Антиплагиат_Комаров_полный (1222693), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Электрический ток, проходящий через жидкий шлак, создающийэлектрическое сопротивление, генерирует тепловую энергию.Поскольку температура шлака возрастает выше температуры плавлениястали, кончик электрода расплавляется. Реакция между шлаком и капелькамистали приводит к значительному снижению содержания серы инеметаллических включений.Контролируемая кристаллизация слитка в направлении снизу вверх26приводит к получению слитка с высокой однородностью и отсутствием макросегрегации. Это дает одинаковые механические свойства в продольном ипоперечном направлениях после горячей обработки.Применением гомогенизирующего отжига слитков/заготовок и методовспециальной термообработки, используемых для улучшения структуры,производится оптимизация свойств стали с целью продления срока ееэксплуатации.Дальнейшее развитие технологии электрошлакового переплава путемпереплавки в защитной атмосфере усиливает и без того уникальнуюспособность этого процесса производить заготовки большого поперечногосечения превосходного качества.1.4.1 Способы повышения качества стали.
14 Электрошлаковыйпереплав. 14 Вакуумно-дуговой переплав. 14 Вакуумная дегазацияУлучшить качество металла можно уменьшением в нём вредныхпримесей, газов, неметаллических включений. Для повышения качестваметалла используют: обработку синтетическим шлаком, вакуумную дегазациюметалла, электрошлаковый переплав (ЭШП), вакуумно-дуговой переплав (ВДП),переплав металла в электронно-дуговых и плазменных печах и т. д.Вакуумная дегазация проводится для уменьшения содержания в металлегазов и неметаллических включений.
Вакуумирование стали проводят в ковше,при переливе из ковша в ковш, при заливке в изложницу. Для вакуумирования вковше ковш с жидкой сталью помещают в камеру, закрывающуюся герметичнойкрышкой. Вакуумными насосами создают разрежение до остаточного давления0,267...0,667 кПа. При понижении давления из жидкой стали выделяютсяводород и азот.
Всплывающие пузырьки газов захватывают неметаллическиевключения, в результате чего содержание их в стали снижается.Улучшаются прочность и пластичность стали.Электрошлаковый переплав (ЭШП) применяют для выплавки 1427высококачественных сталей для подшипников, 14 жаропрочных сталей. Схемаэлектрошлакового переплава представлена на 15 рисунке 1.1Переплаву подвергается выплавленный в дуговой печи и прокатанный напруток металл.
Источником теплоты является шлаковая ванна, нагреваемаяэлектрическим током. Электрический ток подводится к переплавляемомуэлектроду 1, погруженному в шлаковую ванну 2, и к поддону 9, установленномув водоохлаждаемом кристаллизаторе 7, в котором находится затравка 8.Выделяющаяся теплота нагревает ванну 2 до температуры свыше 1700 14 оC ивызывает оплавление конца электрода. Капли жидкого металла 3 проходят черезшлак и образуют под шлаковым слоем металлическую ванну 4. Перенос капельметалла через основной шлак способствует удалению из металла серы,неметаллических включений и газов.
Металлическая ванна пополняется путёмрасплавления электрода, и под воздействием кристаллизатора она постепенноформируется в слиток 6. Содержание кислорода уменьшается в 1,5...2 раза,серы в 2...3 раза.Слиток отличается плотностью, однородностью, хорошим качествомповерхности, высокими механическими и эксплуатационными свойствами.Слитки получают круглого, квадратного и прямоугольного сечения, массой до110 тонн [2].
1428 14Рисунок 1.1 – Схема электрошлакового переплава [2]:1 – 14 электрод; 2 – щлаковая ванна; 3 – капли жидкого металла;4 – металлическая ванна; 5 – нерасплавленный шлак (газовая фаза); 6 – слиток;7 – кристализатор; 8 – затравка; 9 – поддонВакуумно-дуговой переплав (ВДП) применяют в целях удаления изметалла газов и неметаллических включений. Процесс осуществляется ввакуумно-дуговых печах с расходуемым электродом. Катодизготовляют механической обработкой слитка, выплавляемого в электропечахили установках ЭШП. 1429 14Рисунок 1.2 – Схема вакуумно-дугового переплава [2]:1 – 14 корпус печи; 2 – водоохлаждаемый шток; 3– электрод; 4 – капли жидкогометалла; 5 – жидкий металл; 6 – водоохлаждаемая изложница; 7 – слиток; 8 –затравкаРасходуемый электрод 3 закрепляют на водоохлаждаемом штоке 2 ипомещают в корпус печи 1 и далее в медную водоохлаждаемую изложницу 6.
