Металлургические процессы при сварке сталей в струе СО2

ТЕОРИЯ сварочных процессов

Углекислый газ СО2 обладает молекулярной массой 44 и плот­ностью 1,96 кг/м3, поэтому он хорошо вытесняет воздух, плот­ность которого ниже (1,29 кг/м3). Поставляют углекислый газ в баллонах или контейнерах, где он находится в жидком состоянии, так как переход из жидкого в газообразное состояние происходит

при следующих критических параметрах газа: Гкр = 304 К, /?кр = = 7,887 МПа.

Для сварки применяют углекислый газ с пониженным содер­жанием вредных примесей — кислорода, азота, оксида углерода, влаги — в соответствии с ГОСТ 8050-74, т. е. отличающийся от пищевого СО2.

Углекислый газ в области высоких температур диссоциирует на СО и О2. На этот процесс расходуется часть тепловой энергии Q дугового разряда:

2С02 <=*2СО + О2-0. (10.15)

Рост константы равновесия процесса диссоциации при повы­шении температуры следует из рис. 9.3.

В условиях высоких и быстроменяющихся температур при

сварке состав продуктов диссоциации СО2 в разных точках дуго­вого разряда будет изменяться.

На рис. 10.12 приведена схема­тическая диаграмма распреде­ления температуры и концен­траций газов вдоль оси сварного шва при движении сварочной головки с постоянной скоро­стью VCB.

В точке О на оси столба дуги происходят резкое повышение температуры и диссоциация СО2. С каплями электродного металла, проходящими через

дуговой промежуток, будет со — Рис 1012 Изменение

температу-

прикасаться атмосфера, состоя — рЫ и концентрации СО, СО2 и Ог щая из 66,6 % СО и 33,3 % О2. при сварке в углекислом газе

Поэтому СО2 называют активным защитным газом. Он защищает зону дуги от компонентов воздуха и прежде всего от азота и водо­рода. Но в то же время большая концентрация СО будет тормозить

этот процесс и, кроме того, задерживать окисление углерода стали

(находящегося в соединении РезС), сдвигая реакцию влево:

[Fe3C] + [FeO]<=>4Fe + CC>T. (10.17)

Однако чтобы предотвратить окисление металла значительным количеством кислорода, образующегося в атмосфере дуги, необхо­дим дополнительный ввод в сварочную проволоку раскислителей. Обычно применяют кремний (около 1 %) и марганец (около 2 %). Поэтому для сварки низкоуглеродистых сталей применяют специ­альные сварочные проволоки (Св-08ГС, Св-08Г2С). При сварке легированных сталей необходимо использовать специальные сва­рочные проволоки Св-08ХЗГ2СМ, Св-10ХГ2СМА, Св-08Г2СДЮ, также содержащие раскислители (марганец и кремний), которые предохраняют от окисления легирующие элементы, входящие в со­став стали и сварочной проволоки. Раскисляющие добавки, содер­жащиеся в каплях электродного металла, растворяются в жидком

металле сварочной ванны и задерживают окисление железа и рас­

творенных в нем элементов. Диссоциация содержащихся в СО2 паров воды

2Н20 <=± 2Н2 + 02 (10.18)

тоже будет тормозиться вследствие высокого парциального давле­ния кислорода, полученного при диссоциации СО2.

На участках, удаленных от оси столба дуги, будет происходить догорание окиси углерода, т. е. рекомбинация молекул СО с боль­шим выделением тепловой энергии, которая раньше расходовалась на диссоциацию газа (около 30 % электрической мощности дуги):

2СО + 02<=> 2С02 + Q. (10.19)

Выделение теплоты при обратном процессе на периферийных участках дугового разряда увеличивает глубину проплавления и

ширину шва. По сравнению с дугой, горящей в аргоне, при дуго­вой сварке в СО2 проплавление увеличивается, а ширина шва уменьшается, и это приходится учитывать технологам.

Газовая атмосфера на участках, удаленных от оси столба дуги,

будет обогащаться СО2 и водородом, образовавшимся при диссо­циации паров воды. Взаимодействуя с СО2, Н2 будет связываться в молекулы Н2О:

Н2 + С02 Н20 + СО. (10.20)

Таким образом, при сварке в струе углекислого газа металл по­глощает водород в меньших количествах, чем при других видах сварки. В среднем при сварке низкоуглеродистых, низколегиро­ванных сталей в струе СО2 содержание водорода в наплавленном

металле колеблется от 0,5 до 2 • 10 5 м3/кг.

При вводе Si и Мп в сварочную проволоку атмосфера будет по-прежнему окислительной, но эти элементы, попадая в свароч­ную ванну, будут связывать кислород, растворенный в металле, т. е. раскислять металл шва:

[FeO] + [Мп] +±Fe + (MnO)t; (10.21)

2[FeO] + [Si] <=>2Fe + (Si02)t. (10.22)

В хвостовой части сварочной ванны шлак всплывает на по­верхность металла, но обычно его недостаточно, чтобы создать сплошной защитный слой на поверхности шва. Металл, наплав­ленный при сварке в струе СО2, чище (содержит меньше шлако­вых включений), и поэтому его пластические свойства несколько выше, чем при сварке под слоем флюса. Главный недостаток свар­ки в струе СО2 — разбрызгивание металла электрода (до 12 %). Его

сводят к минимуму, добавляя 3 % кислорода к СО2. Это позволяет перейти к струйному переносу металла электрода. В качестве ак­тивного защитного газа в отдельных случаях можно применять также перегретый водяной пар, который вытесняет из зоны столба дуги азот и кислород атмосферы (JI. C. Сапиро). Однако при взаи­модействии пара с жидким металлом будет выделяться большое количество водорода:

Н20 + Fe -> [FeO] + h3;

h3 -► 2[Н].

Это приводит к образованию пор, а в легированных сталях — и к образованию холодных трещин.

Чтобы решить дифференциальное уравнение теплопроводно­сти, необходимо задать распределение температур в начальный момент времени (начальное условие) и условия взаимодействия тела с окружающей средой на его границах (граничные условия). Начальное условие определяется …

На современном уровне развития математики аналитическое решение уравнения теплопроводности в общем виде (5.21) еще не найдено, однако при введении некоторых допущений и упрощений можно получить пригодные для практического использования ча­стные …

Сложный процесс изменения температуры точек тела с коор­динатами jc, у, z во времени t описывается дифференциальным уравнением теплопроводности. Для вывода этого уравнения необ­ходимо рассмотреть баланс теплоты в некотором элементарном объеме …

Технология полуавтоматической сварки в углекислом газе.. Возникновение и развитие сварки

Возникновение и развитие сварки

курсовая работа

В качестве защитных используются активные газы, т. е. такие, которые могут вступать во взаимодействие с другими элементами в процессе сварки. К таким газам относятся углекислый газ (СО₂) или смеси: 70% углекислого газа и 30% аргона (или кислорода) — для сварки углеродистых сталей; 70% аргона и 30% углекислого газа — для сварки легированных сталей.

Применение газовых смесей вместо 100% углекислого газа повышает производительность и качество сварки.

Достоинством сварки в защитном газе является также то, что и на сварные изделия, выполненные этим процессом, без особой подготовки можно наносить прочные антикоррозионные покрытия (оцинкованные и др.). Сварку в защитных газах применяют и для соединения тонких металлов (0,1 — 1,5мм).

Из всех видов дуговой сварки полуавтоматическая сварка в защитных газах имеет наименьшую трудоёмкость.

Углекислый газ. При нормальном атмосферном давлении удельная плотность углекислого газа 0,00198г/см³. При температуре 31^о С и давлении 7,53МПа углекислый газ сжижается. Температура сжижения газа при атмосферном давлении — 78,5^о С. Хранят и транспортируют углекислый газ в стальных баллонах под давлением 6 — 7МПа. В стандартный баллон ёмкостью 40дм³ вмещается 25кг жидкой углекислоты, которая при испарении даёт 12 625дм³ газа. Жидкая углекислота занимает 60 — 80% объёма баллона, остальной объём заполнен испарившимся газом.

Жидкая углекислота способна растворять воду; поэтому выделяющийся в баллоне углекислый газ перед подачей в зону дуги должен осушаться; концентрация его должна быть не менее 99%. Если углекислый газ содержит влагу, то неизбежна пористость шва.

Для сварки пользуются специально выпускаемой сварочной углекислотой; можно пользоваться также пищевой углекислотой.

Пищевая углекислота содержит много влаги; поэтому перед сваркой газ следует подвергать сушке пропусканием через патрон, заполненный обезвоженным медным купоросом или через силикагелевый осушитель.

Сварочный углекислый газ отвечает следующим техническим требованиям: для I сорта СО₂ не менее 99,5%, II сорта — 99%; водяных паров I сорта не более 0,18%, для II сорта — 0,51%.

При количестве сварочных постов более 20 целесообразно иметь централизованное питание их углекислым газом, подаваемым по трубопроводу от рампы или от газификационной установки. Сварочные посты рекомендуется оборудовать электромагнитными клапанами, позволяющими автоматически перед зажиганием дуги включать подачу газа и после гашения выключить газ. На каждом посту должен быть расходомер (ротаметр).

Делись добром 😉

Газовая сварка

3. Технология газовой сварки

Внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл зависят от состава горючей смеси, т.е. соотношение в ней кислорода и ацетилена. Изменяя состав горючей смеси, сварщик изменяет свойства сварочного пламени…

Металлургические процессы при сварке низкоуглеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей

2.2 Технология сварки

Высоколегированные стали и сплавы, как правило, обладают увеличенным до 1,5 раза коэффициентом линейного расширения при нагревании и пониженным в 1,5—2 раза коэффициентом теплопроводности по сравнению с низкоуглеродистыми сталями. ..

Описание технологического процесса дуговой сварки стыкового соединения из алюминия марки АД1, толщиной 6 мм, длиной 200 мм

3.2 Выбор источника питания для полуавтоматической сварки алюминия

Источник питания должен обеспечивать легкое зажигание и устойчивое горение дуги, создавая необходимое напряжение и силу тока в сварочной цепи. Внешняя характеристика. Свойства источника питания определяются его внешней характеристикой…

Описание технологического процесса дуговой сварки стыкового соединения из алюминия марки АД1, толщиной 6 мм, длиной 200 мм

4. Технология полуавтоматической сварки в аргоне алюминия марки АД1

…

Описание технологического процесса дуговой сварки стыкового соединения из алюминия марки АД1, толщиной 6 мм, длиной 200 мм

4.2 Выбор режима полуавтоматической сварки в аргоне алюминия марки АД1 толщиной 6мм

Параметры режима сварки выбирают в зависимости от марки и толщины свариваемого металла, типа сварного соединения. Ориентировочные режимы ручной и механизированной сварки приведены в справочной литературе…

Описание технологического процесса дуговой сварки стыкового соединения из алюминия марки АД1, толщиной 6 мм, длиной 200 мм

4.3 Описание технологии полуавтоматической сварки в аргоне алюминия марки АД1 толщиной 6 мм и длиной 200 мм

При толщине листов свыше 5 мм применяют односторонний скос кромок с углом раскрытия 60°. При сварке зазор между кромками должен выбираться по таблице 4.3.1. Таблица 4.3.1 — Значение зазоров при сварке алюминия Толщина листов…

Технологии заготовки, сборки и сварки гнезда для отливки шпал на Могилевском автозаводе

3 Технология сварки

…

Технологические основы сварки плавлением

6.2 Расход сварочных материалов при сварке плавящимся электродом в углекислом газе

Определяем массу наплавленного металла по формуле Gн= ?·Fн·lшва, (43) где Fн=0,18 см2. Тогда Gн = 7.8· 0.18·100 = 126.0 г, Тогда расход сварочной проволоки можно определим по формуле Gр = Gн / (1 — ?), (44) где ? — коэффициент потерь. ..

