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 

строчек включений, являющихся результатом дендритной сегрегации слитков. Последняя развивается в процессе кристаллизации слитков, когда легкоплавкие сульфиды, в особенности железа и никеля, и их эвтектики оттесняются к границам дендритов и формируют прослойки значительной ширины. Количество и вероятность образования этих прослоек тем больше, чем больше развес слитка и содержание в нем углерода и фосфора, способствующих дендритной неоднородности и сегрегации серы. При сварке литого, кованого или катаного металла происходит подплавление легкоплавких прослоек и строчек и раскрытие несплошностей основного металла под влиянием сварочных напряжений. Микроскопические включения также частично или полностью расплавляются и могут образовывать пленки по границам зерен. В процессе охлаждения сварных соединений нарастают напряжения растяжения, и по границам зерен, ослабленным такими пленками неметаллических включений, возникают надрывы (рис. 2.16, 2.17).

Повышение содержания в стали S, Р, С, Si и Ni, способствующих образованию сульфидных включений по границам зерен, увеличивает вероятность надрывов в зоне термического влияния. Особенно склонны к ним никельсодержащие стали с повышенным содержанием углерода. Легированные же стали, содержащие активные карбидообразующие элементы, часто весьма стойки против возникновения надрывов при сварке, так как помимо сульфидов типа М (Fe, Mn) S образуются сульфиды, имеющие прочную связь с карбидами некоторых элементов. При охлаждении стали они выделяются из карбидов частично либо вовсе не выделяются. По степени усиления связи с сульфидами карбидообразующие элементы можно расположить в ряд: Сг, Mo, W, V, Ti. При наличии в стали специальных карбидов этих элементов количество легкоплавких сульфидов и склонность металла к надрывам уменьшается.

Поражают надрывы, как правило, соединения металла толщиной более 100 мм, изредка —70—80 мм. Поскольку существенная роль в их образовании принадлежит сварочным напряжениям, наибольшее количество надрывов наблюдается в особо жестких конструкциях или в участках соединений с повышенной жесткостью, например, в районе замыкания кольцевых швов. Их возникновению способствуют также узкие швы с небольшим проплавлением кромок, местные резкие сужения провара, увеличение глубины шлаковой ванны и удаление зоны плавления кромок от поверхности ванны жидкого металла. Роль этих факторов недостаточно ясна, но, видимо, во многом сводится к изменению деформационного цикла сварки.

На стойкость металла вблизи границы сплавления против надрывов влияет и химический состав шва, от которого зависит

температура его плавления]. Если в процессе охлаждения соединения первым кристаллизуется шов, возникающие в основном металле упругопластические деформации вызывают микронадрывы по границам оплавившихся зерен. Если первыми затвердевают оплавившиеся вблизи границы сплавления участки основного металла, то вследствие большой жидкотекучести перегретый металл шва может заполнить («залечить») потенциальные очаги надрывов — микронесплошности перегретой стали. Подобным образом действует, например, аустенитный металл шва. В соединениях из низко- и среднелегированных сталей, сваренных аустенитными электродами, надрывы в околошовной зоне не образуются.

Стойкость сталей против надрывов экспериментально оценивают путем сварки специальной пробы, учитывающей такие условия возникновения дефектов, как резкое сужение провара, небольшая ширина шва и высокие сварочные напряжения. Проба состоит из образца стали 500X500XS с вырезанной до середины его высоты щелью под сварочный зазор. Электрошлаковую сварку первой половины стыка выполняют при повышенном напряжении, чтобы получить глубокое проплавление кромок. Затем снижают напряжение сварки до тех пор, пока в верхней части стыка не установится минимальный провар. Наличие трещин определяют на продольных макрошлифах (А. М. Макара и др.).

Сравнительная оценка сопротивляемости сталей надрывам возможна и экспресс-методом на машине ИМЕТ-ЦНИИЧМ. Образцы размером 3x15x100 мм с шейкой 2x6 мм нагревают по термическому циклу аргонодуговой сварки неплавящимся электродом и сопоставляют для разных сталей максимальную скорость растяжения кристаллизующейся после расплавления шейки образца, при которой еще не образуются горячие трещины. Сопоставление экспериментальных данных с практическими показывает, что при критической скорости растяжения свыше 0,12 м/с (2 мм/мин) вероятность образования в стали надрывов невелика.

Влияние надрывов на конструктивную прочность и эксплуатационную надежность сварных соединений неоднозначно. В соединениях сталей со сравнительно невысокой прочностью — до 700 МН/м2 (70 кгс/мм2) единичные надрывы могут не сказаться на работоспособности конструкций, подвергнутых после сварки закалке (нормализации) и отпуску. Высокая надежность таких конструкций подтверждена многолетним положительным опытом их эксплуатации, а также экспериментально установленным фактом, что даже при весьма высокой температуре, давлении и в водородсодержащих коррозионных средах надрывы в околошовной зоне не развиваются. Более опасны надрывы в соединениях высокопрочных закаливающихся сталей. В этом случае они не только способ

ствуют зарождению холодных трещин в зоне термического влияния, но и могут значительно снизить конструктивную прочность соединений.

