Разделы сайта

Читаемое

Обновления Mar-2024

Промышленность Ижоры -->  Сварка металлов и сплавов плавлением 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 [ 178 ] 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253

нается ферритно-перлитный распад аустенита в металле шва (кривая /) и бейнитно-мартенситное превращение аустенита в металле шва (кривая 2). Последнее превращение сопровождается значительным объемным эффектом, что и обусловливает в основном отмеченные изменения в нарастании поперечных напряжений

Если сопоставить данные рис. 10-11 с приведенными выше сведениями о повышении стойкости против образования холодных трещин и ускорении превращения аустенита под действием внешних напряжений, можно прийти к следующему заключению: только в соединениях с аустенитным и бейнитно-мартенситным швами поперечные напряжения перед бейнитно-мартенситным превращением в околошовной зоне при температуре 400-450° С достигают величины (12 кгс/мм), достаточной для смещения превращения и повышения их стойкости против образования трещин. В соединениях с ферритно-перлитным швом величины этих напряжений недостаточны (6 кгс/мм при 450° С) для такого смещения

Все изложенное хорошо согласуется с известными данными о высокой стойкости соединений с аустенитными и бейнитно-мартенситными швами против образования холодных трещин и низкой стойкости соединений с ферритно-перлитными швами. Кривые замедленного разрушения стыковых соединений из стали 35ХЗНЗМ, подтверждающие это положение, приведены на рис. 10-12.

Второй способ регулирования временных напряжений заключается в установлении рациональной последовательности вьшолнения отдельных швов в сварной конструкции (узле). Сущность его поясним на примере образования трещин в отдельных швах технологической крестовой пробы, применяемой для оценки сопротивляемости соединений холодным трещинам (рис. 10-13). Швы этой пробы по нарастанию стойкости против образования холодных трещин в околошовной зоне расположены в следующий ряд: /, 3, 2, 4. В такой же последовательности они располсжены и по жесткости закрепления соединяемых пластин перед сваркой. Шов / сварен при свободных пластинах, а шов 4-при наибольшей жесткости их закрепления ранее выполненными швами.

Можно полагать, что в описанной последовательности проявляется положительное влияние величины временных напряжений на превращение аустенита в околошовной зоне этих швов. В околошовной зоне шва / эти напряжения наименьшие и наибольшие в шве 4. При сварке реальных узлов, подобных крестовой пробе, знание отмеченной зависимости позволяет установить рациональные технологические приемы и последовательность вьшолнения отдельных швов. Например, можно предусмотреть, чтобы швы / и 5 выполнялись аустенитными электродами, а швы 2 п 4 - более дешевыми ферритно-перлитными электродами.

Однако при практическом использовании этого способа предупреждения холодных трещин необходимо учитывать, что чрез-



b, кгс/мм

35 30 25 20 15 10

... \ -

---- о

С-

Рис. 10-12.

Влияние типа металла шва на стойкость соединений против образования холодных трещин в околошовной зоне

/ - ферритно перлитный шов,

2 - бейнитно мартенситный шов,

3 - аустеиитный шов

трещины

Рис. 10-13.

Влияние последовательности выполнения швов в крестовой пробе на возникновение в них холодных трещин

мерное увеличение жесткости закрепления соединяемых элементов может не только не предупредить возникновения трещин, а напротив, способствовать их появлению вследствие значительного повышения остаточных напряжений. Отмеченные обстоятельства необходимо учитывать применительно к отдельным швам конкретной конструкции.

Третий способ регулирования временных напряжений в сварных соединениях состоит в преднамеренном их деформировании внешней силой в оптимальном интервале температур при помощи специальных приспособлений по схемам, аналогичным приведенным в § 6-3. Большие размеры и сложность этих приспособлений ограничивают практическое применение способа деталями и узлами с относительно небольшим сечением.

Применение сварочных проволок с возможно более низкой температурой плавления. При сварке плавлением околошовная зона нагревается до температур, близких к температуре плавления. Б этих условиях в пограничных со швом зернах металла развивается высокотемпературная химическая неоднородность и наблюдается подплавление границ. Это подплавление приводит к образованию особого вида дефектов - надрывов. При последующем остывании соединения надрывы служат очагами возникновения холодных трещин.

Очевидно, что в том случае, когда температура плавления металла шва ниже температуры плавления основного металла, создаются условия для залечивания (заполнения) надрывов жидким металлом и соответствующего снижения опасности образования трещин. Характерный пример залечивания надрыва на кромках среднелегированной стали аустенитным металлом шва показан на рис. 10-14.




Рис. 10-14. Надрыв в околошовной зоне, залеченный аустенитным металлом, шва; X 200

Высокая стойкость соединений легированных сталей с аустенитным и бейнитно-мартенситным швами против образования холодных околошовных трещин может быть обусловлена не только интенсивным нарастанием в них временных напряжений, как это было показано выше, но и низкой температурой плавления сварочных проволок.

По нарастанию температуры плавления сопоставляемые швы располагаются в следующий ряд: аустенитный шов (проволока Св-08Х20Н9Г7Т) - Т 1460° С; мартенситно-бейнитный шов (проволока Св-ЮХбМ) - Тл 1510° С; ферритно-перлитный шов (проволока Св-ОВГА) - Тпл 1520° С. В такой же последовательности располагаются соединения с перечисленными швами и по стойкости против образования холодных трещин в околошовной зоне.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 [ 178 ] 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253

© 2003 - 2024 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка