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

17:12 Поковка сталь 4Х5МФС

08:51 Купим фторопласт Ф4, Ф4к20, стеклоткань, стеклолента, текстолит неликв

08:44 Закупаем прокат титана круг, проволоку, поковку, нихром остатки, с хра

08:34 Труба нержавеющая 57х4,0 ст12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

18:01 Предлагаем станок токарный ИТ-1М.

16:59 Вентиляторный завод приглашает к сотрудничеству

14:41 Дизельные электростанции АД 150-Т400-РГ

14:41 Сварочные агрегаты АДД 2х2502, АДД 2х2502 П, АДД 2х2502 ПВГ

13:27 Труба ТФ 89х7 НД-2-2-20 2У1

13:25 Сварочные агрегаты адд 4004, адд 4004 вг и др

НОВОСТИ

28 Марта 2017 17:10
Звучание неодимовых магнитов

22 Марта 2017 14:08
Необычные строения из алюминия в Японии (17 фото)

29 Марта 2017 07:29
”Северсталь” приступила к монтажу основного оборудования для установки ”Печь-ковш №2”

28 Марта 2017 17:18
Выпуск чугуна в странах СНГ в феврале упал на 2,9%

28 Марта 2017 16:15
Группа ”ЧТПЗ” объявляет финансовые результаты по итогам 2016 года в соответствии с МСФО

28 Марта 2017 15:15
Китайский экспорт толстолистовой стали в феврале упал на 14%

28 Марта 2017 14:13
”РУСАЛ” расширяет на ”КАЗе” производство продукции с добавленной стоимостью

НОВЫЕ СТАТЬИ

Изделия для печного и термического оборудования из нержавейки

Производство разных типов нержавеющих листов и их применение

Котельные жаропрочные и коррозионностойкие марки сталей

Сертификация и таможенное оформление грузоперевозок

Шаровые краны - основные виды и особенности

Распространенные марки стали для химического оборудования - сравнение и особенности

Высоколегированные жаропрочные стали для печного оборудования

Изготовление зубчатых колес и деталей по чертежам

Металлический штакетник и металлические решетки

Покупка картриджей в Москве – выгодное решение актуального вопроса

Пищевое оборудование из нержавеющих сталей

Лист нержавеющий холоднокатанный AISI 310S

Нержавеющий холоднокатанный и другие виды листового проката по AISI

Эффективность технологии ультразвуковой очистки поверхностей

Фурнитура и комплектующие для откатных ворот

Лист нержавеющий 08Х18Т1 в строительных и декоративных конструкциях

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Использование трубы нержавеющей 12Х18Н10Т в машиностроении и других остраслях

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

Компания "РДМ" 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.