Лаба №4 (1043850), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Испытания производят в стадии нагрева и в стадии охлаждения термического цикла сварки. Типовые результаты представлены на рис.4. Чем выше разница свойств, полученных на этих этапах, тем чувствительнее металл к термическому циклу сварки и ниже его свариваемость.
Обработка результатов.
Для получения числовых показателей свариваемости определяют по схеме (рис.5) следующие критерии:
1. Температурная граница нулевой прочности (точкаЗ);
2. Температурный интервал хрупкости, как разность между температурой нулевой прочности и "нулевой" пластичности (расстояние от точки 5 до точки 4);
3. Степень снижения запаса пластичности, оцениваемое по отношению полащедй треугольников 1,3,5 и 2,3,4 на стадиях нагрева и охлаждения;
4. Степень снижения максимальной пластичности (отрезок 2-3/ отрезок 1 - 3);
5. Температура 5%-ной пластичности;
6. ТИХ - температурный интервал хрупкости (расстояние между температурной точкой 5 и 5% пластичности).
На Рис.8-10 представлены результаты испытаний высокотемпературной пластичности 4-х сплаво на железо-хромо-никелевой основе. Их химический состав приведен в таблице 1, а результаты сравнительных испытаний в Таблице 2. Необходимо получить для этих сплавов количественный показатели по 1-6 и ранжировать сплавы с Таблицей 2, а также сравнить ранги этих сплавов с рангами, полученными испытаниями по схеме Рис.6 – метод МГТУ.
5. Порядок выполнения лабораторной работы.
1. Ознакомиться с машиной МИС-1.
2 Подсчитать, для сталей, результат которых представлены на рис.5-8 указанные выше критерии и дать заключение об свариваемости.
Рис. 1. Схема механизма для совмещения нагрева и растяжения в установке МИС.
Рис.2. Эскиз образца а) вязкий, б) хрупкий, в) характер его разрушения на этапе нагрева.
Рис. 3. Характерные температуры (Т1-Т5) испытания образцов в процессе нагрева и охлаждения по сварочному циклу
.
Рис.4. Блок-схема машины для испытания на свариваемость МИС с управлением от ПК.
Рис.5. Пример выполнения программы нагрева на установке МИС.
Рис. 6. Схема оценки показателя металлургической свариваемости по методике МГТУ.
Таблица 1.
Рис 7. Схема нагрева и изменения прочности и пластичности сплавов, определяемых на этапе нагрева и охлаждения с помощью машины «Gleible» при сверхскоростном деформировании по методике Университета Штата Огайо (США) и перечень рекомендованных показателей, подсчитываемых по результатам исследования указанных свойств.
NST, °С — температурная граница нулевой прочности (точка 5); DRT, °С — температура 5 %-ной пластичности; BTR, °С — ТИХ; RDR, % — степень снижения высокотемпературной пластичности в результате охлаждения, равная (S2_3_ 4^1 —3—5^^П' DRR, % — снижение максимальной пластичности, равное (l2_3ll1_3)100; NDR,0С — температурный интервал между нулевой прочностью и нулевой пластичностью, равный 1A 5 )
Fig.9. On-Heating and On-Cooling Ductility Curves for the Alloys 800H and AC66.
Рис.10. Пример изменения пластичности и структуры при высоких температурах при испытаниях по методике МГТУ образцов плавок 1-5 (Табл.3,4).
Контрольные вопросы.
1. В каком случае при определении свариваемости сплава нежелательно участие в испытуемом металле примеси сварочных материалов?
В случае металлургической свариваемости материалов.
2. Как при оценке металлургической свариваемости учитывают роль термического цикла?
Термический цикл учитывают на этапе нагрева и охлаждения.
3. Чем термический цикл отличается от термодеформационного?
Термодеформационный цикл учитывает деформации на этапе нагрева и охлаждения.
4. В каких сталях наиболее существенна роль высокотемпературной деформации и её влияние на свариваемость?
В сталях с большим ТИХ.
5. В каких сталях значимо низкотемпературное деформирование?
Для сталей склонных к образованию холодных трещин.
6. Как обосновать выбор максимальной температуры при физическом моделировании сварочного цикла?
Максимально приближенная к минимальным напряжениям.
7. В чем принципиальное различие между методами оценки металлургической свариваемости, разработанными в МГТУ им. Н.Э.Баумана и США?
В методике МГТУ определяют действующий темп деформаций.
8. Возможно ли различное соотношение при испытаниях литого металла и при нагреве до оплавления границ?
Возможно, так как в прокатных литых заготовках наиболее выражена локальная ликвация, которая ведет к понижению температуры нулевой прочности.
9. В чем различие между сегрегацией и ликвацией?
Сегрегация в твердой фазе, ликвация в жидкой фазе.
10. Какие требования следует предъявлять к оборудованию для оценки металлургической свариваемости?
Создание постоянных небольших усилий, локальный разогрев испытуемого образца.