Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Склонность стали к коррозионному разрушению определяется химическим составом и длительностью выдержки в опасном интервале температур (рис. ). . 8). Основным направлением борьбы с межкристаллитной коррозией является предотвращение выделений хрома из твердого раствора в аустените. П и сварке это может быть осуществлено за счет снижения содержания углерода в металле шва; использования для сварки в качестве основного и присадочного металла стали, стабилизированной титаном, ниобием, цирконием и другими элементами, обладающими ббльшим сродством к углероду, чем хром; снижения времени пребывания стали в опасном интервале температур; за счет жестких режимов сварки или закалки после сварки с температуры 1050 — 1100' С; дополнительного легировапия хромом металла сварного шва.
Шестой зоной является зона нагрева металла до температуры существенно ниже те, п емпературы фазовых превращений (100 — 300' С). В этой зоне у некоторых вязкости металлов может наблюдаться снижение пластических своиств и ударнои я к за счет старения металла или его наклепа вследствие пластической деформации и отсутствия процесса рекристаллизации. В бщем случае влияние таких изменений на свойства сварного соединения о щем у незначительно, однако в отдельных случаях эта зона может обладать худшим .и коррозионными свойствами, повышенной твердостью, худшей длительной прочностью, Кроме того, в зоне наблюдается повышенная плотность дефектов кристаллического строения, За этой зоной следует основной металл, не претерпевающий изменений в процессе сварк .
с е сварки. Единственным результатом воздействия на него процесса сварки х е ела является возникновение в нем остаточных напряжений, не превышающих пр д геку чести. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. О ы материаловедения. Под ред д-ра техн. наук проф. И. д р «Машнностроенне», 1976, 436 с. 2. Теоретические основы сварки. Под ред. д-ра техн, наук проФ.
В. В. Фролова. М., «Высшая школа», 1970, 692 е. Б. Б. Патона. 3. Технология электрйчеекой сварки плавлением, Под ред. акад... атона. Москва — Киев, Машгна, 1962, 663 с. 4. Шоршоров М. Х., Чернышова Т. А., Красовский А. И. Испытание металлов на сварнваемость. М., «Металлургяя», 1972,™240 е. б, Электронно-лучевая сварка монокристаллов тугоплавкнх металлов.
— В кнл Выращнванне монокрнсталлов тугоплавкнх н редких металл, у ов. М. «На ка», 1973, с. 63 — 73. Автл Н.А. Ольшанский н др. Ручная дуговая сварка плавящамся электродом 145 Глава 6 СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ Техника сварки, При зажигании дуги напряжение между электродом и сва ривама д ычно равно 60 В, для электродов отдельных промышле рок напряжение холостого хода должно быть повышено до 70 В, П нных нии сва оч ри замыкапо е р нои цепи напряжение падает почти до нуля и после возбуж е дд рживается в пределах 16 — 30 В в зависимости от длины у д ния дуги электрода. д ины дуги и марки На рис.
1 приведена статическая характеристика дуги. Точка А с ствует момен за О у ту ажигания дуги; точка Б — точка устойчивого горения очка соответсновными характеристиками процесса плавления электро а а " дуги. личество асплавле трода является кор вленного электродного металла дэ и относительные потери (коэффициент потерь) электродного металла в процессе сварки из-за азб ызгивания, испарения и окисления.
П ри установившемся процессе сварки плавление электрода д ги п оисхо ит рода под деиствием у р д т равномерно по следующей приближенной зависимости, установленной опытным путем при большой плотности тока: да=а //, где се — коэффициент расплавления, определяемый опытным путем, г/А ч; / — сила тока, А; / — время горения дуги, ч, Коэффициент расплавления зависит от материала электродного стержня и состава обмазки, покрывающей его поверхность от рода р и полярности тока и колеблется в пределах 8 — 14 г/А ч. При сварке на постоянном т е ко повышается.
остоянном токе он несколь- Потери наплавленного металла, определенные разностью массы дэ расплав- ленного металла электРоДа и массы рн металла, обРазУюЩего шов, о ов, определяются коэффициентом Величина д„возрастающая с увеличением тока, меняется в пределах 5 — 30% для обычных электродов. Коэффициент ф также зависит от стабильности процесса сварки и особенностей отрыва и переноса капель через дуговой промежуток. Коэффициент расплавления яр изменяется незначительно с повышением плотности тока, В процессе сварки электродами на токе большей плотности скорость плавления увеличивается за счет подогрева стержня током.
Пили риближенно можно принять, что масса наплавленного металла на изделие Ун = Сен/г, где сен — коэффициент наплавки, г/А ч. и так Коэффициент наплавки ан менее постоянен чем коэффициент рас л Ф р п авления р, к как потери меняются от действия различных факторов, в результате которых увеличиваются потери на разбрызгивание и угар. Для электродов с толстым 1 — 2 2 — 3 4 — 10 4 — 5 12 — 24 30 — 60 5 — 6 6 — 3 3 — 5 3 — 4 Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Зависимость силы тока от диаметра электрода показана на рис.
