 |
Реклама. ООО "ГК "Велунд Сталь НН" ИНН 5262389270 Erid: 2SDnjdZde8T
| |
При последующем охлаждении балка будет изгибаться в обратном (указанному штрихом) направлении и в большей степени. В двутавровой балке при сварке полки изгибаются: верхняя— краями вниз, а нижняя — краями вверх. Вертикальная стенка изгибается в вертикальной плоскости и образуется серповидность. При помощи нагрева правят сначала верхнюю полку, затем — нижнюю и вертикальную стенку и в последнюю очередь серповидность.
На рис. 53, г показана правка нагревов выпучин в тонком листе. При правке лист нагревают отдельными участками (пятнами) в местах, указанных точками и расположенных по основанию выпучины. Каждый следующий участок нагревают после остывания предыдущего. Стрелками показан порядок и направление нагрева.
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СВАРНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Термическая обработка изделий после сварки производится для устранения (снятия) в них остаточных напряжений в тех случаях, когда это требуется техническими условиями на изготовление данного изделия. Применяют следующие виды термической обработки.
Полный отжиг. Стальное изделие нагревают до 820—930° С, выдерживают при этой температуре их затем медленно охлаждают.
Полный отжиг обеспечивает:
1) получение мелкозернистого строения, что повышает пластичность металла шва и переходной зоны. Благодаря улучшению сцепления между зернами возрастает вязкость металла;
2) понижение твердости металла шва, что облегчает последующую обработку его резанием или давлением;
3) уничтожение внутренних напряжений в сварном изделии.
Время выдержки при температуре отжига составляет от 0,75 до 1 мин на 1 мм толщины изделия; общее время выдержки должно быть не менее 30 мин. Затем изделие медленно охлаждают вместе с печью со скоростью от 50 до 75° в час до температуры 300° С, после чего его можно вынуть из печи и охлаждать на спокойном воздухе.
Слишком длительная выдержка при температуре отжига вредна, так как способствует росту зерен. Особенно это сказывается на мягкой низкоуглеродистой стали при температуре выше 1000° С. Ниже этой температуры рост зерна будет незначителен даже при выдержке до 7—8 ч. На рис. 54 показана схема изменения структуры стали при полном отжиге. До отжига металл имеет крупнозернистое строение (рис. 54, а). При определенной температуре внутри крупных зерен образуются мелкие зерна (рис. 54,6).
К концу нагревания этот процесс заканчивается и металл приобретает равномерное и однородное строение (рис. 54, в). Если сталь начать медленно охлаждать, то мелкозернистое строение сохранится, а по границам зерен выделится мягкое пластичное чистое железо — феррит (рис. 54, г), обеспечивающий хорошую связь между зернами и делающий сталь вязкой и пластичной. Такая структура остается и после отжига.
Если при отжиге нагревать сталь до 1200° С, т. е. до начала оплавления в среде, содержащей кислород, то произойдет не только перегрев, но и пережог (окисление) металла. Пережженная сталь имеет окисленные с поверхности зерна, обладает большой хрупкостью и малой прочностью. Если перегретую сталь можно исправить повторным отжигом, то пережженный металл исправить нельзя.
Нормализация. Нормализация отличается от полного отжига большей скоростью охлаждения. Повышенная скорость охлаждения в первые моменты после нагрева позволяет получить мелкозернистое строение металла. С этой целью сварное изделие после нагрева до температуры на 20—30° выше критической и выдержки вынимают из печи и охлаждают на воздухе.
При нормализации металл шва получается несколько более прочным, но менее пластичным, чем при отжиге. Чем больше углерода и марганца содержит сталь, тем более заметно понижение пластичности при нормализации. Для мягкой низкоуглеродистой стали, содержащей менее 0,2% углерода, вместо отжига рекомендуется применять нормализацию.
Отжиг для снятия напряжений (низкотемпературный отжиг или высокий отпуск). Для снятия напряжений изделие нагревают до 600—650° С и после выдержки (из расчета 2—2,5 мин на 1 мм толщины металла, но не менее 30 мин) подвергают медленному охлаждению вместе с печью. Поскольку при этом металл нагревается до температуры, лежащей ниже критической, изменений структуры не происходит.
При отпуске изделие можно нагревать до более низкой температуры, но тогда напряжения частично останутся в изделии, хотя «пики» их значительно снизятся. Так, например, при 400—500°С снимается до 50%, а при 200—300° С — до 10—20% остаточных напряжений, возникающих в процессе сварки.
Для отжига и нормализации всей сварной конструкции требуются соответствующие печи.