Для предупреждения надрывов рекомендуется принимать следующие меры. Увеличивают чистоту свариваемого металла по вредным примесям и газам. Легируют его элементами, связывающими серу в тугоплавкие соединения. Выполняют сварку при повышенном напряжении, обеспечивающем большую глубину провара кромок. Исключают резкие колебания ширины шва. Применяют электродные проволоки с пониженной температурой плавления. Иногда следует выполнять сварку по предварительно наплавленным кромкам. Вследствие дисперсности и равномерности распределения неметаллических включений наплавленный металл обладает повышенной стойкостью против надрывов. В состав электродных проволок для наплавки вводят элементы с высокой акцепторной активностью к сере.

Холодные трещины поражают околошовную зону и реже — металл шва. Они наблюдаются в сварных соединениях из среднелегированных и высоколегированных сталей перлитного и мартенситного классов, реже —ферритноперлитных сталей и высоколегированных сталей аустенитного класса.

Холодные трещины возникают при температуре ниже 200° С, когда произошло превращение основной части аустенита. При электрошлаковой сварке развиваются преимущественно два вида холодных трещин; продольные, расположенные в зоне термического влияния и называемые отколами (рис. 2.18), и поперечные, переходящие из зоны в шов.

Отличительная особенность холодных трещин — задержанное их зарождение и замедленное развитие. Обычно они возникают спустя некоторое время после окончания сварки и затем медленно, в течение нескольких часов или суток, развиваются. Если при этом сварная конструкция испытывает большие напряжения, например, вызванные сваркой, то после периода замедленного роста холодная трещина может распространяться с очень большой скоростью на значительную длину и все сечение соединения. В противном случае микротрещина может прекратить свой рост и развиваться в макротрещину уже только после приложения новых нагрузок, например, в процессе эксплуатации конструкций.

Природа холодных трещин в соединениях, выполненных электрошлаковой сваркой, недостаточно изучена. Для объяснения причин возникновения таких трещин обычно используют представления, наилучшим образом разработанные для условий дуго

вой сварки и справедливые во многих других случаях. Остановимся на основных положениях теории холодных трещин и отметим особенности возникновения последних при электрошлаковой сварке.

Холодные трещины образуются в результате действия ряда факторов, основные из которых — сварочные напряжения, закалочные явления и водород. Преобладающее влияние того или иного фактора зависит от состава свариваемого и присадочного металла и условий сварки. В одних случаях стойкость против холодных трещин может в значительной мере определяться водородом, в других, в особенности при сварке легированных сталей, решающими оказываются закалочные явления в зоне термического влияния.

Водородная гипотеза объясняет образование трещин следующим образом. В процессе сварки происходит интенсивное растворение водорода в металле сварочной ванны и последующая его диффузия в прилегающие участки околошовной зоны. Диффузионному перемещению водорода способствуют высокая температура, разница концентраций водорода в металле шва и основном металле и повышенная растворимость его в аустените. Последнее обстоятельство имеет значение в случае сварки легированных сталей низколегированными ферритными проволоками. Вследствие пониженного легирования аустенит превращается в металле шва при более высокой температуре, чем в околошовной зоне.

Растворимость водорода в феррите низка, и он активно диффундирует в околошовную зону, которая к тому времени еще имеет аустенитную структуру. Последующий распад аустенита в процессе охлаждения соединения вызывает выделение атомарного водорода, скопление его в микропустотах и несовершенствах атомного строения металла зоны термического влияния и после

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

15:22 Пруток ВНЖ-95

15:22 Пруток из вольфрамового сплава ВНМ 3-2

15:02 Пруток вольфрамовый

13:25 Прием , Самовывоз черного и цветного лома. Круглосуточно.

09:18 Сервисное обслуживание и ремонт винтовых компрессорных агрегатов

09:14 Аренда специального компрессорного оборудования

09:14 Загрязнение изоляции на метзаводах-решение проблем

09:14 RC-гасители 6(10) кВ (ограничители перенапряжения)

09:14 Быстросъемные зажимы КГ 7638М1.000

09:14 Быстросъемные зажимы КГ 7638М1.000

НОВОСТИ

22 Июня 2017 17:08
Пилотируемый мультикоптер

22 Июня 2017 16:47
”Амур Золото” продолжает строительство ЗИФ на месторождении Перевальное

22 Июня 2017 15:05
Мировой выпуск стали в мае 2017 года вырос на 2%

22 Июня 2017 14:10
”ЮУМЗ” изготовил и отгрузил оборудование для Сахалинской ГРЭС

22 Июня 2017 13:47
Китайская добыча железной руды за 5 месяцев выросла на 10,4%

22 Июня 2017 12:56
”Уралмашзавод” получил новый контракт от Узбекистана

НОВЫЕ СТАТЬИ

Мебельная фурнитура для шкафов

Квадрат горячекатаный

Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК)

Разнообразие изделий для тюнинга стрелкового оружия

Силикатно-кальциевые материалы для изготовления отопительного оборудования

Применение паллетных и консольных стеллажей для складского хранения

Световые короба (лайтбоксы). Технология производства и виды

Как подобрать промышленный компрессор?

Надувные матрасы для комфортного отдыха

Грузоподъемная и специальная техника

Основные разновидности нержавеющих листов и их применение

Методика изготовления обечаек для цилиндрических и конических сосудов

Основные виды силовых кабелей

Вагонка и погонаж из дерева для строительства объектов

Катки и уплотнительная техника

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.