Технологические основы сварки плавлением и давлением

9. ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ

Процесс изготовления данной конструкции состоит из нескольких операций: подготовка листов под сварку, сборка листов под сварку, сварка листов и механическая обработка шва после завершения процесса сварки…

Технология автоматической сварки под флюсом

4 Технология сварки под флюсом

При сварке под флюсом сварочная дуга между концом электрода и изделием горит под слоем сыпучего вещества, называемого флюсом. Флюс насыпается слоем толщиной 50-60 мм; дуга утоплена в массе флюса и горит в жидкой среде расплавленного флюса…

Технология горячей сварки чугуна

6. Технология горячей сварки

Наиболее радикальным средством борьбы с образованием отбеленных и закаленных участков шва и околошовной зоны и образованием пор и трещин служит подогрев изделия до температуры 600 … 650 °С и медленное охлаждение его после сварки…

Технология сварки металлов

2. Технология сварки металлов

сталь электродуговой сварка пайка Сварка — технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или пластическом деформировании. ..

Характеристика стали, её свариваемости

5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССА СВАРКИ

005 ПРАВКА 1 Править заготовки с помощью пресса 010 КОНТРОЛЬ 1 Контролировать перекос кромок металлической линейкой 015 РАЗДЕЛКА КРОМОК 1Выполнить разделку кромок на участке механообработки согласно эскизу 020 ЗАЧИСТКА 1 Зачистить кромки…

Электросварочные и газосварочные работы

2.5. Технология сварки

Зафиксировав стык, произвести предварительный подогрев до температуры 100о- 150о С в случае температура окружающего воздуха<+5С. При сварке специальных соединений (варка в нитку газопровода толстостенных соединительных деталей…

Электросварочные и газосварочные работы

2.5. Технология сварки

Зафиксировав стык, произвести предварительный подогрев до температуры 100° — 150°С в случае если температура окружающего воздуха ?+5°С…

Защитные газовые атмосферы при сварке плавлением — Инструмент, проверенный временем

Идея газовой защиты зоны сварки была предложена еще

Н. Н. Бенардосом в одном из его изобретений, но реально вопло­тилась в технологический процесс в конце 40-х годов XX в., когда появилась необходимость сварки активных металлов, та­ких, как алюминий и его сплавы, а позднее — титан и его сплавы.

Для защиты зоны сварки стали применяться инертные га­зы — аргон и гелий. Был разработан процесс аргоно-дуговой сварки и соответствующее сварочное оборудование для автома­тической и механизированной сварки плавящимся и неплавящим­ся электродами. Для сварки чистой меди оказалось возможным применять азот высокой чистоты, так как медь не дает с ним сое­динений, устойчивых в условиях дуговой сварки.

Однако для сварки низкоуглеродистых низколегированных сталей применять дорогие и дефицитные инертные газы было экономически нецелесообразно, поэтому был разработан метод сварки в углекислом газе, который может быть легко получен в любом количестве и в баллонах доставлен к месту сварки.

Разработка метода сварки в струе углекислого газа с при­менением специальных электродных проволок (Св10Г2С) ока­залась решением важной народнохозяйственной задачи и была отмечена Государственной премией (ИЭС им. Е. О. Патона, ЦНИИТмаш и МВТУ им. Н. Э. Баумана).

В настоящее время этот процесс сварки получил очень широкое применение при изготовлении конструкций низкоуглеро­дистых низколегированных, среднелегированных и высоколегиро­ванных сталей при высоком качестве сварных соединений. В последние годы разработаны способы газовой защиты с приме­нением различных газовых смесей (Аг + Не, Ar + Ог, Аг + ССЬ, СО2 + О2 и др.), что расширяет сварочно-технологические и ме­таллургические возможности данного метода сварки. По объему применения сварка в С02 составляет 90%, в аргоне — 9% и в смесях газов — 1%.

К газовой защите можно также отнести вакуум, который ис­пользуется при электронно-лучевой сварке (ЭЛС) высокоактив­ных металлов (титан, цирконий, молибден и т. д.).

СВАРКА В СТРУЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Сварку в струе углекислого газа осуществляют с помо­щью специальной сварочной головки, перемещающей сварочный инструмент и подающей в зону сварки электродную проволоку: Схема сварочной головки представлена на рис. 10.11. С помо-

щью сопла создается поток углекислого газа, омывающий зону дугового разряда и от­тесняющий из зоны сварки воздушную атмосферу (N2, Ог)-

‘я банна у’®’/ … .

Оснобной металл

Кронштейн <для крепления головки

ТокопоВводящий / мундштук

Защитная струя, углекислого газа

Рис 10 11 Схема сварки в углекислом газе

Сварку можно вести в ав­томатическом или полуавтома­тическом режиме. В последнем случае сварочный инструмент перемещается рукой сварщика, а электродная проволока по­дается по гибкому шлангу с помощью отдельно установлен­ного механизма к соплу сва­рочного инструмента Механи­зированная сварка в СОг на-

SHAPE * MERGEFORMAT

шла широкое применение при проведении сварочных работ в судостроении, в строительстве, когда невозможно использовать сварочные автоматы

Углекислый газ (СОг) обладает молекулярной массой 44 и плотностью 1,96 кг/м3, поэтому он хорошо оттесняет воздух, плотность которого ниже (1,29 кг/м3) Поставляется углекислый газ в баллонах или контейнерах, где он находится в жидком состоянии, так как критические параметры газа следующие: Гжр=304 К, Ркр= 7,887 МПа.

Для сварки применяют газ с пониженным содержанием вред­ных примесей — кислорода, азота, оксида углерода, влаги в соответствии с ГОСТ 8050—74

Качество сварных швов зависит не только от чистоты С02, но и от его расхода и характера истечения из сопла инструмен­та Защитный газ должен вытекать из сопла под небольшим дав­лением, обеспечивающим спокойный (ламинарный) характер истечения. Такое важное требование выполняется, если расход газа составляет примерно 8 12 л/мин. Турбулентный (с завих­рениями) характер истечения газового потока ухудшает качество защиты сварочной зоны вследствие возможного подсоса воздуха в эту зону

Характер истечения защитной струи газа определяется гео­метрическими параметрами сопла сварочного инструмента. Уста­новлены оптимальные соотношения между диаметром сопла и длиной его цилиндрической части, требования к форме сопла и то расстояние, на котором оно должно находиться от сваривае­мого изделия, и некоторые другие параметры конструкции инструмента [23].

Металлургические процессы при сварке сталей в струе С02. В п. 9 5 мы ознакомились с системой С—О, а в п. 9 3 — с воз­можными реакциями между железом, С02 и СО, теперь необ­ходимо рассмотреть развитие этих процессов в условиях сварки сталей в струе С02

Углекислый газ в области высо­ких температур диссоциирует на СО и Ог На этот процесс расходу­ется часть тепловой энергии и дуго­вого разряда

2CCW2C0 + 02-Q.

Зависимость равновесия процес­са диссоциации от температуры бы­ла приведена на рис. 9.25.

В условиях высоких и быстро — меняющихся температур при сварке состав продуктов диссоциации С02 в разных точках дугового разряда будет изменяться.

На рис. 10 12 приведена схема­тическая диаграмма распределения температур и концентрации газов вдоль оси сварного шва при движе­нии СВарОЧНОЙ ГОЛОВКИ С ПОСТОЯННОЙ СКОРОСТЬЮ Г»св

В точке О на оси столба дуги происходят резкое повы­шение температуры и диссоциация С02. 2Fe+(Si02)f.

В хвостовой части сварочной ванны шлак всплывает на по­верхность металла, но обычно его недостаточно, чтобы соз­дать сплошной защитный слой на поверхности шва.

Металл, наплавленный при сварке в струе С02, чище по шлаковым включениям, и поэтому его пластические свойства несколько выше, чем при сварке под слоем флюса.

При сварке легированных сталей необходимо использовать специальные сварочные проволоки, содержащие раскислители (марганец и кремний) — Св08ГС, Св08Г2С, СвО,7ГС, которые предохраняют от окисления легирующие добавки свариваемого металла (защитный газ С02 — сильный окислитель). Подробно металлургические особенности процесса сварки в углекислом газе рассматриваются в работе [18].

В качестве активного защитного газа можно применять также перегретый водяной пар, который является самой дешевой защитной средой (Л. С. Сапиро). Однако в этом случае металл будет поглощать большое количество водорода:

Н20 +Fe->[FeO] +Н2;

Поглощая водород, металл резко ухудшает свои пластиче­ские свойства, но они восстанавливаются после термической обработки или даже просто при «вылеживании», так как диффу­зионно-подвижный водород покидает металл с течением времени. Метод нашел ограниченное применение для сварки неответствен­ных изделий из низкоуглеродистых низколегированных сталей.

МЕТАЛЛУРГИЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ СВАРКИ

Особый случай сварки металлов в активных газах — авто­генная сварка, в которой источником теплоты является ядро пламени горелки, а сварка происходит в атмосфере продуктов сгорания ацетилена в кислороде. В качестве горючих газов используются также смеси различных газообразных или жидких углеводородов. В п. 8.7 были рассмотрены основные характерис­тики пламени: температуры самовоспламенения и предельные составы газовых смесей, температуры пламени, а также было введено понятие объемного коэффициента ($:

определяющего окислительную или восстановительную характе­ристику пламени.

При значении Р<1 пламя получает восстановительный ха­рактер и при сварке сталей сварочная ванна начинает погло­щать углерод или в виде активных центров, не прореагировавших в пламени (С*; СН* и т. д.), или в результате реакций кар­бидообразования:

3Fe + 2CO=p±[Fe3C] +С02.

Рис. 10.13. Распределение темпе­ратур в пламени горелки в зави­симости от расстояния от среза сопла: I — нормальное пламя; 2 — окис­лительное пламя; 3 — науглерожи­вающее пламя

При значении коэффициента р = ]…],2 в результате реакции С2Н2 + 02s=>2C0 + Н2

получается так называемое «нор­мальное» пламя.

Состав продуктов реакции и тем­пература пламени меняется в зави­симости от его длины, а вследствие подсоса кислорода из окружающей среды происходит догорание СО и Н2 — эта часть пламени носит на­звание ореола. Примерная зависи­мость температуры пламени от рас­стояния х от среза сопла горелки приведена на рис. 10.13. Состав пламени в зоне сварки имеет также восстановительный характер, и плавление металла для образования сварочной ванны идет без заметно­го окисления (см. гл. 9). Однако в
отдельных случаях для рафинирования металла сварочной ванны используют флюсы.

Так, при сварке медных сплавов, и особенно латуней, применя­ют флюс, представляющий собой азеотропный раствор триметил — бората В(ОСНз)зв метаноле СНзОН. >l сварка не ведется, но это пламя используется при разделительной резке металла. Процесс резки стали идет в две стадии:

1) металл разогревается пламенем ацетилено-кислородной горелки до температуры воспламенения металла в струе кисло­рода. Эта температура для малоуглеродистой стали 1623К.. Температура воспламенения повышается с увеличением содержа­ния углерода. Одно из условий развития разделительной резки — температура воспламенения должна быть ниже температуры плавления,

2) металл режется струей кислорода, вытекающей из горелки, и продукты горения выносятся струей кислорода в полость реза. Высокая температура при резке стали практически исклю­чает образование Fe203 (см. гл. 9), и в продуктах окисления, выносящихся из полости реза, обнаруживаются FeO, Fe304 и несгоревшее железо в примерно таком соотношении: 20% Fe, 30%FeO, 50% Fe304. Теплота сгорания железа весьма значи­тельна и составляет около 70% от общего баланса теплоты, значительно превышая теплоту от подогревающего пламени горелки. Это позволяет применять вместо ацетилена другие горючие газы: пропан, пропан-бутановую смесь и др Резка сталей и чугунов с большим содержанием углерода затруднена тем, что углерод повышает температуру воспламенения железа и одновременно понижает температуру плавления, т. е. нарушает условие резания (см. выше).

