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

13:44 Шестигранник алюминиевый Д16Т

13:37 Линии профилирования и резки рул. металла / Россия

13:36 Линии резки рулонного металла

11:03 Круг стальной 6мм-550мм ст.Х12МФ ГОСТ 5950-2000

11:03 Круг сальной диаметр 50-600мм ст40ХН2МА ГОСТ 4543

11:03 Круг г/к сталь 30ХМА ГОСТ 4345-71 диаметр 12-280мм

11:03 Лист ст.20 хк, Лист 0.5-3мм хк ст.20 ГОСТ 19904

11:03 Лист хк 0.5-3мм 65Г; Сталь 65Г лист х/к 0.5мм-3мм

11:02 Полоса стальная ст.Х12МФ 10-100мм ГОСТ 5950-2000

11:02 Труба бесшовная 12-50мм ст.12Х18Н10Т ГОСТ 9941-81

НОВОСТИ

17 Октября 2017 12:22
Вертикально-подъемный мост Тикуго (28 фото, 1 видео)

16 Октября 2017 17:05
Работа шаропрокатного стана

17 Октября 2017 17:40
Японские портовые запасы алюминия в сентябре 2017 года упали на 2,4%

17 Октября 2017 16:43
”Петропавловск” по итогам 9 месяцев произвел 336 тыс. унций золота

17 Октября 2017 15:57
Тайваньский экспорт шовных труб в сентябре упал на 13%

17 Октября 2017 14:55
”Алтай-Кокс” устойчиво наращивает производство

17 Октября 2017 13:04
Выпуск стали в США за вторую неделю октября вырос на 0,2%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Какие бывают опоры для трубопроводов

Типовые системы капельного орошения в сельском хозяйстве

Лампы накаливания - выбор, проверенный годами

Виды и применение в строительстве сортового проката

Ювелирные изделия - пробы и лигатуры

Промышленные ворота - виды, особенности, назначение

Оснастка для фрезерных станков

Почта России отслеживание почтовых отправлений по идентификатору

Открытая планировка квартир и ее особенности

Причины популярности каркасных домов

Вилочные погрузчики для складов и предприятий

Элетрооборудование и промышленные приводы для асинхронных электрических машин

Рециклинг асфальта - обзор от производителя

Особенности строительства каркасных домов

Конвейеры для промышленных производств

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 изготовление металлоконструкций.

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.