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 

При слоистой форме кристаллизации размер пузырька определяется толщиной слоя концентрационного уплотнения и растворимостью газа в жидкой фазе. На рис. 2.22 такая зависимость изображена графически. Часть объема пузырька, находящаяся в обогащенном слое концентрационного уплотнения (х < а0ст), где Сг > Sгж, растет за счет поступления в него новых порций газа. Другая его часть, находящаяся в обедненном растворе, теряет газ. Размер пузырька аост определяется равновесием указанных двух процессов. Таким образом, при движении плоского фронта кристаллизации первоначально образовавшийся газовый пузырек может расти лишь до определенного размера, после чего рост прекращается. Если пузырек растет медленно и не достигает критического размера, при котором он может оторваться от межфазной границы и всплыть на поверхность металлической ванны, образуется пора. Увеличение скорости кристаллизации, происходящее при увеличении скорости сварки, приводит к уменьшению толщины концентрационного уплотнения и сокращению размера пузырька. Пузырьки малого размера не могут оторваться от межфазной границы. Они захватываются кристаллизующимся металлом и образуется пора.

При дальнейшем увеличении скорости кристаллизации радиус остановившегося пузырька может сократиться до величины, меньшей критического радиуса зародыша, и таким образом могут быть созданы условия для предупреждения образования пор.

Следовательно, при плоской форме кристаллизации, которая возможна вблизи линии сплавления, образование пор надо ожидать в определенном среднем интервале скоростей сварки, который зависит от концентрации газа в сварочной ванне Сг и его раство

римости в твердой и жидкой фазах SГТ и Sгж. При электрошлаковой сварке поры вблизи линии сплавления образуются редко.

В случае ячеистой или дендритной формы кристаллизации вероятность образования зародыша зависит, помимо указанных выше условий, от расстояния между соседними ячейками или осями дендритов. Если таковые меньше критического радиуса пузырька, условия для его образования исключаются. Поэтому при ячеистодендритной форме кристаллизации вполне вероятно, что весь растворенный в ванне газ перейдет в твердый раствор, не образуя пор.

Если расстояние между осями ячеек или дендритов больше критического радиуса пузырька, создаются условия для образования пор. Для конкретных условий определена величина критического радиуса пузырька водорода при различных пересыщениях жидкого металла. Она уменьшается от 0,032 мм при Cr/SrT = = 1,15 до 0,008 при Cг/Sгт = 1,9. Если принять расстояние между осями дендритов 50 мкм, то можно видеть, что условия для образования зародыша благоприятны при любом из указанных пересыщений жидкого металла водородом.

Рассмотрим, наконец, рост пузырька при Сг > Sгж. При таком условии весь металл сварочной ванны пересыщен газом, и ограничения роста пузырька нет. Скорость роста пузырьков вблизи зоны сплавления (в случае плоского фронта кристаллизации) значительно превосходит скорость кристаллизации. Поэтому пузырьки успевают расти до размеров, при которых они обязательно отрываются от фронта кристаллизации и всплывают.

При ячеисто-дендритной форме скорость кристаллизации существенно выше, чем при слоистой, и может превысить скорость роста пузырька (например, когда пересыщение сварочной ванны газом незначительно). Это создает условия для захватывания растущего пузырька газа кристаллизующимся металлом. Образуется пора.

Повышение скорости сварки способствует увеличению вероятности образования пор в зоне ячеисто-дендритной кристаллизации. Такой механизм образования пор типичен для электрошлаковой сварки.

При определенных скоростях сварки могут возникнуть условия, когда скорость кристаллизации и роста пузырька будут близки. В результате этого образуются поры вытянутой формы. Такие поры наблюдаются на практике в случае попадания влаги в зону сварки.

Поры, вызываемые окисью углерода, могут образоваться, если существуют термодинамические условия окисления углерода в металлической ванне в процессе ее затвердевания, в частности, при недостаточном раскислении металла. Отметим, что диффузионный механизм образования таких пор подобен описанному

выше. Углерод и кислород, как и другие примеси, оттесняются в слой концентрационного уплотнения, где повышается их содержание по отношению к остальному объему металлической ванны. Тем самым в этом слое создаются наиболее благоприятные условия для окисления углерода, в результате чего образуются пузырьки СО. Наиболее вероятно зарождение пузырьков СО в промежутках между ячейками и осями дендритов. В пузырьки окиси углерода могут диффундировать и другие газы, например водород и азот, вследствие чего размеры пузырьков будут увеличиваться. Поскольку водород присутствует в металлической ванне в тех или иных количествах практически всегда, следует ожидать его присутствия в порах, вызванных окисью углерода или азотом.

В заключение заметим, что поры при электрошлаковой сварке могут быть мелкими (несколько микрометров) и крупными (4 — 6 мм в поперечнике). Поры представляют серьезную опасность для механической прочности шва. Поры малого диаметра служат концентраторами напряжений, а большое скопление пор сильно снижает прочностные характеристики металла, что недопустимо.

Поры при электрошлаковой сварке не выходят на поверхность металла, и требуются физические методы контроля для их обнаружения.

Для предупреждения образования пор необходимо раскислять металлическую ванну (например, путем использования электродной проволоки, содержащей раскислители Si, Ti, А1 и др.) и предотвращать попадание в ванну водорода и азота.