Также мешают разделительной резке кремний и хром, обра­зующие вязкие шлаки, с трудом удаляющиеся из полости реза. В этих случаях применяют кислородно-флюсовую резку, при ко­торой в струю режущего кислорода подается железный порошок. Он повышает температуру в области реза и снижает концентра­цию мешающих элементов. Этим методом, который был разрабо­тан Г. Б. Евсеевым в МВТУ им. Н. Э. Баумана, можно резать и неметаллические материалы (бетон, шлак).

Аргон и гелий не образуют химических соединений с метал­лами. Точно так же азот не взаимодействует с некоторыми металлами — медью, кобальтом и др. Поэтому процессы окисле­ния, азотирования, наводораживания, а также растворения га­зов и вредных примесей в сварочной ванне связаны с несо­вершенством газовой защиты зоны сварки и проникновением в нее атмосферного воздуха. Кроме этого, наличие даже неболь­ших концентраций вредных примесей в инертных газах, окис­ленных поверхностных слоев на кромках металла и сварочной проволоки, способствует образованию оксидов, нитридов и дру­гих соединений, заметно снижающих физико-механические свойства сварных соединений.

Сварочное оборудование для автоматической и механизиро­ванной сварки в инертных газах по конструкции и принципу действия напоминает оборудование для сварки в СОг Сварку в струе аргона или гелия можно вести плавящимся электродом (сварочная проволока, совпадающая по составу с основным металлом) или неплавящимся вольфрамовым электродом. В последнем случае, если необходимо подать присадочный металл, его подают непосредственно в ванну автоматическим устройством с заданной скоростью. В этом случае отсутствует перегрев металла в каплях при прохождении дугового проме­жутка. Сварка неплавящимся электродом (W) применяется при изготовлении ответственных изделий из химически активных или редких металлов (Ті, Zr, Nb и др. ).

Наиболее широкое применение находят неплавящиеся W — электроды из лантанированного (добавки оксида лантана до 2%) и итрированного (добавки оксида иттрия до 2%) вольфра­ма в виде прутков диаметром от I до 4 мм (марки соответствен­но BJI-2 и ВЛ-10, СВИ-1).

Аргон Аг имеет атомную массу 39,94 и плотность, равную 1,783 кг/м3, что значительно превышает плотность воздуха и обеспечивает хорошую защиту. Гелий имеет атомную массу 4, а плотность его равна 0,178 кг/м3 и организовать хорошую защиту в струе гелия труднее, чем в аргоне. Чистота аргона, поставляемого для сварки, достаточно высока и определяется марками А, Б, В и Г (ГОСТ 10157—79). В зависимости от марки аргона в нем содержится различное количество вредных при­месей (НгО, СОг, N2, Ог). Это необходимо учитывать при сварке различных легированных сталей или цветных сплавов, содержа­щих те или иные легирующие добавки.

Для сварки химически активных металлов (Ті, Zr, Nb и др.) употребляется аргон марки А (99,98% чистоты), для сварки алюминиевых и магниевых сплавов—аргон марки Б (99,95% чистоты), для сварки аустенитных сталей— аргон марок В и Г (99,9 и 95…97% соответственно). Для повышения чистоты при­меняемого аргона его следует пропустить через аппарат, содер­жащий стружку титана, нагретую до 770 К, в котором развива­ются следующие реакции:

ЗТі + 2Н20—ТЮ2 + 2ТіН2;

Ті -)- 02 -► Ті02 ;•

2Ti-t-N2—2TiN.

Таким образом, можно удалить из аргона следы влаги, кисло­рода и азота. Дуговой разряд горит в струе аргона или гелия очень устойчиво и при меньших напряжениях на дуге по сравне­нию с С02. Это происходит потому, что инертные газы одноатом — ны и не расходуется энергия на их диссоциацию, а проводимость дугового промежутка обеспечивается парами свариваемого металла.

Металлургические процессы при сварке в инертных газах.

Наиболее употребительный защитный инертный газ — аргон, так как он значительно дешевле, чем гелий, а также обладает лучшими защитными свойствами.

Сварку сталей осуществляют обычно под флюсом, в С02, но бывают случаи, когда целесообразно применить аргонно-дуговую сварку, — например для упрочненных средне — или высоколегиро­ванных сталей. 4Fe + CO. (10.4)

Этот процесс идет за счет кислорода, накопленного в сталях во время их выплавки, но может возникать за счет примесей к аргону марок В и Г, за счет влажности газа и содержащегося в нем кислорода.

Для подавления этой реакции в сварочной ванне нужно иметь достаточное количество раскислителей (Si, Мп, Ті), т. е. использовать сварочные проволоки Св08ГС или Св08Г2С. Мож­но снизить пористость путем добавки к Аг до 5% 02, который, вызывая интенсивное кипение сварочной ванны, способствует удалению газов до начала кристаллизации. Добавка кисло­рода к аргону снижает также критическое значение свароч­ного тока, при котором осуществляется переход от крупнока­пельного переноса металла в дуге к струйному, что повышает ка­чество сварки.

Среднелегированные углеродистые стали обычно содержат в своем составе достаточное количество активных легирующих компонентов для подавления пористости, вызываемой окислением углерода. Это обеспечивает плотную структуру шва, а состав металла шва соответствует основному металлу, если электродные проволоки имеют также близкий состав.

Аустенитные коррозионно-стойкие и жаропрочные стали (12Х18Н10Т и т. д.) хорошо свариваются в среде аргона как плавящимся, так и неплавящимся электродами. При сварке

этих сталей обычно не требуется каких-либо дополнительных мероприятий, но аустенитно-мартенситные стали очень чувстви­тельны к влиянию водорода, который их сильно охрупчивает и дает замедленное разрушение в виде холодных трещин. В этих случаях требуется осушка аргона или добавка к нему многова­лентных фторидов (SiF,|), которые связывают водород в ат­мосфере дуги и уменьшают поглощение водорода металлом.

Сварка алюминиевых и магниевых сплавов требует уже аргона повышенной чистоты (марок А или Б), а также тщатель­ной разработки технологии подготовки свариваемых кромок и электродной проволоки из-за опасности появления пористости сварных соединений. Это определяется физико-химическими свойствами металлов.

Сварка алюминия и его сплавов (АМгб, Д80 и т. д.) затруд­нена наличием оксидных пленок AI2O3 с температурой плавления около 2300 К — Оксиды алюминия способствуют образованию пор в металле шва и снижают стабильность горения дугового разряда при сварке вольфрамовым электродом на переменном токе. Кратко отметим физико-химические особенности этих процессов при сварке н те мероприятия, которые необходимо осуществить в целях предотвращения их отрицательного влияния на качество сварки.

Оксид AI2O3 может гидратироваться, и при попадании в сварочную ванну он будет обогащать ее водородом, что приведет к пористости в сварном соединении, поэтому перед сваркой кром­ки изделия травят в щелочных растворах, механически зачищают металл и обезжиривают. Электродная проволока подвергается травлению и механической зачистке. Наилучшим способом под­готовки электродной или присадочной проволоки является элек­трохимическая полировка (Г. Д. Никифоров). Обработанная проволока должна храниться в герметичной таре. Для снижения пористости рекомендуется дополнительная осушка аргона.

Основной металл тоже следует контролировать на содержание водорода, так как при сварке он может диффундировать к линии сплавления и образовывать поры.

Добавление к аргону хлора, фтора или летучих фторидов (TiF, i) снижает пористость, но повышает токсичность процесса.

Оксид алюминия оказывает также отрицательное влияние на стабильность горения сварочной дуги при сварке на переменном токе вследствие существенного различия физических условий для эмиссии электронов с вольфрама и алюминия при смене поляр­ности (физические особенности дуги на переменном токе подроб­но рассмотрены в разд. I). Для сварки алюминиевых сплавов на переменном токе используют специальные источники питания, которые позволяют устранить вредное влияние на стабильность горения дуги постоянной составляющей (металлургия сварки подробно рассмотрена в работе [16]).

Сварка магниевых сплавов (МА2; МА8; МА2-1) в основном похожа на сварку алюминиевых сплавов, но оксид MgO, со­ставляющий основную часть поверхностного слоя, менее проч­но связан с металлом и не обладает такими защитными свойства­ми, как А120з.

Основные дефекты при сварке алюминиевых и магниевых сплавов — пористость и наличие оксидных включений в металле шва, так как оксиды А120з и MgO обладают большей плотностью, чем жидкий металл, и не растворяются в нем.

Сварка титана и его сплавов (ВТ1; ВТ5; ВТ 15; ОТ4) чрез­вычайно осложнена исключительной химической активностью титана. Титан реагирует с кислородом, азотом, углеродом, водородом, и наличие этих соединений приводит к резкой потере пластичности металла сварного соединения.

Особенно титан чувствителен к водороду, с которым он образует гидриды Tih3; TiHi,75 разлагающиеся при высокой температуре, а при кристаллизации образуются игольчатые кристаллы, которые нарушают связь между металлическими зернами титана (замедленное разрушение).

Для сварки необходимо контролировать содержание водорода в титане. Для ответственных конструкций массовая доля не должна превышать 0,006…0,004%. Содержание других примесей может быть выше: 02—0,15%, N2—0,05%.

Для сварки употребляется аргон марки А, прошедший допол­нительную очистку (см. гл. 9). Предпочтительно сварку вести неплавящимся электродом (W), тщательно организуя газовую защиту сварочной зоны. Для сварки титана надо защищать не только саму ванну, но и весь металл, нагретый до температуры 773 К, т. е. необходимо создавать атмосферу аргона перед дугой и обдувать аргоном кристаллизующийся и остывающий шов. Кроме того, аргон подают снизу для защиты обратной поверх­ности свариваемого изделия (обратная сторона шва).

Сварку особо ответственных конструкций и изделий выполня­ют в камерах с контролируемой атмосферой. В этом случае изделие помещают в камеру, целиком заполненную аргоном, и весь процесс ведут с помощью манипуляторов. В редких случаях создают «обитаемые» камеры, в которых оператор работает в скафандре и с кислородной маской. В камерах получаются хоро­шие результаты, так как воздушная атмосфера вытеснена пол­ностью продувкой аргоном.

При сварке меди и ее сплавов получение качественного шва — без пор, с требуемыми физическими свойствами — весьма затруднительно. Это связано с наличием в исходном металле закиси меди и высокой склонности меди к поглощению водорода. Возможна сварка меди и ее сплавов в защитных газах — аргоне и гелии, а также в азоте, который по отношению к этому металлу является инертным газом. Сварку ведут неплавящимися элек­тродами — вольфрамовым и угольным (не для всех марок меди) на постоянном токе прямой полярности с подачей присадочной проволоки.

Аргонно-дуговая сварка меди осуществляется с применением специального флюса, содержащего в качестве раскислителей ферромарганец, ферросилиций, феррофосфор, ферротитан. В тех случаях, когда к наплавленному металлу предъявляются повы­шенные требования, в качестве раскислителей используют ред­коземельные металлы. Флюс наносят на присадочную проволоку или в канавку на подкладке под корень шва.

При сварке меди применяют также смеси аргона с азотом [(20…30%) N2], что повышает тепловую мощность сварочной ду­ги, а также аргона с гелием.

В том случае, когда в качестве защитного газа используют азот, особые требования предъявляются к его чистоте по отно­шению к кислороду. Эта вредная примесь может повысить окисленность металла шва и существенно снизить стойкость вольфрамового электрода.

Медь и ее сплавы можно сваривать в азоте угольным элек­тродом на графитовой или асбестовой подкладке. Оптимальные условия азотно-дуговой сварки меди разработаны во ВНИИ — автогенмаше.

Сварка в углекислом газе. Сварка

Сварка в углекислом газе

Преимущество сварки в углекислом газе перед сваркой под флюсом состоит в том, что сварщик может наблюдать за ходом горения дуги, не закрытой флюсом. При ее производстве не нужны приспособления для подачи и отсоса флюса, которые усложняют сварочное оборудование. Отпадает необходимость в последующей очистке швов от шлака и остатков флюса, что особенно важно при многослойной сварке.

