенные количества элементов, снижающих стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и ухудшающих другие свойства металла шва
...
Для снижения доли основного металла в металле шва кроме изменения в желаемом направлении перечисленных выше элементов режима прибегают также к многослойной сварке
...
Основная задача, возникающая перед технологом при выборе режима сварки, сводится к определению такого сочетания элементов режима, при котором обеспечивается требуемое качество сварного соединения при максимальной производительности и минимальной стоимости процесса
...
Для данного способа сварки, марки основного металла и типа шва существует оптимальный режим, который в зависимости от конкретных условий может изменяться только в узких пределах
...
При разработке технологии оптимальный режим подбирают экспериментальным путем или путем расчета на основе приведенных выше уравнений распространения теплоты при сварке
...
При сварке постоянным током прямой полярности несколько уменьшается глубина провара основного металла и увеличивается коэффициент плавления электродного металла
...
Типичные дефекты и их классификация Качество сварных соединений в значительной мере определяет эксплуатационную надежность и экономичность конструкций
...
Наличие в сварных соединениях дефектов — отклонений от заданных свойств, формы и сплошности шва, свойств и сплошности околошовной зоны может привести к нарушению герметичности, прочности и других эксплуатационных характеристик изделия, а при некоторых обстоятельствах вызвать аварию его в процессе изготовления, монтажа или работы
...
Количество их — объективный показатель рациональности принятого технологического процесса, пригодности и кондиции используемых сварочных материалов и основного металла, квалификации кадров, наличия необходимого комфорта для работы сваршиков, оптимальности и технического состояния оборудования и оснастки и общей культуры производства, характерной для данного предприятия
...
Снижение вероятности образования дефектов даже за счет увеличения затрат на вспомогательные и основные технологические операции экономически целесообразно
...
Типичные дефекты и их классификация Качество сварных соединений в значительной мере определяет эксплуатационную надежность и экономичность конструкций
...
Наличие в сварных соединениях дефектов — отклонений от заданных свойств, формы и сплошности шва, свойств и сплошности околошовной зоны может привести к нарушению герметичности, прочности и других эксплуатационных характеристик изделия, а при некоторых обстоятельствах вызвать аварию его в процессе изготовления, монтажа или работы
...
Количество их — объективный показатель рациональности принятого технологического процесса, пригодности и кондиции используемых сварочных материалов и основного металла, квалификации кадров, наличия необходимого комфорта для работы сваршиков, оптимальности и технического состояния оборудования и оснастки и общей культуры производства, характерной для данного предприятия
...
К первой группе относятся дефекты, связанные с металлургическими, термическими и гидродинамическими явлениями, происходящими в процессе образования, формирования и кристаллизации сварочной ванны и остывания сварного соединения
...
Это кристаллизационные и холодные трещины в металле шва и околошовной зоне, поры, шлаковые каналы, флокены, зона несплавления, утяжины, отклонения от необходимых прочностных и пластических свойств металла шва и сварного соединения, а также неблагоприятные изменения свойств металла околошовной зоны
...
Ко второй группе дефектов, которую назовем дефектами формирования швов, относятся непровары, подрезы, наплывы, прожоги, кратеры, несимметричность расположения угловых швов, уменьшение размеров швов и др
...
Возникновение подобных дефектов обычно обусловлено неправильным технологическим процессом, нарушением режима сварки, неисправностью оборудования, низкой квалификацией рабочих, плохой подготовкой и сборкой под сварку элементов конструкции, неточным расположением конца электрода по отношению к свариваемым кромкам, недоступностью места сварки и возникающим из
...
В процессе изготовления сварных конструкций наблюдаются изменение формы отдельных элементов или всей конструкции и отступления от предусмотренных проектом размеров
...
Кристаллизационные трещины в металле шва Кристаллизационными трещинами называют макроскопические и микроскопические несплошности, имеющие характер надреза и зарождающиеся в процессе первичной кристаллизации металла шва
...
Продольные трещины могут располагаться по оси шва в месте стыка столбчатых кристаллитов или между соседними кристаллитами, поперечные трещины — между соседними кристаллитами
...
К первой группе относятся дефекты, связанные с металлургическими, термическими и гидродинамическими явлениями, происходящими в процессе образования, формирования и кристаллизации сварочной ванны и остывания сварного соединения
...
Кристаллизационные трещины в металле шва а — продольная,б — поперечнаяа — продольная н поперечные При дуговой сварке кристаллизационные трещины выходят
...
Кристаллизационные трещины в металле шва а — продольная,б — поперечнаяа — продольная н поперечные При дуговой сварке кристаллизационные трещины выходят
...
Затвердевание металла шва происходит в условиях воздействия растягивающих напряжений, возникающих в результате неравномерного нагрева и охлаждения свариваемого металла, жесткого закрепления деталей и затрудненного сокращения металла шва
...
Наличие растягивающих напряжений вызывает пластическую деформацию металла шва, причем интенсивность ее нарастания увеличивается со снижением температуры
...