3, где между штриховыми кривыми заключены допустимые отклонения силы тока. Сила тока увеличивается быстрее, чем диаметр электрода, и медленнее, чем площадь его сечения. Для электродов диаметром 3 — 6 мм сила сварочного тока /=(20+бе()Ы, где е( — диаметр электрода, мм. Сварку швов в вертикальном и потолочном положениях выполняют, как правило, электродами диаметром не более 4 мм. При этом сила тока должна быть на 10 — 20% ниже, чем для сварки в нижнем г1оложении. покрытием различных марок коэффициент наплавки ан изменяется в пределах 7 — 14 г/А ч. Не вся мощность дуги используется для наплавки металла, так как неизбежны потери ее на излучение, конвективный теплообмен с окружающей средой, потери вместе с испаряющимся и разбрызгиваемым металлом, унос теплоты нагретыми газами, на плавление электродного покрытия и др.
Эффективная мощность дуги, т. е. Е мощность, расходуемая на нагрев металла, 4 определяется по формуле Яэ =т)эф()е 7,/ й где т),ф — эффективный КПД процесса нагрева металла, определяемый опытным путем методом калориметрирования.
Для Б -~01 плавящихся электродов с толстым по- й~/ крытием т),ф — — 0,70 —: 0,85. "в Значительное ускорение плавления металла электрода во многих случаях д У нежелательно, так как нарушаются нор- рн мальные соотношения между количеством расплавленного основного н электродного металла, что приводит к нарушению формирования шва и является одним из факторов, определяющих силу тока дуги для данного электрода Валик наплавленного металла (рис. 2) характеризуется глубиной расплавления /1 = 2 —:6 мм, высотой О = 2 —:5 мм, шириной Ь = 2 —:25 мм и площадью попе- речного сечения.
Технологически важны- Ь ми характеристиками являются отношения Ь Ь вЂ” и —. Вследствие значительного пере- О Ь' грева металл шва теряет марганец, углерод и кремний. Фосфор и сера в металле шва сохраняются полностью. Основными параметрами режима ручной дуговой сварки являются сила свароч. ного тока, напряжение дуги и скорость Рис.
2 сварки. Тип электрода определяют в зависимости от химического состава свариваемого металла, согласно паспортным данным изготовителя электродов, руководствуясь каталогами на электроды. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения шва в пространстве и размеров изделия. По принятому диаметру электрода и положению шва в пространстве подбирают сварочный ток. !46 Сварка плавлением 147 Ручная дуговая сварка плавящимся электродом На рис.
4 показаны траектории движения конца электрода: а — при наплавке усиленного валика; б, в и е — при выполнении углового шва с усиленным прогре. вом соответственно его краев, одного края и середины шва. Для получения валика постоянной ширины необходимо, чтобы в процессе сварки поперечные колебания электрода и скорость его перемещения вдоль шва не менялись, при этом амплитуда поперечных колебаний не должна превышать 2 — 4 й электрода. /,л ~ва .гав гвв /ва и / г з в в ванн Рис. 4 Рис. 3 Увеличение диаметра электрода ограничено возможностью возникновения прожогов сварнваемого изделия, затруднением сварки швов в вертикальном и потолочном положениях, а также возникновением непровара при наложении первого слоя, который в многослойном шве обычно выполняют электродами диаметром 4 — 5 мм.
При укладке первого слоя многослойного шва электрод ведут без поперечных колебаний. Дефекты сварных соединений (ГОСТ 19232 — 73), Непровар — дефект в виде местного несплавления в сварном соединении вследствие а) Рис. 5 неполного расплавления кромок или поверхностей ранее выполненных валиков. На рис, 5 показаны примеры непровара по кромке (а) н по сечению (б, в), Причинами непровара могут быть неправильное ведение процесса сварки, загрязнение поверхности металла, недостаточный ток и др. Подрез зоны сплавления — дефект в виде углубления на основном металле вдоль линии сплавления сварного шва с основным металлом.
На рис. 5, в показаны подрезы в зоне сплавления в стыковых и угловых швах. Трещина сварного соединения — дефект в виде разрыва в сварном шве и при- легающих к нему зонах. Различают трещины сварного соединения продольные (ориентированные параллельно продольной оси сварного шва); поперечные (ориентированные перпендикулярно продольной оси сварного шва); разветвленные (имеющие ответвления в различных направлениях); микротрещины (обнаруживаемые при увеличении не менее 50'); сетку трещин. Трещины являются наиболее опасными видами дефектов сварных соединений, которые могут привести к разрушению конструкций при нормальных или пониженных нагрузках. Склонность сварных швов к образованию трещин зависит от химического состава металла шва, жесткости конструкций, режима сварки, последовательности наложения швов и т.
и. Поры сварного шва — дефект в виде полости округлой формы, заполненной газом. Поры могут быть поверхностными, внутренними или располагаться в линию (цепочка пор сварного шва). Поры в сварном шве обычно имеют сферическую форму. Газовые пузыри образуются в результате перенасыщения жидкого металла газами, которые не успевают выйти на поверхность шва во время его кристаллизации. Неметаллические включения сварного /ива — дефект в виде неметаллической частицы в металле шва. Неметаллические включения в сварном шве — макро- и микроскопические частицы соединений металла с кислородом (оксиды), азотом (нитриды), серой (сульфиды,) фосфором (фосфиды).
Различают эндогенные включения, т. е. такие включения, которые образуются в результате протекания в металле процессов (например, химических реакций), и экзогенные включения в результате попадания инородных частиц. В сварном шве могут иметь место включения: шлаковые, окисные и металлические (дефект в виде частиц инородного металла в металле шва).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