Сварку в углекислом газе производят почти во всех пространственных положениях. Она осуществляется при питании дуги постоянным током обратной полярности. Во время сварки постоянным током прямой полярности снижается стабильность горения дуги, ухудшается формирование шва, происходит увеличение потери электродного металла на угар и разбрызгивание. Однако коэффициент наплавки в 1,6–1,8 раза выше, чем при обратной полярности. Это качество используют при наплавочных работах. Сварку можно производить и на переменном токе при включении в сварочную цепь осциллятора.

В качестве источников питания дуги постоянным током используют сварочные выпрямители с жесткой внешней или универсальной характеристиками.

В углекислом газе успешно сваривают листовой материал из углеродистых и низколегированных сталей. Листы толщиной 0,6–1,0 мм сваривают с отбортовкой кромок. Допускается также сварка без отбортовки, но с зазором между кромками не более 0,3–0,5 мм. Листы толщиной 1,0–8,0 мм сваривают без разделки кромок, при этом зазор между свариваемыми кромками должен быть не более 1 мм. Листы толщиной 8–12 мм сваривают V-образным швом, а при больших толщинах – Х-образным швом. Перед сваркой кромки изделия должны быть тщательно очищены от грязи, краски, окислов и окалины.

Наилучшие результаты дает сварка при больших плотностях тока, обеспечивающих более устойчивое горение дуги, высокую производительность процесса и снижение потерь металла на разбрызгивание. Для этого при сварке в углекислом газе применяют электродную проволоку диаметром 0,5–2,0 мм и выполняют сварку при плотности тока не менее 80 А/мм².

Сварочная проволока применяется из низкоуглеродистой стали с повышенным содержанием кремния и марганца марок Св–08ГС, Св–08Г2С. Поверхность проволоки должна быть чистой от смазки, антикоррозионных покрытий, ржавчины и загрязнений, нарушающих устойчивость режима сварки. Режим сварки выбирается в зависимости от толщины свариваемых кромок.

Сварочный ток и скорость сварки в значительной степени зависят от размеров разделки свариваемого шва, т. е. от количества наплавляемого металла. Напряжение устанавливается таким, чтобы получить устойчивый процесс сварки при возможно короткой дуге (1,5–4,0 мм). При большей длине дуги процесс сварки неустойчивый, увеличивается разбрызгивание металла, возрастает возможность окисления и азотирования наплавляемого металла.

Скорость подачи электродной проволоки зависит от сварочного тока и напряжения, чтобы процесс протекал устойчиво при вполне удовлетворительном формировании шва и незначительном разбрызгивании металла. Расход углекислого газа устанавливается так, чтобы обеспечить полную защиту металла шва от воздействия атмосферного воздуха. При сварке толстых изделий сварочными токами 500–1000 А расход газа достигает 15–20 л/мин. Расстояние от торца мундштука горелки до сварного соединения должно быть при сварочных токах до 150 А в пределах 7–15 мм, а при токах до 500 А – в пределах 15–25 мм.

Полуавтоматическую сварку можно вести углом вперед, перемещая горелку справа налево, и углом назад, перемещая горелку слева направо. При сварке углом вперед глубина проплавления меньше, наплавляемый валик получается широкий. Такой метод применяют при сварке тонкостенных изделий и при сварке сталей, склонных к образованию закалочных структур.

При сварке углом назад глубина проплавления больше, а ширина валика несколько уменьшается. Угол наклона горелки относительно вертикальной оси составляет 5–15°. Перед началом сварки следует отрегулировать расход углекислого газа и только спустя 30–40 с возбудить дугу и приступить к сварке. Это необходимо, чтобы газ вытеснил воздух из шлангов и каналов сварочной горелки. Вылет электродной проволоки устанавливается в пределах 8–15 мм при диаметре проволоки 0,5–1,2 мм и 15–35 мм – при диаметре проволоки 1,2–3 мм. В процессе сварки электроду сообщается такое движение, чтобы получилось хорошее заполнение металлом разделки свариваемых кромок и удовлетворительное формирование наплавляемого валика. Эти движения аналогичны движениям электрода при ручной дуговой сварке качественными электродами.

Для снижения опасности образования трещин рекомендуется первый слой сваривать при малом сварочном токе. Заканчивать шов следует заполнением кратера металлом. Затем прекращается подача электродной проволоки и выключается ток. Подача газа на заваренный кратер продолжается до полного затвердевания металла.

При сварке в углекислом газе следует помнить об отравляющих действиях оксида углерода СО, выделяющегося при сварке. Поэтому при сварке в резервуарах и закрытых помещениях необходимо обеспечить хорошую вентиляцию.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

сварка

сварка крупнокалиберный пулемет ДШК Он рассказывал… о жутких обстрелах из ДШК, огонь которого сверху напоминает звездное сияние сварочного аппарата. [2, 188] Экономим, стреляем только по «сварке». [3,

Холодная точечная сварка (сварка внахлестку)

Холодная точечная сварка (сварка внахлестку) На рисунке 16 представлена схема холодной точечной сварки.Свариваемые детали (1) с тщательно зачищенной поверхностью в месте соединения помещают между пуансонами (2), имеющими выступы (3). При сжатии пуансонов усилием Р выступы

Сварка и соединения

Сварка и соединения Сварку оцинкованных стальных труб следует осуществлять самозащитной проволокой диаметром 0,8–1,2 мм или электродами диаметром не более 3 мм с рутиловым или фтористо-кальциевым покрытием. Соединение оцинкованных стальных деталей следует выполнять при

Сварка в смеси активных газов :: Книги по металлургии

ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ СВАРКИ В СМЕСИ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА И КИСЛОРОДА

 

Сварка в смеси СO₂ + O₂ с обычным и удлинен­ным вылетом электрода применяется взамен ручной свар­ки покрытыми электродами и вместо полуавтоматической в углекислом газе проволокой сплошного сечения.

Освоение сварки в смеси СO₂ + O₂ с удлиненным выле­том в заводских условиях не связано с изменением техно­логического процесса изготовления металлоконструкций, машин, станков, вагонов и других изделий. Это позволяет осуществить переход от применявшегося ранее способа сварки к новому в» кратчайшие сроки. Если при замене ручной сварки механизированной требуется освоение но­вого сварочного оборудования и подготовка кадров, то за­мена полуавтоматической сварки в углекислом газе свар­кой в смеси СO₂ + O₂ сводится практически к замене вида защиты дуги и минимальной переделке держателя. На за­водах такая замена осуществляется полностью в течение 3—5 дней.

С применением сварки в смеси СO₂ + O₂ требования к подготовке поверхности металла и к сборке конструкций сохраняются прежними. Однако сварка в смеси менее чув­ствительна к ржавому металлу.

Основными преимуществами сварки в смеси СO₂ + O₂ с увеличенным вылетом по сравнению со сваркой в углекис­лом газе с обычным вылетом являются повышение произ­водительности процесса (в среднем на 25—30%), сокращение затрат на зачистку швов от брызг, улучшение внешнего вида и качества металлоконструкций.

 

2. Неметаллические включения в швах.

В результате взаимодействия жидкого металла, с защитным газом и продуктами его диссоциации в зоне плавления происходит окисление металла. Особенно интенсивно этот процесс протекает при сварке в окислительных защитных газах и смесях: СO₂, Аr + СO₂, Аr + O₂, Аr + СO₂+O₂, СO₂ + O₂. Вместе с окислением сплавы на основе железа обладают способностью, хотя и ограниченной, растворять кислород. Растворимость его возрастает с повыше­нием температуры.

 

При снижении температуры в хвостовой части ванны происходит раскисление металлов. Этот процесс представля­ет собой растворение в жидком металле элементов-раскислителей, содержащихся в проволоке алюминия, кремния, марганца. Они соединяются с кислородом и образуют не­растворимые соединения — продукты реакций раскисления. Часть продуктов раскисления удаляется с дымом и брызгами, другая — формирует шлаковую корку на поверхности ва­лика, при этом содержание кислорода в металле уменьша­ется. Раскисление никогда не проходит до конца, так как часть продуктов раскисления не успевает всплыть на по­верхность и остается в закристаллизовавшемся металле в виде окисных включений.

Кроме окисных включений в шве всегда имеются и суль­фидные включения, количество которых зависит от содер­жания серы. При сварке проволоками, содержащими силь­ные карбидо- и нитридообразующие элементы, или при сварке сталей с нитридной или карбонитридной фазой в металле шва можно обнаружить нитриды.

Неметаллические включения заметно влияют на струк­туру и свойства металла шва. Степень влияния зависит от их формы, размеров и расположения. Наиболее неблагопри­ятное воздействие оказывают неметаллические включения, располагающиеся по границам зерен в виде пленок или це­почек, а также включения остроугольной формы, являю­щиеся концентраторами напряжений и могущие служить очагами зарождения микротрещин.

Процессы образования неметаллических включений, их подробное описание и характеристики, а также влияние на свойства металла шва приведены в ряде работ [59, 60, 82, 140].

 

Изучение неметаллических включений при сварке ста­лей в смеси СO₂ + O₂ проводили металлографическим ме­тодом с использованием оптического и электронного микро­скопов, а также методом электролитического растворения образцов, вырезанных из швов, и определения окислов, содержащихся в металле шва. Наиболее универсальным методом исследования неметаллических включений является металлографический, позволяющий определить вид, размеры, форму и количество включений, а также характер их расположения. Для проведения исследований из напла­вок и стыковых швов вырезали темплеты перпендикулярно к оси шва и изготавливали микрошлифы. Нетравленые шлифы исследовали под микроскопом при различных уве­личениях и определяли количество, форму и расположение неметаллических включений.

Установлено, что в шве, сваренном в смеси СO₂ + O₂ преобладают очень мелкие включения, главным образом в виде глобулей, равномерно расположенные по всему шлифу. Включения остроугольной формы или продолговатые встре­чаются очень редко. Крупные включения единичны, и их размер редко превышает 2—3 мкм.

Выявленные металлографическим методом неметаллические включения в швах по минералогическому составу можно разделить на несколько главных типов: железомарганцевые силикаты — серые включения с вкраплениями  шариков более темного цвета; силикаты железа (фаялит) — темно-серые резко очерченные глобули с кольцевым отсве­том; кварцевые стекла — характерные глобули различных размеров черного цвета с блестящей точкой в центре и коль­цевым отсветом. Реже в металле шва встречаются смешанные железомарганцевые окислы, окись алюминия, закись железа. В швах на стали 16Г2АФ с помощью электронного микроскопа обнаружены нитриды ванадия, имеющие ку­бическую форму. Они очень дисперсны, расположены чаще всего внутри зерен, что благоприятно сказывается на свой­ствах металла шва.

Влияние содержания кислорода и длины вылета на коли­чество неметаллических включений в швах изучали на уста­новке «Quantimet-720». Для проведения исследований в ка­навку, простроганную в пластине из стали Ст. Зсп, были наплавлены валики. Сварку выполняли проволокой Св-08Г2О диаметром 2,0 мм в три прохода на токе 400 А. Перед каждые проходом пластина остывала до комнатной температуры. Из наплавленного валика вырезали темплеты для металлографических исследований, образцы для определения хими­ческого состава металла и неметаллических включений.  

Исследования показали, что минимальное количество окисных включений наблюдается при сварке в углекислом газе. С удлинением вылета электрода несколько увеличивается количество включений. По-видимому, это можно объяснить снижением температуры капель и металла сва­рочной ванны. При этом уменьшается жидкотекучесть металла, что затрудняет всплывание неметаллических частиц.

Несмотря на большую окислительную способность ат­мосферы, при сварке в смеси СO₂ + O₂ с удлиненным вылетом количество неметаллических включений не уве­личивается по сравнению со сваркой в углекислом газе и таким же вылетом. Добавка кислорода повышает темпе­ратуру сварочной ванны, длительность пребывания ее в жидком состоянии, ее жидкотекучесть, что облегчает всплывание окисных включений.