Высокий отпуск устраняет остаточные напряжения и повышает пластичность металла, но не ликвидирует сварочные деформации. Для устранения деформаций детали следует предварительно зажать в приспособление, придав им требуемую форму, а затем подвергнуть высокому отпуску. После этого детали сохраняют ту форму, какую они имели в приспособлении.
ВЛИЯНИЕ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР НА СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Влияние низких температур на основной металл. При понижении температуры ниже известного предела обычные углеродистые стали и наплавленный металл становятся хрупкими и их ударная вязкость резко понижается, хотя временное сопротивление стали при этом даже возрастает Если при температуре 20° С ударная вязкость стали Ст. 3 около 13 кгс-м/см2, то при — 40° С она составит только 0,5—1 кгс-м/см2. Поэтому сварные соединения из обычной стали при температуре ниже — 40° С могут давать трещины при ударных нагрузках или в местах концентрации напряжений.
Отжиг после сварки устраняет внутренние напряжения и повышает надежность эксплуатации конструкции при пониженных температурах.
Низкоуглеродистые легированные стали, содержащие свыше 3% никеля, например нержавеющие хромоникелевые стали, а также цветные металлы (медь, латунь, алюминий), не уменьшают своей ударной вязкости даже при очень низких температурах (до —250° С) и не становятся хрупкими. Поэтому их широко используют в изделиях, работающих при низких температурах, напри
мер, в аппаратах и сосудах для получения и хранения жидкого воздуха, жидкого кислорода, жидкого водорода, жидкого гелия и пр.
Сварка при низких окружающих температурах. Низкая окружающая температура при выполнении сварки (сварка на холоде) оказывает влияние на механические свойства наплавленного металла низкоуглеродистой стали. При температуре ниже — 20° С сталь Ст. 3 несколько понижает ударную вязкость, заметно уменьшается угол загиба, что свидетельствует о повышении хрупкости металла сварного шва. Поэтому в шве могут образоваться трещины уже в процессе сварки на холоде. Наибольшие трудности возникают при сварке на холоде сталей, содержащих углерода свыше 0,25%, а также легированных марганцем, хромом и молибденом, склонных к закалке. В этом случае вследствие быстрого охлаждения участков, прилегающих к сварному шву, которые при этом частично закаливаются и становятся более твердыми и хрупкими, могут появиться трещины. Для предупреждения образования трещин такие стали на холоде следует сваривать с предварительным подогревом места сварки и медленным охлаждением шва после сварки.
Сварка на холоде хромоникелевых нержавеющих сталей и цветных металлов не влияет на свойства наплавленного металла и поэтому вполне допустима.
Для подогрева изделий при сварке на холоде применяют индукционные нагревательные устройства - индукторы (рис. 55). Нагревательное устройство состоит из стального магнитопровода и обмотки. На рис. 55, а изображен индуктор с незамкнутым сердечником 1, которым он устанавливается на нагреваемый лист 3, а обмотка 2 подключается к вторичной обмотке сварочного трансформатора 4.
Свободные концы обмотки нагревателя и вторичной обмотки трансформатора замыкаются на нагреваемое изделие. При прохождении по обмотке индуктора переменного тока в магнитопроводе и воздушном пространстве окало полюсов сердечника возникает сильное переменное магнитное поле, которое индуктирует электродвижущую силу в нагреваемом изделии. Под действием электродвижущей силы в изделии возникают вихревые токи, нагревающие металл.
Для нагрева труб, колонн, стержней и резервуаров небольшого диаметра применяют индукторы без специального сердечника (рис. 55, б), которым в данном случае служит сама нагреваемая труба 1, вокруг трубы навивается обмотка 2. включаемая последовательно во вторичную обмотку сварочного трансформатора 3.
Переносные индукторы для подогрева имеют мощность порядка 9-10 ква и вес около 30 кГ. Скорость нагрева составляет 70— 80 град/мин. Переменное магнитное поле индуктора оказывает влияние на сварочную дугу, вызывая «магнитное дутье», которое распространяется на расстояние около 100 мм от индуктора.
Температура нагрева металла определяется путем нанесения на него полосок термокраски (термоиндикатора), которая при нагревании до 150-200° С изменяет свой цвет. Нагревание ведется вдоль оси шва участками длиной до 800 мм и шириной до 200 мм, для чего индуктор на данном участке устанавливается дважды.
В многослойных швах подогрев индуктором производится только при наложении первого валика. Последующие слои нужно наплавлять на металл, неполностью остывший после наплавки предыдущего слоя. | 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