Затвердевание металла шва происходит в условиях воздействия растягивающих напряжений, возникающих в результате неравномерного нагрева и охлаждения свариваемого металла, жесткого закрепления деталей и затрудненного сокращения металла шва
...
Наличие растягивающих напряжений вызывает пластическую деформацию металла шва, причем интенсивность ее нарастания увеличивается со снижением температуры
...
Поэтому задача сводится к уменьшению величины этих напряжений, к отдалению момента возрастания их до значения, которое может вызвать пластическую деформацию металла шва, приводящую к его разрушению
...
Это может быть достигнуто путем рационального конструирования узлов и элементов, уменьшения количества и сосредоточения швов, выбора оптимальной формы разделки кромок, устранения излишней жесткости узлов и других мер
...
Уменьшение влияния растягивающих напряжений за счет технологических мер достигается путем предварительного подогрева, рационального порядка наложения швов и выбора способов и режимов сварки, обеспечивающих минимальную величину этих напряжений
...
Положительное влияние подогрева обусловлено отдалением момента возникновения растягивающих напряжений и снижением скорости их нарастания в период, когда металл шва обладает пониженной пластичностью
...
Предварительный подогрев является весьма эффективной мерой повышения стойкости металла шва против кристаллизационных трещин при сварке конструкционных и других сталей
...
Температура предварительного подогрева, при которой не наблюдается образования трещин, зависит от химического состава металла шва, конструкции и сечения деталей, а также других факторов и обычно изменяется в пределах
...
На практике достаточно часто, особенно при сварке под флюсом низколегированных и среднелегированных сталей, наблюдается образование трещин в участках шва, непосредственно прилегающих к сборочным прихваткам, и у планок, служащих для вывода начала и конца шва за пределы соединения
...
При расплавлении сборочной прихватки зазор между свариваемыми кромками стремится увеличиться, в результате чего создаются значительные растягивающие напряжения
...
На практике достаточно часто, особенно при сварке под флюсом низколегированных и среднелегированных сталей, наблюдается образование трещин в участках шва, непосредственно прилегающих к сборочным прихваткам, и у планок, служащих для вывода начала и конца шва за пределы соединения
...
При расплавлении сборочной прихватки зазор между свариваемыми кромками стремится увеличиться, в результате чего создаются значительные растягивающие напряжения
...
Все элементы, входящие в состав металла шва, условно могут быть отнесены к трем основным группам, Первая группа — элементы, присутствие которых снижает стойкость металла шва против кристаллизационных трещин
...
Непосредственной причиной образования кристаллизационных трещин от серы являются легкоплавкие сульфидные прослойки, располагающиеся по границам кристаллитов металла шва
...
Значительный практический интерес представляет обессеривание сварочной ванны за счет применения специальных флюсов и покрытий, при которых достигается переход серы из металла сварочной ванны в шлак
...
Фосфор часто оказывает вредное влияние на стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и приводит к резкому снижению ударной вязкости металла, особенно при пониженных температурах
...
Интенсивность влияния фосфора на образование кристаллизационных трещин пропорциональна содержанию легкоплавких фосфорсодержащих включений на границах кристаллитов металла шва
...
Так как растворимость фосфора в аустените меньше, чем в феррите, опасность образования кристаллизационных трещин от фосфора значительно больше в аустенитных швах
...
Если же на ранних стадиях кристаллизации металла шва кроме аустенита образуется и феррит, опасность образования трещин значительно уменьшается, так как большая часть фосфора растворяется в металле
...
При сварке высоколегированных сталей углерод способствует образованию по границам кристаллитов легкоплавких пленок карбидного происхождения, что снижает стойкость швов против кристаллизационных трешин
...
Критическое содержание углерода зависит от конструкции узла, наличия или отсутствия предварительного подогрева, формы шва и содержания в нем других элементов, в первую очередь серы
...
Чтобы снизить содержание углерода в металле шва, применяют сварочную проволоку и электродные стержни с низким содержанием углерода, уменьшают долю основного металла в шве
...
Так как углерод является наиболее дешевым и недефицитным элементом, повышающим прочность металла шва, задача рациональной технологии сварки должна заключаться в сохранении в металле шва возможно более высокого количества углерода, еще не вызывающего снижения стойкости против трещин
...
При сварке углеродистых и низколегированных конструкционных сталей никель попадает в шов из основного и дополнительного металлов в количествах, не оказывающих отрицательного влияния на стойкость металла шва против образования трещин
...
Марганец уменьшает вредное влияние серы, повышая стойкость шва на углеродистых, низколегированных и хромонйкелевых аустенитных сталях против образования кристаллизационных трещин
...
При достаточно высокой его концентрации в металле шва сера связывается в тугоплавкий сульфид марганца, включения которого менее опасны в отношении возникновения трещин, чем включения сульфида железа
...
При высоком содержании марганца в металле шва в присутствии углерода возможно возникновение кристаллизационных трещин, вызванных легкоплавкой карбидной эвтектикой
...