Увеличение количества окисных включений при сварке и смеси СO₂ + O₂ по сравнению со сваркой в углекислом ι азе с обычным вылетом происходит за счет мелких вклю­чений размером до 1,0—1,5 мкм. Необходимо отметить, что при этом снижается количество более крупных вклю­чений (см. табл. 10). Это благоприятно сказывается на сгойкости шва против хрупкого разрушения.

Состав окисных включений определяли методом электро­литического растворения образцов, вырезанных из швов. Методика обеспечивала суммарное определение окислов, входящих в силикаты и шпинели, а также содержание свободной окиси алюминия. Установлено, что окисные включения в металле шва состоят в основном из окислов марганца, кремния, а также окислов алюминия и в незна­чительном количестве — из окислов железа. Предполага­ют, что окислы алюминия, содержащиеся в электродных проволоках, не успевают в процессе сварки выделиться в шлак и переходят в  металл шва [61]. Добавка кислорода и удлинение вылета электрода не влияют на состав окисных включений. При сварке в смеси СO₂ + O₂ несколько увеличивается процентное содержание окислов железа и общее количество включений.

При сварке в смеси СO₂ + O₂ количество шлака на по­верхности швов несколько увеличивается. При многослой­ной сварке в смеси СO₂ + O₂ шлаковую корку следуем удалять после наложения пяти-шести слоев. Количество шлака составляет примерно 1—1,5% массы наплавленного металла. Химический состав шлака, %: SiO₂ 29 — 32; Fe₂O₈ 23 — 25; MnO 40 — 42; Fe₂O₃ 3—4.

Как указано выше, кроме окисных включений в металле шва встречаются и сульфидные. Если в литом металле шва окислы имеют преимущественно форму глобулей или неправильных многогранников, то сульфидные включения могут выделяться в виде пленок по границам зерен. Сульфид железа отличается низкой температурой плавления и, как известно, приводит к образованию кристаллизационных трещин в швах. В металле шва всегда содержится определенное количество серы, поэтому форма и располо­жение сульфидных включений определяют влияние их на свойства металла шва.

 

В зави­симости от степени раскисленности сульфидные включения могут быть трех типов. При низкой концентрации углерода и малом содержании других элементов-раскислителей в швах преобладают оксисульфидные глобулярные включения. При высоком содержании углерода в присут­ствии алюминия или других сильных раскислителей об­разуются пленки или цепочки сульфидов по границам зерен. Добавка алюминия, циркония, титана в количестве, несколько большем, чем необходимо для полного раскисле­ния, приводит к превращению этих включений в сульфиды третьего типа, имеющие неправильную форму и менее вредные, чем сульфиды второго типа.

Электрошлаковая сварка.

При электрошлаковой сварке низкоуглеродистых легированных сталей применяют технологические приемы, позволяющие повысить скорость охлаждения сварного соединения, на­пример сопутствующее дополнительное охлаждение зоны сварки. При этом ниже ползуна устанавливается специальное устройство, которое охлаждает водой шов и зону термического влияния, что обеспечивает получение требуемой структуры и механических свойств этого участка сварного соединения.

 

СВАРОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Металлургические процессы сварки высокопроч­ных низколегированных сталей должны обеспечивать: ми­нимальную насыщенность водородом металла шва и металла зоны термического влияния; получение металла шва опти­мального химического состава с ограниченным содержанием углерода, серы, фосфора и неметаллических включений.

Широко используемые при сварке углеродистых и низколегированных сталей сварочные материалы не отвечают этим требованиям. Поэтому для свар-ки высокопрочных ста­лей разработаны специальные сварочные материалы.

Электроды

Ручную сварку высокопрочных низколеги­рованных сталей выполняют электродами АНП-2, которые отвечают типу Э70 и имеют фтористо-кальцие-вое покрытие. Коэффициент наплавки электродов не менее 9 г /(А-ч), коэффи-циент перехода ме­талла в шов не менее 96 %. Металл, наплавленный электро-дами АНП-2, имеет сле­дующий состав: <0,1 % С; 0,8…1,2 % Мn; 0,2…0,4 % Si; 0,6…0,1 % Сг; 0,2…0,4 % Мо; 1,3… 1,8 % Ni; < 0,03 % S и < 0,03 % Р. Это поз-воляет обеспечивать необходимые показатели механических свойств металла швов: ₀₂ > 590МПа; _в >720 МПа; ₅ >17 %; KCU>49 Дж/см² при — 70° С (табл. 5).

Таблица 5 – Механические свойства металла шиа при ручной дуговой сварке электродами АНП-2 стыковых соединений высокопрочных сталей

 

Особенностью электродов АНП-2 является низкое содер­жание водорода в наплавленном металле. После прокалки при температуре 420…450° С содержание диффузионного водорода не превышает 2 мл/100 г металла.

Электроды АНП-2 технологичны при сварке во всех пространственных положениях. Для сварки применяют постоянный ток обратной полярности. Сварочный ток уста­навливают в соответствии с диаметром электрода и положе­нием шва. Электроды обеспечивают устойчивое горение дуги, хорошее формирование шва, легкую отделимость шлаковой корки, незначительные потери расплавленного металла от разбрызгивания. Металл шва, выполненный электродами АНП-2, устойчив к образованию кристаллизационных тре­щин, не склонен к образованию опор.

Сварку высокопрочных сталей с низколегированными сталями повышен-ной прочности 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 10ХСНД, 15ХСНД, а также с низкоуглеро-дистой сталью СтЗ выполняют электродами УОНИ-13/45А или УОНИ-13/55А.

Для сарки среднеуглеродистых высокопрочных сталей типа 42Х2ГСНМА, 30Х2ГСНВМА рекомендуются электроды ВИ10-6 типа Э100 (стержень Св-18ХМА) и типа Э85-НИАТ-3М со стержнем Св-08А. Возможно применение аустенитных электродов Э-10Х20Н9Г6С, Э-06Х19Н11Г2М2. Сварные соединения не подвергаются термообработке.

 

Проволокидля сварки в защитных газах

 

При изготов­лении конструкций из высокопрочных сталей широко при-меняют автоматическую имеханизиро­ванную сварку в защитных газах. В ка-честве защитной среды используют углекислый газ и смеси на основе ар­гона.

При сварке в углекислом газе применяют прово­локи сплошного сечения Св-08Г2С, Св-10ХГ2СМА и Св-08ХН2Г2СМЮ и порошковые проволоки

ПП-АН54 и ПП-АН55.

Химический состав сварочных проволок приведен в табл. 6. Проволоку Св-10ХГ2СМА используют при сварке стыковых соедине­ний толщиной до 30 мм, ккоторым не предъявляются повы­шенные требования по хладостойкости металла шва. Механические свойства металла шва: _О.2> 580МПа; _в> 680МПа; ₅> 18 %; KCU > 25 Дж/см² при — 60° С.

Таблица 6. Содержание сварочных проволок, %

Марка проволоки	с	Si	Мп	Сг
Св-08Г2С Св-10ХГ2СМА Св-08ХН2ГМЮ Св-08ХН2Г2СМЮ	0.05…0.11 0,06…0,12 0.06…О.11 0.06..0,11	0,7…0,95 0,6…0,9 0,25…0,55 0.4…07	1,5…2,1 1,7…2,1 1…1.4 1,5…1,9	<0,2 0,8…1,1 0,7…1,1 0,7…1

Металл шва, выполненного проволокой Св-08ХН2Г2СМЮ, имеет более высокие значения прочности и хладостойкости: _О.2 > 750 МПа; _в> 850 МПа; ₅ >15 %; KCU >40 Дж/см² при – 70° С. При механизиро­ванной сварке в углекислом газе сталей с пределом теку­чести 550…700 МПа наиболее благоприятные механические свойства металла шва позволяют получать порошковые про­волоки ПП-АН54 и ПП-АН55. Они обеспечивают достаточно близкий химический сос-тав наплавленного металла: <0,1% С; 0,7… 1,3 % Мn; 0,15.:.0,4 % Si; 0,4…0,8 % Сг; 1,3… 1,8 % Ni; 0,3…0,5 % Мо; < 0,03 % S; < 0,03 % Р. Проволока ПП-АН55 предназначена для сварки сталей с пределом текучести 550…610 МПа, проволока ПП-АН54 обеспечивает более высокий уровень механических свойств швов: ( т₀₂ > 630 МПа; _в > 750 МПа; ₅ > 19 %; KCU > 60 Дж/см² при — 60° С. Сварку высокопрочных сталей с низколегированными сталями 09Г2, 10Г2С1, 14Г2, 10ХСНД, 15ХСНД, а также со сталью СтЗ выполняют проволо-кой Св-08Г2С.

В последние годы при сварке высокопрочных сталей для изготовления ответственных изделий, работающих при низкой температуре, широкое при-менение находят защитные смеси на базе аргона.

При сварке низколегированных сталей плавящимся электродом в чистом аргоне при критических токах насту­пает струйный перенос металла в дуге. При этом практи­чески отсутствует разбрызгивание, швы имеют хороший внешний вид. Однако ввиду замедленности металлургиче­ских процессов и других при-чин при сварке с этой газовой защитой швы весьма склонны к порообразова-нию. Умень­шить склонность швов к порообразованию при сварке в инертном газе можно путем добавления к нему в неболь­ших количествах активных газов. При этом сохраняются все преимущества сварки в чистом аргоне. При сварке высокопрочных сталей в зависимости от ус­ловий и характера производства, ос-нащенности его оборудо­ванием для сварки, транспортирования, газификации, хра­нения и смешения применяют следующие смеси газов на базе аргона: 78 % Аг + 22 % СО₂ и 75 % Аг + 20 % СО₂+5%О₂.

Процесс сварки плавящимся электродом в смесях газов на основе аргона имеет ряд особенностей: при достижении критического тока перенос металла в дуге переходит в струй­ный; при увеличении добавки активного газа к аргону из­меняется форма провара: от так называемой пилообразной она стремится к эллиптической, как при обычной сварке в углекислом газе; при сварке в смесях газов на основе арго­на ввиду рафинирующего действия смеси швы содержат не­металлических включений меньше, чем при сварке в углекислом газе.

Поэтому пластичность и особенно ударная вязкость на­плавленного ме-талла при низких температурах испытаний выше, чем при сварке в углекислом газе.

При сварке высокопрочных сталей в смесях на базе аргона может быть использована сварочная проволока Св-08ХН2ГМЮ. Это позволяет обеспечи-вать достаточно вы­сокие механические свойства металла шва (табл. 7). Для сварки угловых швов с катетом свыше 10 мм могут быть использованы про-волоки Св-10ХГ2СМА, ПП-АН54, ПП-АН55. Для угловых швов с меньшим катетом более предпочтительна проволока Св-08Г2С (табл. 8).

Таблица 8 –Механические свойства металла угловых швов присварке взащитных газах тавровых соединений высокопрочных сталей

Проволока для сварки в углекислом газе и смесях аргона с углекис­лым

газом.

Проволока марки Св-10ХГ2СМА обеспечивает прочность металла шва до 680 МПа и ударную вязкость до 25 Дж/см² при температуре -60 °С. Ме­талл шва, выполненного проволокой марки Св-08ХН2Г2СМЮ, имеет пока­затели прочности до 850 МПа и KCU до 40 Дж/см² при температуре -70 °С. Благопри-ятное сочетание показателей механических свойств ме­талла швов при сварке сталей с прочностью 580 … 700 МПа позволяют получать порошковые прово-локи с сердечником рутилфлюоритного типа.

При сварке высокопрочных сталей в смесях на базе аргона (78 % Аr+ 22 % СО₂ или 75 % Аr+ 20 % СО₂ + 5 % О₂) используют про­волоку марки

Св-08ХН2ГМЮ, которая обеспечивает высокий уровень механических свойств и хладостойкость металла швов при сварке сталей с прочностью до 700 МПа.

