Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Электрошлаковая сварка -> Образование сварного соединения и контроль качества -> Образование сварного соединения и контроль качества

Образование сварного соединения и контроль качества

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

для большинства сплавов меньше единицы, перед фронтом кристаллизации образуется слой с избыточным содержанием атомов примеси — диффузионный слой или так называемое концентрационное уплотнение. Концентрация примеси экспоненциально убывает от максимальной — на межфазной границе — до средней (начальной) — на границе концентрационного уплотнения с расплавом начального состава. Соответственно этому увеличивается равновесная температура ликвидуса рассматриваемого слоя расплава от минимальной до значения, соответствующего ликвидусу расплава начального состава Тж (0). Действительное распределение температур в расплаве перед фронтом кристаллизации соответствует кривой ТД. Разность между Тж и ТД представляет концентрационное переохлаждение. Конвективные потоки в расплаве уменьшают толщину диффузионного слоя концентрационного уплотнения бХ, однако уничтожить его не в состоянии.

Толщина слоя концентрационного переохлаждения определяется точкой пересечения кривых Тж и Тд и, как правило, меньше толщины слоя концентрационного уплотнения бх.

Концентрационное переохлаждение усиливается термическим переохлаждением, суть которого показана на рис. 2.5.

Благодаря усиленному теплоотводу в кристаллизующийся металл температура на поверхности растущего кристаллита несколько ниже, чем равновесная температура кристаллизации. Чем больше эта разность температур, тем выше скорость кристаллизации.

Ячеистая форма кристаллизации, в свою очередь, может потерять устойчивость и перейти в дендритную форму. Условием для такого перехода служит повышение содержания примеси, уменьшение градиента температур и увеличение скорости кристаллизации. Возможно даже начало кристаллизации со столбчатыми дендритами. Ячейки удобно рассматривать как первичные оси дендритов или как начальную стадию их роста.

Дендритная структура возникает и при термическом переохлаждении, когда температура расплава понижается по мере удаления от межфазной поверхности. Такое теплофизическое состояние в расплаве способствует появлению и росту дендритов наиболее развитой формы — равноосных (полиэдров). Равноосные дендриты обычно образуются в центре шва.

Рост вторичных осей дендритов обусловлен концентрационным уплотнением в промежутках между ячейками, образующимися благодаря тому, что растущий выступ ячейки оттесняет атомы примеси в стороны.

Таким образом, изменение совокупности теплофизических условий кристаллизации определяет изменение типов структур от слоистой до полиэдрической.

Поскольку при электрошлаковой сварке теплофизические условия кристаллизации изменяются в зависимости от положения растущего кристаллита в металлической ванне, следует ожидать различные типы кристаллических структур в одном и том же шве. Рассмотрим эти условия подробнее.

Градиент температур вблизи межфазной границы наибольший на боковой поверхности металлической ванны (в зоне сплавления) и наименьший в хвостовой ее части (в центре шва). На рис. 2.6, а показана эпюра градиентов температур в металлической ванне эллиптического вида, а на рис. 2.6, б — эпюра градиентов температур в ванне конического вида. Схемы интерпретированы

для электрошлаковой сварки. Рис. 2.6, а можно отнести в первом приближении к случаю электрошлаковой сварки с малой скоростью подачи электродной проволоки, рис. 2.6, б — к случаю сварки с большой скоростью подачи электродной проволоки. Градиент температур в хвостовой части ванны в обоих случаях значительно меньше, чем на боковой поверхности металлической ванны. В результате выделения скрытой теплоты плавления градиент температур в области жидкого металла в центре шва может стать отрицательным, что свидетельствует о наличии термического переохлаждения.

Скорость кристаллизации увеличивается от нуля на боковой поверхности металлической ванны до максимальной в хвостовой ее части.

В первом приближении принимают направление роста кристаллита перпендикулярным поверхности изотермы затвердевания. На рис. 2.7, а показано распределение скоростей кристаллизации по поверхности фронта кристаллизации в металлической ванне эллиптического вида (случай с малой скоростью подачи электродной проволоки), а на рис. 2.7, б — в металлической ванне конического вида (при сварке с большой скоростью подачи электродной проволоки).