Неметаллические включения, микроскопически малые частицы неметаллического вещества, практически неизбежные спутники современных технических металлов и сплавов. Они образуются в результате химического взаимодействия примесей с металлом и легирующими добавками в процессе кристаллизации. По химическому составу различают карбиды, нитриды, окислы, сульфиды, фосфиды и их комбинации: карбонитриды, сложные окислы (алюмосиликаты, железистые силикаты, силикатно-кальциевые включения, кремнистые стекла и др.) и т. д., а также и нтерметаллиды (особенно при сварке разнородных металлов) и др.

Причиной образования неметаллических включений является резкое падение растворимости элементов в металле при уменьшении его температуры. Это характерно для металлов и в жидком, и в твердом состоянии. Образно говоря, неметаллические включения — это избыточное (против растворимого в твердом металле) содержание примесей в виде их химических соединений с металлом основы и между собой.

Неметаллические включения играют в сплавах двойную роль. Такие включения, как, например, карбиды, а также некоторые

нитриды и окислы, в контролируемом количестве и при заданном составе играют положительную роль, повышая эксплуатационные характеристики сплавов: прочность, износостойкость, жаростойкость и т. д. Однако большинство неметаллических включений вредны, так как повышают хрупкость металлов (нитриды, окислы, фосфиды), вызывают образование кристаллизационных трещин (сульфиды, окислы, карбиды).

Неметаллические включения могут быть округлой формы (силикаты, сульфиды), в виде частиц с острыми краями (корунд, нитриды), пленок (сульфиды, силикаты) и др.

Количество и размеры неметаллических включений определяются составом свариваемого и электродного металлов, составом сварочного флюса, а также скоростью кристаллизации. Увеличение содержания в металле и флюсе примесей (кислорода, серы, фосфора, азота) приводит к увеличению количества включений, а уменьшение скорости кристаллизации — к увеличению их размеров.

Тугоплавкие неметаллические включения, например, окислы циркония, алюминия и титана образуются при высоких температурах, превышающих ликвидус металла. Они могут стать центрами кристаллизации металла и тем самым оказать на него модифицирующее действие. Однако большинство неметаллических включений возникает после того, как образовались кристаллиты металла.

Механизм образования неметаллических включений имеет диффузионный характер. Примеси, растворимость которых в твердой фазе ниже, чем в жидкой, вытесняются в слой концентрационного уплотнения, а при ячеистом и дендритном росте — в междуосное пространство. Концентрация примесей возрастает, что создает благоприятные термодинамические условия для химического взаимодействия их между собой и металлом основы. Образующиеся зародыши включений растут в результате диффузии в них примесей из окружающего расплава. Поэтому большиство неметаллических включений располагается на границах между кристаллитами.

Меры борьбы против неметаллических включений заключаются в уменьшении содержания в шве примесей: кислорода, серы, фосфора, азота.

Дефекты формирования швов. Непровары бывают четырех видов. Непровар поверхности шва (рис. 2.23, а) образуется при увеличении расстояния между крайним (по рисунку — левым) положением мундштука и ползуном, малом времени остановки мундштука у ползуна и недостаточном напряжении сварки. Непровар посредине шва (рис. 2.23, б) возникает при чрезмерном

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

12:13 Круг 80, сталь 20

12:13 Труба 108, склад Ярославль

12:12 Лист 12 мм, склад Ярославль

12:12 Круг 95, сталь 20

12:12 Круг 16, сталь 20

12:12 Арматура 12мм, со склада Ярославль

12:04 Отливки чугунные круглые

12:04 Круг чугунный СЧ20 из наличия

12:02 Песок стальной технический 0.63 в МКР

12:02 Дробь стальная литая. Дробь ДСЛ. ГОСТ 11964-81

НОВОСТИ

26 Февраля 2017 17:09
Самодельный мини-холодильник из компьютерного кулера с элементом Пельтье

22 Февраля 2017 17:42
Самодельный гидравлический дровокол (14 фото)

27 Февраля 2017 13:53
”Метинвест” получил почти $45 млн. дополнительной прибыли за счет новых видов продукции

27 Февраля 2017 12:36
250 миллионов рублей направят на поддержку горно-металлургических предприятий Приморья

27 Февраля 2017 11:58
На разрезе ”Нерюнгринский” начал работу уникальный экскаватор

27 Февраля 2017 09:27
Южноамериканский выпуск стали в январе вырос на 11,6%

27 Февраля 2017 08:07
Японский выпуск стальной заготовки в январе вырос на 4,4%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Лазерная резка металлических листовых материалов

Изготовление деталей из проволоки

Некоторые особенности участия в современных тендерах

Советы по выбору металлической двери

Оборудование для обработки листового металла

Аппараты точечной контактной сварки (споттеры)

Боксы биологической безопасности для лабораторий

Блоки управления для двигателей и электротехнического оборудования

Выбор стеллажей для склада

Основные классы лома черных металлов

Дроссели для регулировки гидравлических систем

Характерные особенности оцинкованных воздуховодов

Бурение скважины на воду с использованием интернет-сервиса

Особенности и виды современных лотерей

Медный прокат и его поставщики

Котлы для промышленных целей

Сорбенты для очистки и фильтрации

Автоматика для ворот - приводы и другое оборудование

Как правильно выбрать качественный электродвигатель серии ДАЗО, А4, А4F

Отличные окна из дерева по честной цене

 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.