Проволоки указанных марок рекомендуются и для сварки угловых швов с катетом свыше 15 мм. Для угловых швов с меньшим катетом в большинстве случаев используют проволоку марки Св-08Г2С. Эту про­волоку применяют также при сварке низкоуглеродистых бейнитно-мартенситных сталей с низколегированными сталями повышенной проч­ности 09Г2,10Г2С1, 14Г2, 10ХСНД и 15ХСНД.

---

Дата добавления: 2017-05-02; просмотров: 2370; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

---

Базовая сварка | Металлургия для чайников

Краткое описание процесса сварки

Сварка — это процесс соединения, при котором соединение может быть достигнуто с использованием высоких температур, высокого давления или того и другого. В этой лекции обсуждается только использование высоких температур для изготовления соединения, поскольку это, безусловно, самый распространенный метод сварки конструкционных сталей.

Сварка

В основном это процесс, при котором интенсивный источник тепла воздействует на соединяемые поверхности для достижения локального плавления. Обычно в расплавленную сварочную ванну добавляют дополнительный «присадочный металл», чтобы перекрыть зазор между поверхностями и получить требуемую форму и размеры сварного шва при охлаждении. В наиболее распространенных процессах сварки стальных конструкций используется электрическая дуга, поддерживаемая между стержнем присадочного металла и заготовкой, чтобы обеспечить интенсивный источник тепла.

Расплавленный металл в сварочной ванне без защиты может легко поглощать кислород и азот из атмосферы. Это поглощение может привести к пористости и хрупкости затвердевшего металла сварного шва. Методы, используемые для предотвращения поглощения газа в сварочной ванне, различаются в зависимости от процесса сварки. Ниже более подробно рассмотрены основные процессы сварки, применяемые для соединения конструкционных сталей.

Основные сварочные процессы

а. Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA)

В этом процессе сварщик использует металлический стержневой электрод с плавким минеральным покрытием в держателе, подключенном к источнику электропитания. Между электродом и зоной сварки зажигается дуга, которая замыкает цепь возврата к источнику электроэнергии. Дуга плавит как электрод, так и область поверхности заготовки. Электромагнитные силы, создаваемые в дуге, помогают выбрасывать капли расплавленного электрода на расплавленную область заготовки, где два металла сплавляются, образуя сварочную ванну.

Покрытие электрода из флюса вносит свой вклад в содержание сварочной ванны за счет прямого добавления металла и металлургических реакций, которые очищают расплавленный металл. Флюс также создает локальную газообразную атмосферу, которая предотвращает поглощение атмосферных газов металлом сварного шва.
Существует много типов электродов. Основные отличия между ними заключаются во флюсовом покрытии. Три основных класса электродов показаны ниже:

1. Рутил: электроды общего назначения для применений, не требующих строгого контроля механических свойств. Эти электроды содержат большое количество оксида титана в флюсовом покрытии.

2. Основной: Эти электроды обеспечивают сварку с большей прочностью и ударной вязкостью, чем рутиловые. Электроды имеют покрытие, содержащее карбонат кальция и другие карбонаты и плавиковый шпат.

3. Целлюлозный: Дуга, создаваемая этим типом электрода, обладает высокой проникающей способностью. Эти электроды имеют высокую долю горючих органических материалов в своем покрытии.

б. Дуговая сварка под флюсом (SAW)

В этом процессе используется электрод из неизолированной проволоки и флюс, добавляемый отдельно в виде гранул или порошка поверх дуги и сварочной ванны. Флюс защищает расплавленный металл, образуя слой шлака, а также стабилизирует дугу. Этот процесс используется в основном в механической системе, подающей непрерывный отрезок проволоки из катушки, в то время как сварочный провод перемещается вдоль соединения. Машина SAW может подавать несколько проволок, одну за другой, так что может быть выполнен многопроходный сварной шов. Дуговая сварка под флюсом обеспечивает более прочные соединения, чем ручная сварка, но она не подходит для труднодоступных мест.

в. Сварка в среде защитного газа

В этом процессе используется электрод из неизолированной проволоки, а вокруг дуги и сварочной ванны подается защитный газ. Этот газ предотвращает загрязнение электрода и сварочной ванны воздухом. Существует три основных варианта этого процесса, как показано ниже:

1. Сварка MIG (металл-инертный газ) – для защиты используется аргон или гелий. Этот процесс обычно используется для цветных металлов.

2. Сварка MAG (металл-активный газ) — Двуокись углерода (обычно смешанная с аргоном) используется для защиты. Этот процесс обычно используется для углеродистых и углеродисто-марганцевых сталей.

3. TIG (вольфрам-инертный газ) — аргон или гелий используется для защиты и зажигания дуги между заготовкой и неплавящимся вольфрамовым электродом. Этот процесс обычно используется для тонколистовой обработки и точной сварки.

Проектирование и подготовка сварных соединений

Существует два основных типа сварных соединений, известных как стыковые и угловые швы. Схематические изображения этих двух типов сварных швов показаны на рис. 1. Фактическая форма сварного шва определяется подготовкой соединяемой области. Тип подготовки под сварку зависит от процесса сварки и технологии изготовления.

Примеры различных видов подготовки под сварку показаны на рис. 2. Сварной шов должен быть расположен и сформирован таким образом, чтобы он был легко доступен с точки зрения как процесса сварки, так и положения сварки. Детализированная форма сварного шва спроектирована таким образом, чтобы адекватно распределять имеющееся тепло и помогать контролировать проникновение металла сварного шва и, таким образом, создавать прочное соединение. Трудно избежать дефектов, вызванных оператором, таких как непровар и непровар, если подготовка и конструкция шва препятствуют хорошему доступу для сварки.

Влияние термического цикла сварки на микроструктуру

Интенсивное выделение тепла в процессе сварки влияет на микроструктуру как металла шва, так и основного металла вблизи границы плавления (граница между твердым и жидким металлом). Таким образом, цикл сварки влияет на механические свойства соединения.

Расплавленная сварочная ванна быстро охлаждается, так как соединяемые металлы действуют как эффективный теплоотвод. Это охлаждение приводит к тому, что металл шва имеет микроструктуру кокильного литья. При сварке конструкционных сталей присадочный металл обычно не имеет того же состава, что и основной металл. Если бы составы были одинаковыми, быстрое охлаждение могло бы привести к образованию твердых и хрупких фаз, т.е. мартенсита, в микроструктуре металла шва. Этой проблемы можно избежать, используя присадочные металлы с более низким содержанием углерода, чем основная сталь.

Основной металл вблизи расплавленной сварочной ванны быстро нагревается до температуры, которая зависит от расстояния до границы сплавления. Близко к границе плавления достигаются пиковые температуры вблизи точки плавления, в то время как материал, находящийся всего в нескольких миллиметрах от него, может достигать лишь нескольких сотен градусов по Цельсию. Исходный материал вблизи границы плавления нагревается в поле аустенитной фазы. При охлаждении эта область трансформируется в микроструктуру, отличную от остального исходного материала. В этой области скорость охлаждения обычно высока, и, следовательно, существует тенденция к образованию структур низкотемпературного превращения, таких как бейнит и мартенсит, которые более твердые и более хрупкие, чем основная масса основного металла. Эта область известна как зона термического влияния (ЗТВ).

На микроструктуру ЗТВ влияют три фактора:

• Химический состав основного металла.
• Скорость подвода тепла при сварке.
• Скорость охлаждения в ЗТВ после сварки.

Химический состав основного металла важен, поскольку он определяет прокаливаемость ЗТВ. Скорость подвода тепла имеет большое значение, поскольку она напрямую влияет на размер зерна в ЗТВ. Чем дольше время нахождения выше температуры укрупнения зерна основного металла при сварке, тем грубее структура в ЗТВ. Как правило, высокая скорость подвода тепла приводит к более длительному термическому циклу и, следовательно, к более грубой микроструктуре ЗТВ.

Следует отметить, что скорость тепловложения также влияет на скорость охлаждения в ЗТВ. Как правило, чем выше скорость подвода тепла, тем ниже скорость охлаждения. Величина подводимого тепла зависит от параметров процесса сварки: напряжения дуги, тока дуги и скорости сварки. Помимо скорости подводимого тепла, на скорость охлаждения в ЗТВ влияют еще два фактора. Во-первых, важны конструкция и толщина шва, поскольку они определяют скорость отвода тепла от сварного шва во время охлаждения. Во-вторых, температура соединяемых деталей, т. е. любой предварительный нагрев, имеет большое значение, поскольку определяет температурный градиент, существующий между сварным швом и основным металлом.

Остаточные сварочные напряжения и деформация

Сильный нагрев, связанный со сваркой, вызывает расширение области сварки. При охлаждении происходит сокращение. Окружающий холодный материал сопротивляется этому расширению и последующему сжатию, что приводит к возникновению поля остаточных напряжений вблизи сварного шва. В металле сварного шва остаточное напряжение носит преимущественно растягивающий характер. Это остаточное растягивающее напряжение уравновешивается сжимающим напряжением, возникающим в основном металле.

Схематическое изображение поля остаточных напряжений, полученное для продольной усадки сварного шва, показано на рис. 3. Растягивающие остаточные напряжения имеют величину до предела текучести в металле шва и ЗТВ. Важно отметить, что остаточные напряжения возникают из-за локальных пластических деформаций материала. Эта деформация может привести к растрескиванию металла шва и ЗТВ при сварке, деформации соединяемых деталей или способствовать хрупкому разрушению в процессе эксплуатации.

Поперечные и продольные сжатия в результате сварки могут привести к деформации, если горячий металл сварного шва несимметричен относительно нейтральной оси изготовления. Типичный угловой поворот в одинарном V-образном стыковом шве показан на рис. 4а. Вращение происходит из-за того, что большая часть сварного шва находится на одной стороне нейтральной оси пластины, что вызывает большее сжимающее напряжение на этой стороне.

Это приводит к искривлению, известному как перекос при изготовлении пластины, как показано на рис. 4b. Деформацию сварного шва можно контролировать путем предварительной настройки или предварительного изгиба узла соединения, чтобы компенсировать деформацию, или путем сдерживания сварного шва, чтобы противостоять деформации. Примеры обоих этих методов показаны на рис. 5.9.0007

Проблем с деформацией легче всего избежать, используя правильную подготовку сварного шва. Использование несимметричных двусторонних сварных швов, таких как показанные на рис. 2e и 2i, компенсирует деформации. Деформация с меньшей стороны сварного шва (созданная первой) устраняется, когда больший шов накладывается на другую сторону. Этот метод известен как сбалансированная сварка.

Невозможно точно предсказать искажение геометрически сложной конструкции, но следует соблюдать одно основное правило. Это правило заключается в том, что сварку желательно начинать в центре изделия, а все последующие сварные швы выполнять от центра к краям, что способствует возникновению усадок в свободном состоянии.

Если искажение не контролируется, есть два метода его исправления: сила и тепло. Искажение световых сечений можно устранить простым применением силы, т.е. применение гидравлических домкратов и прессов. В случае более тяжелых секций требуется локальный нагрев и охлаждение, чтобы вызвать термические напряжения, противодействующие уже существующим.

Снятие остаточных напряжений

Наиболее распространенным и эффективным способом снятия остаточных напряжений является нагрев. Повышение температуры приводит к снижению предела текучести и способствует ползучести. Ползучесть снимает остаточные напряжения за счет пластической деформации. Стальные сварные детали обычно нагревают до слабого красного каления (600°C) во время обработки для снятия напряжений.

Скорости нагрева и охлаждения во время этого снятия термического напряжения должны тщательно контролироваться, иначе в сварном компоненте могут образоваться новые модели остаточных напряжений. Существует ограничение по размеру конструкций, с которых может быть снято термическое напряжение, как из-за размера необходимых печей, так и из-за возможности деформации конструкции под собственным весом. Однако возможна термическая обработка отдельных стыков в большой конструкции путем размещения вокруг стыков небольших печей или использования электрических нагревательных элементов.