Изкорпуса печи откачивают воздух до остаточного давления 0,00133 кПа. Приподаче напряжения между расходуемым электродом 3 (катодом) изатравкой 8 (анодом) возникает дуга. Выделяющаяся теплота расплавляет конецэлектрода. Капли жидкого металла 4, проходя зону дугового разрядадегазируются, заполняют изложницу и затвердевают, образуя слиток 7.Дуга горит между электродом и жидким металлом 5 в верхней частислитка на протяжении всей плавки.
Охлаждение слитка и разогрев жидкогометалла создают условия для направленного затвердевания слитка.Следовательно, неметаллические включения сосредоточиваются в верхней 1430части слитка, усадочная раковина мала. Слиток характеризуется высокойравномерностью химического состава, повышенными механическимисвойствами.
Изготавливают детали турбин, двигателей, авиационныхконструкций. Масса слитков достигает 50 тонн.1.5 14 Дефекты сварных соединений. Классификация. ПричиныобразованияК 1 дефектам сварных соединений относятся различные отклонения отустановленных норм и технических требований, которые уменьшают прочностьи эксплуатационную надежность сварных соединений и могут привести кразрушению всей конструкции.Наиболее часто встречающиеся дефекты можно разделить на следующиеосновные группы: дефекты формы и размеров сварных; швов; дефекты макро- имикроструктуры; деформации и коробление; сварных конструкций [2].1.5.1 Дефекты формы и размеров сварных швовОбычно форма и размеры швов устанавливаются стандартами, правиламии нормами, техническими условиями и указываются на; рабочих чертежах.
Так,основные типы швов сварных соединений: и их конструктивные элементы приручной электродуговой сварке регламентированы ГОСТ 5264-69; приавтоматической и полуавтоматической сварке под флюсом - ГОСТ 8713-58*; длясварных швов, выполненных теми же способами под острым и тупым углом,руководствуются соответственно ГОСТ 11534-65 и ГОСТ 11533-65.* Здесь и в дальнейшем этим знаком отмечены ГОСТы, в которые внесены изменения.При сварке плавлением наиболее частыми дефектами сварных 231соединений являются неполномерность шва, неравномерная его ширина ивысота (рис.
1), крупная чешуйчатость, бугристость, наличие седловин.При автоматической сварке дефекты возникают вследствие колебаниянапряжения в сети, проскальзывания проволоки в подающих роликах,неравномерной скорости сварки из-за люфтов в механизме передвижения,неправильного угла наклона электрода, протекания жидкого металла в зазор.При ручной и полуавтоматической сварках дефекты могут быть вызванынедостаточной квалификацией сварщика, нарушением технологическихприемов, плохим качеством электродов и других сварочных материалов. 2Рисунок 1.3 – 12 Дефекты формы и размеров шва [2]:а - неполномерность шва; б - неравномерность ширины стыкового шва; в неравномерность по длине катета углового шва; h - требуемая высота усиления шваДля сварки давлением (например, точечной) характерными дефектамиявляются неравномерный шаг точек, глубокие вмятины, смещение осейстыкуемых деталей.Нарушение формы и размеров шва зачастую свидетельствует о наличиитаких дефектов, как наплывы (натеки), подрезы, прожоги и незаверенныекратеры.Наплывы ( 2 рисунок 1.3) образуются чаще всего при сваркегоризонтальными швами вертикальных поверхностей в результате натеканияжидкого металла на кромки холодного основного металла.
Они могут бытьместными, в виде отдельных застывших капель, или же иметь значительнуюпротяженность вдоль шва. Причинами возникновения наплывов являются: 2232большая величина сварочного тока, длинная дуга, неправильное положениеэлектрода, большой угол наклона изделия при сварке на подъем и спуск. Вкольцевых швах наплывы образуются при недостаточном или излишнемсмещении электрода с зенита. В местах наплывов часто выявляются непровары,трещины и другие дефекты.Подрезы представляют собой углубления (канавки), образующиеся восновном металле вдоль края шва при завышенном сварочном токе и длиннойдуге, так как в этом случае увеличивается ширина шва и сильнее оплавляютсякромки.
При сварке угловыми швами подрезы возникают в основном из-засмещения электрода в сторону вертикальной стенки, что вызываетзначительный разогрев, плавление и стекание ее металла на горизонтальнуюполку. В результате на вертикальной стенке появляются подрезы, а нагоризонтальной полке - наплывы. При газовой сварке подрезы образуются из-заповышенной мощности сварочной горелки, а при электрошлаковой - из-занеправильной установки формующих ползунов.Подрезы приводят к ослаблению сечения основного металла и могутявиться причиной разрушения сварного соединения.Рисунок 1.4 – Наружные дефекты в швах [2]:а - стыковых; б - угловых; 1 - наплыв; 2 - подрезПрожоги - это проплавление основного или наплавленного металла свозможным образованием сквозных отверстий. Они возникают вследствиенедостаточного притупления кромок, большого зазора между ними, 2233завышенного сварочного тока или мощности горелки при невысоких скоростяхсварки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
