Неровный В.М. Теория сварочных процессов (841334), страница 91
Текст из файла (страница 91)
Основным проц но определяющим микроструктуру и своиства тельно опр ение а стенита. е инений, является превращен у ки выполняют с пом А) енительно к термическим а аустенвта (АРА) применитель ния (распада) .8.1). Их строят с помощью экс- условиям свар . ( ки (см. также раэд. 12.. . х ктуры металла. При ых метолов исследований структу ь периментальных м аллографические меть, что адиционные металл этом следует отметить, тр б " наблюдения (не ем шлифов с большой азой на л тоды с использованием ф стр тура, нс всегда 10 мм), на которых имеется однород стр ная струк менее мм, го соединения. Наибольшии я анализа узких зон сварного сое ии т 4 3 зн 1мп 'Ек Л 6 Рис. 12.40. Схема быстродействующего сварочного дилатометра МВТУ: 1 — образец; 2 — конгакгный трансформатор; 3 — гибкие зокоподводы; 4 согша для зашиты н охлаждения аргоном Аг; 5 — термопара; 6 — индукционный датчик леформацин; 7 — электронный самописец (илн компьютер) нкл (а) и дилатограмма (гз).
. 12.41. Сварочный термический цикл ( ) Рис... ва ф реврашеннй соо~ ветственту ы начала н конца фазовых прев ленин; гр н СУ вЂ” теплота превраш * ' ' ' кобо ной дефо зацнн 200 пируют с помощью электронных дифференцирующих устройств Т,.С или компьютерных срелств. х УстРонств ' Ас = 785 С з Иногда юлезными лля анализа превращений являются некото- Аг,= 735 С рые условные параметры: температура максимальной скорости пре- Ф Т =1325 С вращения Тм л и соответствующая ей максимальная фазовая днлата- 600 ция а, . Г аф .7 ма„.
р фини изменения с г,лах и сТ В зависимости соот- А ветственно от Ти „и интервала ЛТ = ҄— Т„приведены на рис. 12.43. 400 Тм н Дополнительно на образцах определяется фазовый состав структуры металлографическим методом и по распределению микротвердости. М Дилатограммы снимаются для серии сварочных термических цик, охватывающеи весь диапазон типовых режимов сварки.
Г!о цик мь7з 60 30 8 4 С/с комплексу полученных данных строят диаграмму АРА. НЧ 660 6!О 425 235 сл.~, % еу, % 10 ! 1О з 10з 104 Время охлаждения от Ас,, с В зависимости от состава стали и сварочного термического цикла может произойти смешанное превращение, т. е. несколько последовательно следуююих друг за другом видов превраШений, например: бейнитное и мартенситное; ферритное, перлитное и бейнитное (механизм и кинетика этих превращений рассмотрены в разд. 12.8.1), В резуль~ате статистической обработки экспериментальных ланных дилатометрических исследований получены математические модели, позволяющие рассчитать параметры типовой диаграммы АРА для низколегированных сталей.
На схеме диаграммы АРА 852 215 8! Ч 494 502 Мо Ч позиция 1 (10) п)8 Мо тфп= ~ „и =862,!4! — 81,749 Мп — 55,316.Сг — 97,„. о— — ! 1,1 ! 7 % — 185,28 Ч вЂ” 367,375 С вЂ” 7,881. Мп ~7 763 Сг +2764267.Ч ж141,80! С Мп— — 62,501-Мп.б!+ 72,565.
Мп Сг-~60979. Мп Мо— — 21,627-Мп )41 — 88,157 Мп Ч вЂ” 67,722 Рй Сг— Т, 'С т, „„!........ е1574,4 Ч вЂ” 54,1! С.)4! — 57,94.Мп Сгж (рис. ! 2.45) цифрами отмечены позиции, соответствующие типовым температурам и скоростям охлаждения.
Ниже приведены модели для расчета этих параметров (соотношения ! ! 2.55), позиции ! -73): позиция 2 !9. !3) Т =620+479,13 С вЂ” 80,49 Мп — 382 Ч— фп к -495,5-С +19,36 Мп — 12 Сг — 54,63 Мо ь позиция 7 АС3=886.73 АС1=815. 12 7мн: 3532 С '~мк: 194.0 С тЗ!6/5: 1.5 'С/с Т8/5: 150 с ЮО ф 60 20 Модели, еал .
де и, реализованные в компьютерных программах, позвоСкорость охлаждения (ь ь/3) С/ Сэкв=1.019 к фпт- 0 1и фп1 ° ю фп2 = 0,75 хпфпг . Здесь содержание химического ~лемента в %; Т, Т в гд фпп фпк,Тбп Тб, Т, Т и к — температуры начала и конца соответственно феррито-перлитного, бейнитного и мартенситного превращений, 'С; 1еп — сРеДнЯЯ скоРость нагРева, 'С/с; юб35 — скоРость охлажДениЯ в диапазоне 600...500 'С, ' С/с; 78~5 — время охлаждения от 800 до 500 'С (! » -22 й' ( 8~5» 225/ье ыз), с; и'мз и и „! соответствуют 90 н 5 % маргснсита; ип 7 и и ' ! соответствуют 94 и ! % мартенсита; и ита; ифпз и ьзфп! соответствуют 95 и 5 % феррито-перли а; ' /„ т; Гефпз И Гпфп! СО- ответствуют 99 и ! % феррито-пе лита. С=0.170 81=0.250 Ма=О 520 С1=2.800 1Ч 1=0.000 Мо=О 680 Со=0.000 3 13=0.310 3,3475 пп и /; 0,1054 длм па 1 (! 2.58) 4,067 н,) 1 И ф, (12.59) ' ", временных и остаточных сварочных напряжений являются взаим- ~ фп2 Дфп (п — — — ~ гнфп~ но уравновешенными по сумме и моменту Содержание бейнита (Б) п и .
( ) при заданной скорости охлаждения определяется как дополнени д юлнение к количеству мартенсита до 95 % или феррито-перлитной смеси (ФП) до 100 'Ъ. Рассчитать коэффициенты и и ~ и и /~ можно с использованием критических скоростей охлажд ( диаграмм АРА ЕНИЯ Кза2, К, Ш, Гв ), В 'м- пк1 фп2 'фп1), Взятых из для анализи руемых сталеи, по соотношениям: ского влияния).
В них сжимающие напряжения достигают значений предела текучести, соответствующих максимальной температуре нагрева, что приволит к пластическому теченик1 металла. После охлаждения слои, претерпевшие пластическую деформацию укорочения, в силу прочной связи со слоями основного металла оказываются растянутыми, а периферийные слои основного металла — сжатыми; эти деформации и напряжения являются остаточными. Сварное соединение получает продольную (Лп ) и поперечную (Л„п) сварочную усадку, а сварная пластина — соответственно перемещение торцев и боковых граней в сторону уменьшения ес длины и ширины. В условиях отсутствия внешних нагрузок эпюры собственных продольным стыковым швом. В зоне термического влияния выб рана база Ах в направлении оси шва (рис.
12.47, н). При этом рассмазривакзтся следующие составляюп!ие деформаций (см. гл. ! 1); сн — наблюдаемая деформация. соответствующая приращению базы Ах, фиксируемому датчиком деформаций; са — свободная термическая деформация, соответствующая термическому линейному расширению базы А» при условии отсутствия связей с другими слоями металла; с, — собственная деформация, упругая составляющая которой с, определяет значение напряжения о~ в прсделак базы Ах. Эти величины связаны следующими соотношениями: ~н (У Т( ( ! 2.60) сс сн са Он ) —,х (),, а„.
„и„,, оно находится в соответствии с пределом текучести о, зависимость которого от температуры приведена на рис. 12.47, г, и ограничивается его значением (участки 7-2, 3-4 и 8-9 на рис. 12.47, б). В диапазоне снижения температур от 600 до 500 'С напряжения о, являются растягиваюшими. 11ри этом они могут достигать предела текучссти о,. Объемный эффект фазового превращения приводит к уменыпению сс, т. е. к упругой разгрузке метшзла (участки 4-5-6 на ис. 12.45, д), р, ), в результате коз'орой напряжения а, становятся сжимаюШимп (проходя через нулевое значение). Далее в соответствии с нарастанием собственной зефор д формации с, напряжения о„ снова переходят в область растяжения (участки 6-7-6-9).
При нормальной температуре остаточные напряжеш ~я о„могут достигать предела текучести о . т' са а„=— ВТ (12.62) или для определенного относительно узкого диапазона темпера тур: Лс а 67 (12.63) растягиваюшими и сжимаюшими и достигать предела текучести. В аустенитной стали и цветных металлах остаточные напряжения имеют положительные значения. Напряженно-деформированное состояние в высокотемпературной области (шов, зона термического влияния) в процессе охлаждения оценивают деформационными параметрами, одним из которых является темп деформации„ Мчьг ад аьр В В,„В. В, Рис.
32.50. Зависимость темпа высокотемпературной деформации ад от ижесткостии р Р пластины (ширины В,): мальных темпе а р тур нагрева ном, свободном состоянии выпал- [ — начальный участок шдд и Т„дх в поперечном направлении, няется при изготовлении сварных пеитрдльиый участок шкд; и, а следовательно, балы„.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