Другие методы снятия напряжения основаны на тепловом расширении, создающем механические силы, способные противодействовать первоначальным остаточным напряжениям. Этот метод может применяться на месте, но точное знание местоположения остаточных сжимающих напряжений жизненно важно, иначе уровень остаточных напряжений может увеличиться, а не уменьшиться. Чисто механическое снятие напряжения также может быть применено при условии, что оно достаточно для компенсации необходимой пластической деформации.

Далее:  Свариваемость конструкционной стали

Вам также может понравиться

Сварка Сварка фасонная или скульптурная…

Свариваемость конструкционных сталей Если подготовка сварки хорошая и оператор…

Быстроохлаждаемые стали Образование мартенсита и бейнита Нормализация. ..

Структура и компоненты из стали Технические свойства стали,…

Знания в области сварки. Часть 5

Базовая дуговая сварка Металлургия

Введение

Металлургия играет решающую роль в процессе дуговой сварки, и базовое понимание этой роли необходимо, если инженеры-сварщики хотят эффективно выполнять свои обязанности.

Было опубликовано много научных текстов (ссылка 1,2) по металлургии сварки, особенно превосходная книга, написанная Джоном Ланкастером, но очень немногие рассматривают предмет с практической точки зрения. Большинство опубликованных работ довольно подробно объясняет распространение трещин, химические реакции, состав сплава и тепловой поток, но этот документ, являющийся частью серии, опубликованной Huntingdon Fusion Techniques Ltd, подходит к этому вопросу с гораздо более практической точки зрения.

Основной целью сварки плавлением является создание соединения, физические свойства которого идентичны свойствам основного материала. На самом деле это совершенно непрактично. Большое количество переменных влияет на окончательные свойства сварного шва, поэтому мы рассмотрим влияние наиболее важных переменных. Для простоты мы должны сделать некоторые широкие обобщения, но этот подход, каким бы простым он ни был, служит основным введением в то, как свести к минимуму металлургические нарушения во время сварки. После каждого раздела мы определили полезную ссылку, где требуется более подробная или специализированная информация. Эти ссылки были тщательно отобраны и представляют собой одни из лучших источников дополнительной информации.

Прежде всего определим свариваемость. Проще говоря, это мера того, насколько легко выполнить сварку из определенного материала с адекватными механическими свойствами и с приемлемой стойкостью к деградации в процессе эксплуатации. На практике это означает сравнение его с другими соединениями. Стандартный тест, например, патч-тест (ссылка 3), может определить чувствительность к растрескиванию. Могут потребоваться другие испытания для оценки коррозионной стойкости, механической прочности и т. д.

1. Процесс сварки

Дуговая сварка здесь включает GTAW, GMAW, SAW и PAW, каждый из которых может оказать значительное влияние на свариваемость. Другие процессы дуговой сварки широко используются, но к ним применяются те же принципы.

Какой метод используется для конкретного применения, часто определяется в Графике сварки (Технические условия сварки и Процедура сварки также являются терминами, используемыми для определения того, как должно быть выполнено соединение), документе, подготовленном для инструктирования сварщика по конкретным аспектам сварки. создание сустава. Эти аспекты будут рассмотрены позже, но общее правило состоит в том, чтобы создать график, целью которого является получение сварного шва, соответствующего назначению, по приемлемой цене.

Суммарное тепловложение и скорость нагрева и охлаждения могут оказывать существенное влияние на металлургию соединения. В целом быстрый процесс, такой как GMAW, может быть экономически привлекательным, но метод GTAW обычно обеспечивает гораздо лучший контроль.

Высокие скорости нагрева и охлаждения, особенно при сварке низколегированных и углеродистых сталей, приводят к серьезным структурным изменениям, которые могут сделать сварной шов и прилегающую зону термического влияния (ЗТВ) хрупкими и, следовательно, склонными к растрескиванию. Процессы с низким подводом тепла обычно производят более широкие сварные швы, что может привести к деформации.

Ссылка 4. Технология сварочного процесса Питера Хоулдкрофта

2. Конструкция соединения

Тщательный выбор конструкции соединения необходим, если необходимо избежать дефектов сварки. Это особенно важно в таких областях, как аэрокосмическая, энергетическая, нефтехимическая, фармацевтическая и обрабатывающая промышленность, где сварной шов может подвергаться высоким нагрузкам и агрессивным средам, а отказ может иметь катастрофические последствия.

Простое соединение внахлестку или внахлест может быть вполне приемлемым при изготовлении садовой мебели, но для выполнения сложных условий эксплуатации необходимы полностью сквозные соединения. Также необходимо учитывать пригодность для контроля после сварки, даже если для этого требуется только визуальный доступ. Ультразвуковое и рентгенологическое исследование, например, ставят совершенно разные задачи.

Ссылка 5. Типы сварных соединений Рори Блейка

3. Подготовка к сварке

Выбрав наиболее подходящую конструкцию соединения, но перед началом сварки необходимо уделить внимание очистке. Это может включать в себя простую операцию обезжиривания, но некоторые материалы очень чувствительны к поверхностному загрязнению и могут потребовать механической обработки путем механической обработки или чистки проволочной щеткой. Хранение в чистых условиях между подготовкой и сваркой может иметь важное значение.

Ссылка 6. Советы по подготовке материала перед сваркой от John Thompson

4. Предварительный и послесварочный нагрев

Некоторые материалы могут демонстрировать значительные изменения металлургических характеристик во время циклов нагрева и охлаждения, например, жаропрочные хром/молибден/ванадиевые стали. Этих изменений, которые, как известно, ухудшают механические свойства, можно избежать, изменив термический цикл.

Некоторые материалы могут демонстрировать значительные изменения металлургических характеристик во время циклов нагрева и охлаждения, например, жаропрочные хром/молибден/ванадиевые стали. Этих изменений, которые, как известно, ухудшают механические свойства, можно избежать, изменив термический цикл. Замедление скорости нагрева и охлаждения с использованием внешнего источника тепла дает возможность контролировать структуру сварного шва и зоны термического влияния, чтобы механические свойства были намного меньше нарушены, а растрескивание из-за высокого остаточного напряжения было устранено.

Ссылка 7. Предварительный нагрев может иметь решающее значение для успеха сварки Калеб Хейвен

5. Защитный газ

Решающее значение для успешной сварки имеет защита материалов при высоких температурах от загрязнения, особенно от окисления, из окружающей среды. Это особенно касается процессов GTAW и PAW, в которых вольфрам, очень чувствительный к загрязнениям, используется в качестве электрода при формировании электрической дуги. Здесь широко используется аргон, чтобы обеспечить эффективную защиту электрода, а также обеспечить экранирование соседнего металла. При SAW покрытие из порошкообразного флюса покрывает дугу и прилегающий металл, в то время как при GMAW используется ряд газов в зависимости от конкретных применений.

Часто упускается из виду вопрос защиты металла шва в основании соединения. Это будет рассмотрено позже в разделе «Очистка».

Выбор газа для любого применения во многом зависит от соединяемых материалов. В то время как аргон и гелий обычно используются с GTAW, другие газы, такие как азот, водород и углекислый газ, могут быть предпочтительными при использовании GMAW.

№ по каталогу 8. Защита сварного шва. Технический центр Sandvik,

6. Свойства электродов

При GMAW и SAW присадочная проволока также выполняет функцию электрода. Единственным ограничением здесь является то, что он является электропроводным, чистым и должен плавно и с постоянной скоростью подаваться в сварочную ванну.

Неплавящийся электрод используется в GTAW и PAW. Обычно используется вольфрам, но этот материал может окисляться, если его не защитить инертным газом. Тщательно подготовленный наконечник электрода необходим, но он может быстро разлагаться, если чистый вольфрам не защищен, он нестабилен, но путем добавления других материалов эту проблему можно решить. Торий использовался в качестве стабилизирующего соединения в течение многих лет, но известно, что он радиотоксичен и представляет серьезную опасность для здоровья. Альтернативные оксиды, такие как диоксид церия, использовались с успехом, но использование смесей оксидов для создания так называемых многовариантных электродов, таких как Multi-Strike, обеспечивает улучшение зажигания дуги и увеличение срока службы, а также является нетоксичным.

Износ электродов. Торированный электрод (слева) после 20 сварок. Многовариантный электрод (справа) после 200 сварок.

Ссылка 9: Хранение и использование торированных вольфрамовых электродов. Руководство по охране труда и технике безопасности
, ссылка 10: Торированные вольфрамовые электроды. Американское общество сварщиков

7. Присадочные металлы

Обычной практикой при сварке тонких профилей идентичных материалов с использованием процессов GTAW или PAW является сплавление обеих сторон соединения без наполнителя – автогенная сварка. Там, где важны механические свойства, для более толстых материалов или для GMAW и SAW необходимо использовать дополнительный присадочный металл. Это может выполнять роль предотвращения нежелательных химических изменений. Пример приведен при сварке некоторых нержавеющих сталей, где используется наполнитель с более высоким содержанием хрома, чтобы компенсировать потерю хрома во время сварки.

№ по каталогу 11; Какой присадочный металл выбрать? Кевин Трик

8. Разнородные металлы

При использовании идентичных сплавов можно контролировать свариваемый металл путем разумного выбора присадочного материала. Сварка плавлением металлов с различным химическим составом представляет дополнительные металлургические проблемы. Избежать создания композиций с плохими механическими свойствами крайне сложно, а в ряде случаев невозможно. Здесь можно привести два примера.

Соединения, выполненные между медью и алюминием, приводят к получению чрезвычайно хрупких сплавов, называемых интерметаллическими соединениями, независимо от того, какие присадочные металлы используются. Таким образом, они не имеют никакого коммерческого использования. Единственный способ успешно выполнить соединение меди с алюминием — это использовать процессы, не связанные с плавлением, такие как сварка трением и диффузионная сварка.

Комбинация, которая долгое время сбивала с толку инженеров-сварщиков, заключалась в производстве механически прочных соединений между нержавеющей и низколегированной сталью. Это чрезвычайно важная комбинация, поскольку она необходима при производстве электроэнергии, где требуется сопротивление ползучести при высоких температурах. Происходят сложные металлургические изменения, приводящие к растрескиванию шва. Основное решение состоит в том, чтобы отдельно плакировать низколегированную сталь нержавеющей сталью, что называется намазыванием, а затем выполнять соединение нержавеющая сталь.

№ по каталогу 12; Сварка разнородных металлов в стали марки 91, Терри Тотемайер

9. Зона термического влияния (ЗТВ)

Принимается площадь основного металла, которая не расплавилась, но была нагрета до температуры, при которой в процессе сварки изменилась микроструктура или механические свойства.

Такие температуры сильно различаются. Некоторые термообработанные алюминиевые сплавы подвержены изменениям при нагревании выше 120ºC. С другой стороны, простые углеродистые стали мало подвержены воздействию температур ниже 700ºC. Ширина самой ЗТВ в значительной степени зависит от процесса сварки — некоторые из них имеют большее тепловложение, чем другие, — но скорость сварки и теплопроводность могут иметь большое влияние.

Одним из часто упускаемых из виду аспектов является скорость охлаждения ЗТВ. Эффект закалки сварного шва в небольшом компоненте, изготовленном из 1% углеродистой стали, может привести к твердости ЗТВ, которая может вызвать растрескивание.
Предварительный и последующий нагрев для контроля температурных градиентов широко используются, особенно для термообрабатываемых сталей.

№ по каталогу 13; Все, что вам нужно знать о зоне термического влияния Андреа Бустрео. Изготовитель июнь 2016 г.

10. Продувка инертным газом

В дополнение к необходимости подачи инертного газа для защиты электрода и прилегающего металла во время сварки также желательно обеспечить защиту корня шва. Это особенно важно для более чувствительных металлов, таких как нержавеющая сталь, титановые сплавы и другие материалы, которые могут подвергаться окислению или другим загрязнениям во время процедуры сварки.

