Виды и особенности термообработки сварных конструкций из высоколегированных сталей, сплавов на никелевой основе и титановых сплавов.

⇐ ПредыдущаяСтр 26 из 26

Для титана и егo сплавов, а такжe сварных соединений применяют в основнoм следующие виды термической обработки: отжиг, закалка и старение. В конструкцияx титановые сплавы можно использовaть в состояниях послe прокатки, отжига или жe упрочняющей термической обработки. Упрочнениe титановых сплавов термической обработкой достигаетcя в отличие от сплавов нa основе железа преимущественно дисперсиoнным твердением и старением.

Отжиг заключаетcя в нагреве дo определенных температур, выдержке и потом охлаждении нa воздухе для стабильных сплавов, c печью для высоколегированных. B таблице 1 приведены режимы отжига. Время выдержки пpи указанных температурах зависит oт толщины обрабатываемых деталей.

Определение понятия «свариваемости материалов». Понятия хорошей, удовлетворительной и ограниченной свариваемости материалов.

Свариваемость металлических материалов – комплексная оценка материала, характеризующая его реакцию на физико – химическое воздействие процесса сварки и способность образовывать сварное соединение, отвечающее заданным эксплуатационным требованиям. Свариваемость подразделяется на: физическую, технологическую

Группы технологической свариваемости:

Хорошая свариваемость – материалы свариваются любыми способами, не требуют подогрева или термообработки после сварки;

Удовлетворительная свариваемость – материалы свариваются почти всеми способами сварки, но требуют термическую обработку для снятия остаточных напряжений и исключения образования трещин;

Ограниченная свариваемость – материалы свариваются определенными способами сварки, требуют подогрева перед сваркой, нагрева в процессе сварки и незамедлительной термической обработки после сварки. Свариваются не всеми способами сварки плавления и не всех толщин Ме.

Плохая свариваемость – качества и механические свойства соединений сильно отличаются от оптимальных, а зачастую не позволяют получить работоспособное сварное соединение.

Факторы, влияющие на свариваемость и понятия тепловой и металлургической свариваемости металлов. Понятия технологической и эксплуатационной прочности металлов.

Такие особенности сварки, как высокая температура нагрева, малый объем сварочной ванны, специфичность атмосферы над сварочной ванной, а также форма и конструкции свариваемых деталей, в ряде случаев обуславливают нежелательные последствия:

· резкое отличие химического состава, механических свойств и структуры металла шва от химического состава, структура и свойства основного металла;

· изменение структуры и свойств основного металла в зоне термического влияния;

· возникновение в сварных конструкциях значительных напряжений, способствующих в ряде случаев образованию трещин;

· образование в процессе сварки тугоплавких, трудноудаляемых окислов, затрудняющих протекание процессов, загрязняющих металл шва и понижающих его качество;

· образование пористости и газовых раковин в наплавленном металле, нарушающих плотность и прочность сварного соединения.

Существующие способы определения технологической свариваемости можно разделить на две группы. К первой группе относят прямые способы, когда свариваемость устанавливают при сварке образцов определенной формы. Ко второй группе относят косвенные способы, когда сварочный процесс заменяют другими процессами, взаимодействия которых на металл имитирует влияние сварочного процесса, например термическая обработка при температурах, близких к температурам сварочного процесса.

Первая группа способов дает прямой ответ на вопрос о предпочтительности того или иного способа сварки и трудностях, возникающих при сварке выбранным способом, о рациональном режиме сварки и т.п.

Вторая группа способов, имитирующих сварочные процессы, не может дать прямого ответа на все вопросы, связанные с практическим осуществлением сварки. Косвенные способы рассматривают только как предварительные лабораторные испытания

Металлургическая свариваемость характеризует способность материала свариваться различными видами сварки без образования в металле горячих (кристаллизационных) и холодных трещин. При этом под технологической прочностью сварных соединений понимают их способность выдерживать без разрушения различного рода воздействия, которые могут возникать в процессе сварки, остывания и вылеживания сварных конструкций под влиянием сварочных деформаций и напряжений.

Тепловую свариваемость стали оценивают по изменению ее свойств под действием термического цикла сварки. Эксплуатационную свариваемость определяют по соответствию механических свойств конкретных сварных соединений требованиям нормативно-технических документов.

Технологической прочностью материала называют его способность воспринимать без разрушения напряжения и деформации, возникающие в процессе обработки. При сварке низкая технологическая прочность металла приводит к образованию трещин в металле шва и в зоне термического влияния. Различают два основных вида трещин: горячие и холодные

Прочность конструкции в процессе ее технологической обработки на заводе, строительной площадке характеризуется технологической прочностью и в условиях эксплуатации - эксплуатационной прочностью.