Вместе с тем повышение содержания кислорода снижает ударную вязкость металла шва на углеродистых и низколегированных конструкционных сталях и уменьшает пластичность аустенитных швов
...
Одним из наиболее широко применяемых технологических методов повышения стойкости шва против образования кристаллизационных трещин является уменьшение в нем содержания вредных и увеличение полезных элементов
...
Изменения химического состава металла шва в желаемом направлении обычно достигают применением дополнительного металла с низкой концентрацией вредных примесей и содержащего полезные легирующие элементы, уменьшением доли участия основного металла в металле шва, а также выбором типа покрытия или флюса, при металлургическом взаимодействии которых с металлом сварочной ванны происходит очищение его от вредных и легирование полезными элементами
...
Наиболее действенный метод предотвращения возникновения трещин в металле шва за счет применения основного металла с низким содержанием вредных элементов не всегда оправдан, так как ведет к повышению стоимости основного металла
...
Для конструкций, работающих при повышенных температурах, необходимо стремиться к тому, чтобы металл шва по химическому составу был близок к основному металлу
...
Следует избегать различного легирования шва и основного металла, могущего привести в результате протекающих при этих температурах процессов диффузии к образованию в сварном соединении зоны с измененными свойствами
...
Швы с таким большим значением коэффициента формы встречаются главным образом при наплавке, выполняемой электродной лентой, и при сварке последнего прохода многослойного шва
...
Такая же взаимосвязь существует между коэффициентом формы шва и критическим содержанием других элементов и распространяется на другие виды сваркн плавлением
...
Зависимость между критическим содержанием углерода в металле шва и коэффициентом его формы при дуговой сварке углеродистых сталей сварке первого слоя многослойного шва и углового шва с разделкой кромок, где требование обеспечения провара вершины угла предопределяет необходимость применения швов с малым коэффициентом формы
...
При этом в результате ограниченного теплоотвода от основания сварочной ванны столбчатые кристаллиты растут навстречу друг другу, что определяет большую вероятность появления трещин
...
Изменение формы провара — один из широко применяемых технологических методов повышения стойкости металла шва против образования кристаллизационных трещин
...
Зависимость между критическим содержанием углерода в металле шва и коэффициентом его формы при дуговой сварке углеродистых сталей сварке первого слоя многослойного шва и углового шва с разделкой кромок, где требование обеспечения провара вершины угла предопределяет необходимость применения швов с малым коэффициентом формы
...
При этом в результате ограниченного теплоотвода от основания сварочной ванны столбчатые кристаллиты растут навстречу друг другу, что определяет большую вероятность появления трещин
...
Повышению стойкости швов против образования кристаллизационных трещин при ручной дуговой сварке способствует снижение доли основного металла в металле шва, а при электрошлаковой сварке — и наличие сопутствующего подогрева
...
В сварочной практике существует мнение, что швы с выпуклой формой поверхности обладают более высокой стойкостью против образования кристаллизационных трещин, чем швы с вогнутой формой поверхности
...
Стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин может быть повышена путем измельчения первичной структуры металла шва и изменения характера первичной кристаллизации
...
Указанного недостатка лишен способ введения дополнительного металла с присадочной проволокой, приводящей к охлаждению металла сварочной ванны и уменьшению размеров кристаллитов
...
Измельчить первичную структуру металла шва можно путем механических колебаний сварочной ванны в процессе ее кристаллизации, механической вибрации электрода, электромагнитных колебаний и т п
...
В околошовной зоне сварных соединений конструкционных сталей и сплавов иногда наблюдаются горячие трещины, проходящие по границам зерен основного металла
...
Горячая трещина в околошовной зоне В основном металле следует ограничивать содержание вредных примесей, в особенности серы и фосфора, прибегать к связыванию этих элементов в тугоплавкие соединения, а также способствовать измельчению и равномерному распределению их в основном металле
...
Холодные трещины В отличие от кристаллизационных трещин холодные трещины образуются в сварных соединениях при остывании их до относительно невысоких температур, как правило, ниже
...
Ввиду преимущественного возникновения холодных трещин в соединениях из восприимчивых к закалке мартенситных и перлитных сталей трещины этого типа иногда называют закалочными
...
Горячая трещина в околошовной зоне В основном металле следует ограничивать содержание вредных примесей, в особенности серы и фосфора, прибегать к связыванию этих элементов в тугоплавкие соединения, а также способствовать измельчению и равномерному распределению их в основном металле
...
Холодные трещины В отличие от кристаллизационных трещин холодные трещины образуются в сварных соединениях при остывании их до относительно невысоких температур, как правило, ниже
...
Ввиду преимущественного возникновения холодных трещин в соединениях из восприимчивых к закалке мартенситных и перлитных сталей трещины этого типа иногда называют закалочными
...

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
Цветные металлы и сплавы: Справочник

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

admin

Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением