Неровный В.М. - Теория сварочных процессов (1043833), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Высокоактивные металлы (Т1, А1) имеют очень малые коэффициенты перехода, а у малоактивных, например у )ч), он близок к едпннце; в составе покры— наличие раскислителя для данного элемента в составе тня. Например, при вводе в состав покрытия А! нлн Т1 коэффициенты перехода для Б1 и Мп существенно возрастают; — концентрация элемента в электродном стержне.
С увеличением концен ни коэфф грац оэффицлент перехода данного элемента сначала возрастает но п и зрас, р содержании выше квазнравновесного он будет понижаться, а элемент, окисляясь, будет переходить в шлак; — относительная масса покрытия К„. До определенного значения (К„= 25...30 %) коэффициент перехода возрастает, а при к как прн льшой больших значениях начинает снижаться, так как бо ой толщине слоя покрытия реакции при плавлении идут менее интенсивно и ухудшается стабильность сварочного процесса. Это связано с нарушением баланса вследствие затрат теплоты дуги на плавление электродного стержня н покрытия; 524 Та6лвиа ЛЫ Коэффициенты перехода некоторых элементов при различных способах луговой сварки — технология изготовления покрытия (его гранулометрнческий состав, операции пассивнрования, сушки, прокалки); — режим сварки. Г!рн повышенном напряжении на луговом промежутке и большой длине дуги металл будет подвергаться окислению в большей степени, так как ухудшается надежность защиты сварочной зоны от окружающей атмосферы.
Средние значенця коэффициентов перехода из электрода в шов даны в табл. Ю.Я. 16З.Я. Особенности металлургических процессов при сварке порошковой проволокой Несмотря на хорошее качество наплавленного металла, ручная дуговая сварка электродами с покрытием малопроизводительна, а качество зависит от квалификации сварщика. Попытки механизации этого сварочного процесса не дали положительного результата, что объяснялось трудностями обеспечения надежного токоподвода к стержню электрода и удержания покрытия на длинном электроде, когда он свернут в бухту. Более плодопюрной оказалась идея помещения тех же порошкообразных компонентов, которые используются в качестве покрытий, внутри пустотелой электродной проволоки, получившей название порошковой проволоки.
В настоящее время порошковые проволоки нашли промышленное применение для механизированной сварки и наплавки в чистом СО2, в его смесях с Аг илн без защитного газа (т. е. с нс- пользованием самозащитной порошковой проволоки) Они изг товляются двумя способами - вальцовкой н Волоченнем. В нервом способе стальная лента толщиной 0,2...0,5 мм постепенно сворачивается в трубку на специальных вальцах.
На определенной стадии вальцовкн в еще не закрытую полость электрода засыпают Высокодисперсиые пОрошкооб)Изныв компОненты: шлако" и газо- образующие (прн сварке в СО2 газообразующие компоненты не применяются), раскнслители, а в ряде случаев н специальные легнрующне добавки, а также железный порошок для обеспечения электрической проводнмостн сердечника. При этом нсключакпся связующме, пластнфнкаторы н другие технологическне добавки, которые, как правнло, снижают качество шва. После этого тр б вм есте с порошковым матер~алом дополнительно обжимают вотру ку лоченнем, очищают от следов смажи и свертывают а бухты.
Поперечные сечения Вальцованых и ВОЛОченых сварочных проволок прнведены на рнс. !0.22. Прн изготовлении волоченнем порошковой проволоки, имеющей герметичную оболочку, применяют трубы днаметром 9 — 1О мм, которые заполняют высокоднсперсной шнхтой н подвергают волочению для уменьшения диаметра. Такая проволока хорошо хранится н может подвергаться ненты порошкового сердечника, имеющего малую электропровод- ность, получают меньшее количество энергии от дуги, замкнутой на стальную оболочку снаружи; поэтому задерживается процесс нх плавления и замедляется металлургическая обработка сварочной ванны. Таким образом, композицнн порошков, разработанные для электродных покрытий, потребовалось изменить, с тем чтобы создать более эффективные системы шлаков в раскислнтелей, достаточные прн сварке порошковой проволокой.
Главное отличие швов, полученых с примененнем порошковых проволок — малое содержание неметаллнческнх включений, чго обеспечивает высокие показатели ударной вязкосгн, достаточные для эксплуатации соединений при низких температурах„вплоть до -70 'С„что необходимо„в частности, прн сварке в судостроении ц при прокладке трубопроводов на Крайнем Севере. На рнс. 10.23 приведено сравненле количества неметаллнческнх включений в швах, полученных различными способамн сваркн.
Из рисунка следует, что наиболее чистый, а следовательно, н пластичный металл щва получают как при сварке электродами УОНИ-13/55, так и при сварке в СО2 проволоками СВ4ЕГС н СВ-ОВГ2С. в 6 в г д Рис. !0.22. Пап еречные сечения порашкааои проволоки, полученной волочеиием (а) и вальцовкой (6, в,.», д) химической обработке. Днаметр порошковой проволоки колеблетсяот1бдоЗм .Он д мм.
Она поставляется в кассетах с плотной рядовой намоткой. Бухта такой проволоки ставится в сварочный автомат для осуществления непрерывного процесса сварки. Однако шлаковой и газовой защиты зоны сваркн при применении порошковой проволоки недостаточно, несмотря на содержание в ней 20...30 % порошков, поэтому для сварки ответственных конструкцлй .~еб— ется дополнительная газовая защита (СО2, Аг). Недостаточная защита при прнмененнн порошковых проволок по сравненню с использованием электродов с покрытием обусловлена процессом плавлення проволокн в дуговом электрическом разряде. Компо- 526 О,!О Ф . О,ой Я О,Об 2' й 0,04 Ф Ж 0,02 д О ць! т цм э УОнИ-!3/556 2 3 Сварка а С0г раааичаыма ароаоаакама й4 РВС.
!0.23. Сравнение количества неметаллических включений а многослойных швах при сварке различнымн способами (по Н.М. Новожилову) Кантральиые ванрасы (! 1.2) кн Са +Сс. 18 — 2418 Порошковые проволоки используют для сварки малоуглеродистык, низколегированных и высокопрочных сталей. Они обеспечивают необходимые механические свойства металла шва, причем болсс Высокие, чем при сварке электродами с покрытием. По типу серлечннка порошковые проволоки разделяют на карбонатно-флюоритные н рутиловые, содержащие в качестве основы Т!02 (ПП-АМЗ, ПП-АН2, ПП-АН10 н др.), а также рупии флюоритные на основе Т102 и Сарз (ПП-АН4, ПП-АН9, ПП-АН20 н др.), Для сварки открытой дугой, т. е.
без защиты углекислым газом, применяют порошковые проволоки кврбонатно-флюоритного типа, которые содержат газообразующне компоненты СаСО3 и МВСО3, а также плавиковый шпаг, алюмосиликаты, раскисли- тели, Такие проволоки назывшот самозащитнымн (ПП-АН2, ПП-АНб н др.). Онн применяются прн сварке в атмосфере н под водой. ПорошкОВыс проВолоки используют такжс и для иаплаВОчных работ с целью упрочнения поверхностных слоев.
Они обеспечивают наиболее высокие уровни механизации и качество наплавок. ! . Как снизить уровень водорода в металле шаа прн сварке цол флюсом? 2. Почему сера, вхоляцшя в состав металла н флюсов, не окнсляется прн сварке? 3. Что понимают пол термином перехолнаа температура хрупкости? 4. Какой компонент флюса облегчает удаление шлаковой корки? 5. Возможно лн окисление железа прн сварке пол флюсом, содержащим А12О3 н Т!Оэ? 6. Почему окислитель — активный гаэ СОэ считают лля Ре защитным? 7. Почему инертные газы нс образуют поры в металле шва? 8.
Почему основное электродное покрытие считают универсальным? 9. В чем преимущества мсзалла швов, полученных с применением порошковых проволок? Что такое ферросплавы и как их получают? 10. Когда может происходить науглсроживание аустеннтных швов? !! . По какому параметру оценнаают эффективность шлаковой эацппы? ! 2. В каком процессе сварки максимальны коэффициенты перехода? ! 3.
Когда необходимо католное распыление? ! 4. В чем различие между легнрованнем и раскислением при сварке'? Раздел !э? ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ПРЕВРАЩЕНИЯ В МЕТАЛЛАХ ПРИ СВАРяьЕ Глава 11, СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ 1$.1. Основные понятии н термины При сварке происходит изменение формы и размеров сварнваемых деталей в результате нх неравномерного расширения при нш'реве. Сварочными перемен(синями называнпся смещения одних точек деталл по отношению к другим, которые приводят к изменению ее формы и размеров. Сварочными деформациями называются изменения размеров деталей при сварке.
Если начальное расстояние между двумя точками детали было равно 1, то его изменение А? в результате перемещений точек называется абсолютной деформацией, а отношение А? к начальному расстоянию 1 — относительной деформацией сн А1 (1 1 1) Деформации, которые можно зарегистрировать непосредственно измерительными приборами или вычислить по измеренным изменениям размеров (11.1), называются наблюдаемыми. При сварке они являются результатом двух одновременно протекающих физических процессов — теплового расширения металла и силового взаимодействия соседних неодинаково расширяющихся слоев — н могут быть представлены в виде суммы двух деформаций: свободной температурной деформации 8„, вызванной изменением температуры, и собственной деформации е, вызванной действием упругих сил, т.
е. Рассмотрим зтн два физических процесса на примере пластины (рнс. ! 1.! ), часть которой диаметром 1(пятно нагрева) испытывает и 6 Рис. 11.1. Изменение размера активной:юны при неравномерном нагреве пластины: а - искоднос состояние при температуре Тс, 6 — свойоаиое ряс!пирон«с аюнвиой зовы при се на!реве ао температуры Т! и Тс, е — расширение активной зоны при таком мс им'реве, ио поа асйстаием реакций со сторона! окружазонзей пассивной зоны местный нагрев, в то время как и части пластины, окружающей пятно нагрева, температура изменяется незначиттзльно.
При нагреве происходит расширение материала. Изменение температуры ЛT вызывает в каждой точке нагретой зоны свободную температурную деформацию (11.3) Коэффициент линейного расширения сс, как н 6„, является характеристикой материала, зависящей от температуры. В каждой части детали при ее неравномерном нагреве нли охлаждении можно условно выделить две зоны: активную, в кот й т емпература изменяется быстрее, чем в окружающем материале (ее расширение и ожращение является причиной возникновения деформаций), и пассивную, оказывающую сопротивление расширению н сокращению активной зоны.
В рассматриваемом примере активной зоной является пятно нагрева диаметром ! (рнс. 11.1, а), а пассивной — остальная часть пластины. При свободном расширении (рис. ! 1.1, б) размер активной зоны увеличился бы в соответствии с формулой (11.3). Но пассивная зона является для активной зоны «упругой заделкой>. На границе между зонамн возникают внутренние силы (реакции), лействующие на активную зону со стороны пассивной и уменьшающие ее наблюдаемую деформацию. Поэтому в активной зоне наблюдаемая деформация меньше свободной температурной деформации ! 6«!<! 6п! (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