Определения понятий свариваемости и технологической прочности материалов. Оценка свариваемости новых видов конструкционных материалов при их разработке в НИИ и на металлургических заводах.

Свариваемость - технологическое свойство материалов (металлов) или их сочетаний образовывать в процессе сварки соединения, отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям к ним. Как правило, конструктивные и эксплуатационные требования, предъявляемые к сварным соединениям, определяются свойствами используемых материалов, поэтому часто под свариваемостью понимают способность материалов образовывать в процессе сварки соединения, не уступающие по своим свойствам свариваемым материалам.

Различают физическую и технологическую свариваемость:

- физическая свариваемость – свойство материалов давать монолитное соединение с химической связью (такой свариваемостью обладают практически все технические сплавы и чистые металлы, а также ряд сочетаний металлов с неметаллами);

- технологическая свариваемость – технологическая характеристика металла, определяющая его реакцию на воздействие сварки и способность при этом образовывать сварное соединение с заданными эксплуатационными свойствами.

Свариваемость металла зависит от его химических и физических свойств, кристаллической решетки, степени легирования, наличия примесей и других факторов. Основные показатели (критерии) свариваемости металлов и их сплавов:

- окисляемость металла при сварочном нагреве, зависящая от его химической активности;

- чувствительность металла к тепловому воздействию сварки, которая характеризуется склонностью металла к росту зерна, структурным и фазовым изменением в шве и зоне термического влияния, изменением прочностных и пластических свойств;

- сопротивляемость образованию горячих трещин;

- сопротивляемость образованию холодных трещин при сварке;

- чувствительность к образованию пор;

- соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным требованиям, к таким свойствам относят: прочность, пластичность, выносливость, ползучесть, вязкость, жаростойкость и жаропрочность, коррозионную стойкость и др.

Кроме перечисленных основных показателей свариваемости, имеются еще показатели, от которых зависит качество сварных соединений. К ним относят качество формирования сварного шва, величину собственных напряжений, величину деформаций и коробления свариваемых материалов и изделий.

Определения понятий свариваемости и технологической прочности материалов. Методы и критерии сравнительной оценки свариваемости, применяемые на предприятиях, изготавливающих сварные конструкции. ( 1 вопрос смотри в 61)

для определения свариваемости необходимо использовать косвенные методы оценки сопротивляемости сталей образованию горячих и холодных трещин.Косвенные методы испытаний являются предварительными и пригодными для приближенной оценки свариваемости сталей.

Косвенные методы оценки сопротивляемости сталей образованию горячих трещин

Косвенные методы определяют сопротивляемость сплавов образованию горячих трещин по диаграммам состояния, количеству ферритной фазы в аустенитных швах в соответствии с диаграммой Шеффлера, эквиваленту углерода для сталей и по другим условным показателям.

Одним из косвенных методов оценки является расчетно-статистический метод, основанный на использовании параметрических уравнений и применимый только для сплавов определенного состава. Недостаток этого метода сводится к невозможности учета неравномерного распределения примесей, а также отклонений по технологическим параметрам сварки, выходящим за исследованные пределы.

Таблица 1.1 - Расчетно-статистические показатели склонности сталей к горячим трещинам

Параметрические уравнения	Вид оценки	Область применения
	< 4 – несклонная < 2 – несклонная	для сталей с d_В< 700 МПа для сталей с d_В>700 Мпа
	< 10 – стойкая ³ 30 – склонная	NB – микролегированные стали

Для пересчета содержания каждого элемента в эквивалентное количество углерода на основании статистической обработки экспериментальных данных устанавливаются соответствующие коэффициенты, значения которых зависят от системы и уровня легирования стали. В настоящее время известно более тридцати уравнений для расчета углеродного эквивалента. Степень применяемости этих уравнений различна. Следует отметить, что область применения оценки склонности сталей к образованию холодных трещин с помощью эквивалента углерода регламентируется редко, что затрудняет выбор формул и значительно снижает эффективность метода.

Одной из наиболее распространенных формул для подсчета углеродного эквивалента считают формулу вида [3]

(1.1)

Группа сталей	Свариваемость	Эквивалент Сэ, %	Технологические меры
			Подогрев		Термообработка
			перед сваркой	во время сварки	перед сваркой	после сварки
1	Хорошая	< 0,25	-	-	-	Желательна
2	Удовлетворительная	0,25…0,35	Необходим	-	Желательна	Необходима
3	Ограниченная	0,35…0,45	Необходим	Желательна	Необходима	Необходима
4	Плохая	> 0,45	Необходим	Необходим	Необходима	Необходима

Таблица 1.2 - Классификация сталей по свариваемости

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 367; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 17 18 19 20 21 22 23 24 2526

Мы поможем в написании ваших работ!