Содержание примеси в хвостовой части ванны, особенно в последних порциях кристаллизующегося металла, может быть выше, чем в остальных участках ванны. Это объясняется так называемой нормальной ликвацией, сущность которой иллюстрируется упрощенно рис. 2.8. Вследствие образования диффузионного слоя кристаллизующийся металл на начальной стадии обеднен примесью (участок А). Конец участка А соответствует стабилизации диффузионного слоя. Характер распределения примеси на участке В не изменяется. Участок С соответствует моменту, когда растущие кристаллиты сближаются своими торцами, и условия равновесия процесса нарушаются.

Концентрация примеси в расплаве по мере сближения фронтов кристаллизации увеличивается. Она может быть исключительно велика, если кристаллиты растут к центру шва под прямым углом и встречные фронты кристаллизации смыкаются в одной плоскости. Это место обычно называют зоной слабины, и здесь могут появиться кристаллизационные трещины. Опасность появления таких трещин увеличивается с уменьшением коэффициента формы металлической ванны b/h, что происходит при увеличении сварочного тока и скорости сварки.

Попытаемся на основании изложенного объяснить характер кристаллической структуры металла шва.

Малая скорость кристаллизации и сравнительно высокий градиент температур в зоне сплавления при относительно низкой концентрации примесей способствуют ячеистой кристаллизации. Если градиент температур уменьшить, а скорость кристаллизации увеличить, то произойдет рост столбчатых дендритов. Наиболее вероятно образование столбчатой дендритной структуры вблизи зоны сплавления при сварке сплавов с повышенным содержанием примесей, например углерода.

По мере удаления от зоны сплавления скорость кристаллизации увеличивается, а градиент температур уменьшается. Это создает условия для перехода ячеистой кристаллизации в дендритную. Наконец, вблизи хвостовой части ванны скорость кристаллизации может быть настолько велика, а градиент температур настолько мал (и даже отрицателен), что становится неизбежным рост равноосных дендритов.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.04.10   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

11:30 Трубы 426х28

06:52 Подвеска крюковая

20:18 Круг калиброванный ст.20

20:17 Продам круг чугунный ЧХ-1 литье чугуна

20:17 Квадрат стальной ст.45ХН2МФА, брусок

20:17 Заготовки ст.20, сталь конструкционная углеродистая качестве

20:17 Круг ст.40ХН

20:17 Лист горячекатанный ст.08Х13

20:17 Заготовки ст.4Х4ВМФС, сталь инструментальная штамповая 4Х4ВМ

20:17 Изготовим отливки из чугуна: круги, втулки, кольца

НОВОСТИ

24 Июля 2017 17:09
Снос 108-летнего стального моста в американском штате Нью-Гэмпшир

22 Июля 2017 17:51
Перевозка лопастей ветрогенератора

24 Июля 2017 17:14
Азиатский выпуск стали в июне вырос на 4,5%

24 Июля 2017 16:08
Третью очередь угольного терминала ”Восточного порта” достроит структура ”УГМК”

24 Июля 2017 15:32
Мировой выпуск прямовосстановленного железа за полгода вырос на 9,9%

24 Июля 2017 14:56
На Камчатке за полгода добыли 7,3 тонны серебра

24 Июля 2017 13:01
Мировой выпуск стали в июне 2017 года вырос на 3,2%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Стальные канаты - конструктивные особенности

ТОП 8 самых ожидаемых новинок кино

Защита металлоконструкций от огня

Выбор насосной станции для дома и дачи

Небольшой ликбез по инфракрасным нагревателям

Пилы по металлу - особенности полотен

Cтиральные машины - основные аспекты выбора

Сверление – особенности процесса

Особенности емкостей и баков отопительных систем в промышленности

Кованые конструкции для благоустойства участка

Вилочные погрузчики для складов и производств

Металлические сейфы для хранения ценностей

Основные параметры и особенности использования стабилизаторов напряжения

Использование алюминиевого профиля в мебельной промышленности

Основные аспекты применения защитных тентов

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает металлопрокат.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.