Там, где есть доступ к основанию готового соединения, например, в соединениях с плоской пластиной, загрязненный или окисленный металл можно удалить механически, но в соединениях труб или труб доступ строго ограничен. Для этой цели было разработано специальное оборудование для продувки инертным газом.

Система продувки труб

Этот тип полностью интегрированного надувного оборудования, представленный системами QuickPurge® и PurgeEye®, обеспечивает защиту инертным газом с содержанием кислорода всего 10 частей на миллион.

«Идеальный результат сварки без ухудшения коррозионной стойкости и механических свойств может быть получен только при использовании проточного газа с очень низким содержанием кислорода.
Для достижения наилучших результатов допустим максимум 20 частей на миллион O2 на корневой стороне». (Сандвик).

При сварке сложных конструкций или отдельных компонентов идеальным решением для защиты при сварке было бы помещение объектов в камеру, из которой можно удалить воздух и заменить ее инертным газом.

Традиционные камеры для такого рода работ изготовлены из металла с дверями, окнами и портами для перчаток. Эти корпуса дорогие, постоянные и имеют большую площадь основания.
Экономичные корпуса из инженерных пластмасс в настоящее время используются в аэрокосмической промышленности и доступны в объемах до 5 кубических метров.

№ по каталогу 14; Продувка газом для контроля корня шва во время изготовления трубопровода, Джорджия Гаскойн

Ссылка 15; Сварка гибких корпусов Рона Сьюэлла

Выводы

Хотя это введение является очень простым, хотя и содержит избранные ссылки на подробные аспекты, оно привлекает внимание к выдающейся роли металлургии в сварке. В частности, в нем подчеркивается необходимость осторожности при выборе вольфрамовых электродов теперь, когда токсическое воздействие некоторых электродов на основе вольфрама стало более понятным. Необходимо устранить загрязнение сварных швов, вызванное неправильными процедурами очистки, и потерю механической прочности и коррозионной стойкости из-за недостаточной защиты инертным газом.

Внедрены последние разработки в области оборудования для продувки инертным газом и наличие экономичных защитных кожухов.

Каталожные номера

1. Металлургия сварки. Ланкастер Дж. Ф., Springer Publishing
2. Welding Metallurgy, Kou.S, Wiley & Sons, Нью-Джерси, США
3. Как я могу оценить свариваемость материала? Серия технических знаний, Институт сварки, Кембридж,
.
4. Технология сварочного процесса. Houldcroft PT. Издательство Кембриджского университета
5. Типы сварных соединений, Блейк Р., The Welding World, сентябрь 2018 г.
6. Советы по подготовке материала перед сваркой. Томпсон Дж., Сварщик, май 2018 г.
7. Предварительный подогрев может иметь решающее значение для успеха сварки. Haven C., The Fabricator, декабрь 2016 г.
8. Защита сварного шва. Технический центр Sandvik, Сандвикен, Швеция
9. Хранение и использование торированных вольфрамовых электродов. Руководство по охране труда и технике безопасности HSE 564/6 (Rev)
10. Торированные вольфрамовые электроды. Американское общество сварщиков, Информационный бюллетень по безопасности и охране здоровья № 27
11. Какой присадочный металл выбрать? Трик К., Сварщик, март 2017 г.
12. Сварка разнородных металлов в стали марки 91. Тотемейер Т., Structural Integrity Associates News и мнения. Выпуск 44 Весна 2018
13. Все, что нужно знать о зоне термического влияния. Bustreo A. The Fabricator июнь 2016 г.
14. Продувка газом для контроля корня шва во время изготовления трубопровода, Кувейтская международная конференция по трубопроводам, 2010 г., www.kuwaitpipetech.com
15. Сварка гибких корпусов, Sewell R A, Технический документ WP 59 с сайта www.huntingdonfusion.com

 
 

  Майкл Флетчер, доктор философии. Металлургия

Университет Лидса
Delta Consultants   

 

Download — Сварочные знания ТЕХНИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ — часть 5

 

---

Этот документ White Paper   Успешно опубликовано в журналах по всему миру , нажав на логотип, вы можете прочитать статью:

 

---

Huntingdon Fusion Techniques HFT® являются гордыми членами из:

Вам не разрешается использовать или копировать любой из этих материалов или контента без письменного разрешения Huntingdon Fusion Techniques HFT®, защищенного авторскими правами. Все права принадлежат исключительно компании Huntingdon Fusion Techniques HFT®. Не для любого воспроизведения без согласия.

 

 

В отличие от нефти и воды, газ и металл действительно могут смешаться

Реакции газ-металл происходят каждый раз, когда вы свариваете. Они происходят быстро, особенно при температуре выше 3000 градусов по Фаренгейту, и могут вызвать серьезные проблемы. Конечно, не все газометаллические реакции плохи; некоторые из них разработаны, в то время как другие просто происходят без каких-либо вредных последствий. Но некоторые из них доставляют немало хлопот, и требуется твердое знание реакций газа с металлом, чтобы они не испортили вашу сварочную жизнь.

Для наших целей реакции газ-металл происходят всякий раз, когда кислород, азот или водород находятся в атмосфере сварки. Неважно, объединены эти газы или разделены; им просто нужен доступ к расплавленному металлу. Процесс реакции в стали состоит из нескольких стадий, которые мы вскоре рассмотрим, но настоящий вопрос заключается в том, как эти газы попадают туда в первую очередь?

Газы? Нам не нужны вонючие газы

На самом деле, иногда они нужны. Например, кислород помогает стабилизировать дугу, когда он добавляется к аргону при дуговой сварке стали в среде защитного газа (GMAW). Раскислители, добавляемые в расходные материалы, нейтрализуют этот кислород — по крайней мере, таков план. К сожалению, это не всегда работает, отчасти потому, что другие источники кислорода могут нанести ущерб любому типу сварного шва.

Вызванная температурой диссоциация водяного пара, двуокиси углерода или оксида металла может добавить кислород в атмосферу сварки. Или его можно просто втянуть вместе с азотом в виде воздуха, который почти на 21 процент состоит из кислорода и более чем на 78 процентов из азота. На самом деле воздух является наиболее распространенным источником азота. Турбулентность защитного газа может привести к затягиванию воздуха. Он также может проникнуть с обратной стороны, если плохо подогнанные детали позволяют ему добраться до незащищенной нижней стороны сварного шва.

Водород попадает в атмосферу сварки из нескольких источников. Он часто скрывается в виде влаги (воды) в покрытии электрода для дуговой сварки металлическим электродом (SMAW) или в виде сыпучего флюса, иногда используемого при дуговой сварке под флюсом (SAW). В цветных металлах водород иногда находится в твердом растворе или в поверхностных оксидах. Его также можно найти в смазочных составах, используемых в операциях волочения проволоки. Где вы не найдете водород, так это в аргоне и гелии, предназначенных для сварки, которые являются газами высокой чистоты и редко являются источником проблем реакции газ-металл.

Что происходит при сварке черных металлов?

Как упоминалось ранее, реакция газ-металл в стали представляет собой многостадийный процесс. Он начинается, когда двухатомные молекулы газа диссоциируют или распадаются на атомы газа под действием высокой температуры сварочной атмосферы. Затем атомы газа растворяются в расплавленном металле. Предвидя это, производители намеренно добавляют раскислители, такие как марганец, кремний и алюминий, для реакции с растворенными азотом и кислородом с образованием оксидов и нитридов. Шлак, образованный этими оксидами, затем всплывает на поверхность сварного шва или осаждается в металле в виде небольших дискретных оксидов и нитридов. Хотя эти частицы снижают пластичность и ударную вязкость, обычно этого недостаточно, чтобы создать проблему.

Но когда кислород и азот присутствуют в твердом металле в достаточном количестве — либо в виде оксидов и нитридов, либо в виде растворенных веществ — они вызывают охрупчивание. Кроме того, даже небольшое увеличение остаточного азота выше уровня 0,05 процента может привести к повышению прочности и твердости и снижению пластичности и ударной вязкости, особенно в металлах сварного шва, подвергающихся термообработке типа старения в диапазоне от 900 до 1600 градусов по Фаренгейту.

Кроме того, большое количество кислорода и азота в расплавленном металле может привести к пористости из-за значительного снижения растворимости при температуре замерзания. Это означает, что когда металл становится твердым, он не может обрабатывать столько кислорода или азота. Но эти газы должны куда-то деваться, поэтому они улетучиваются в атмосферу. При этом они оставляют после себя маленькие дырочки, буквально являющиеся результатом лопнувших пузырьков газа, вырывающихся из металла.

В том же духе, когда вы используете плавящийся электрод, содержание оксидов в металле сварного шва является значительным. Это потому, что кислород преднамеренно присутствует в дуговой атмосфере. Но если в металле сварного шва недостаточно раскислителей, растворимый кислород вступает в реакцию с растворимым углеродом с образованием монооксида углерода или диоксида углерода. Оба являются газами, и оба будут отторгаться металлом сварного шва по мере его затвердевания. Результат? Пористость.

Задача водорода

Водород А вот и проблемный ребенок. Всегда присутствующие в атмосфере дуги, хотя бы в небольших количествах, атомы водорода более растворимы в жидкой стали, чем в твердой стали. Следовательно, когда сталь затвердевает, она удаляет избыток водорода. И когда это происходит, вы получаете пористость. К сожалению, это наименьшая из ваших забот, потому что водород, который остается растворенным в твердой стали, может вызвать гораздо большие проблемы — в первую очередь, холодное растрескивание в околошовной зоне (ЗТВ) или металле сварного шва. Часто называемое замедленным растрескиванием, холодное растрескивание чаще всего встречается в сталях, которые превращаются в мартенсит при охлаждении, например, в закаленных инструментальных сталях.

Холодные трещины появляются после того, как температура сварного шва возвращается к температуре окружающей среды, и это может занять несколько часов или даже дней после сварки. Эти трещины всегда связаны с водородом, который растворяется в металле шва и остается там при затвердевании и переходе в мартенсит.

Чтобы понять, что происходит, сначала рассмотрим аустенит. Водород относительно растворим в аустените, но практически нерастворим в феррите. При быстром охлаждении аустенит превращается либо в феррит и карбид, либо в мартенсит, а водород остается в растворе. Это превращение происходит при температуре около 1300 градусов по Фаренгейту в простой углеродистой стали даже при быстром охлаждении. Эта относительно высокая температура означает, что атомы водорода обладают подвижностью для диффузии из металла. Кроме того, продукт трансформации феррита и карбида, образующийся в металле сварного шва и ЗТВ, является относительно пластичным и устойчивым к растрескиванию.

Но при быстром охлаждении закаливаемой стали превращение происходит при гораздо более низкой температуре. Более низкие температуры означают снижение подвижности водорода, что означает, что атомы водорода не могут легко диффундировать из металла. Что еще хуже, так это то, что микроструктура является мартенситной и более чувствительной к растрескиванию. Эта комбинация — холодная трещина, ожидающая своего часа.

Что с этим делать

Для начала используйте процесс сварки с низким содержанием водорода и предварительно нагрейте основной металл, чтобы замедлить скорость охлаждения. Предварительный нагрев способствует удалению водорода путем диффузии, предотвращая при этом образование чувствительной к трещинам микроструктуры. Также можно использовать электроды с низким содержанием водорода. Разработанные специально для решения этой проблемы электроды с низким содержанием водорода общепризнаны как способ минимизировать вероятность холодного растрескивания в сталях, которые превращаются в мартенсит во время охлаждающей части термического цикла сварки.

Вот вам и реакции газ-металл, хотя, строго говоря, когда мы имеем дело с растворенными газами в твердом металле и явлениями холодного растрескивания, это считается твердофазной реакцией. В следующий раз мы рассмотрим реакции газ-металл в цветных металлах и начнем рассматривать другие реакции, происходящие во время сварки.

Сварка и марганец | NIOSH

Обзор

Сварочные дымы состоят из металлов, и большинство дымов содержат небольшой процент марганца. Рабочие, работодатели и медицинские работники обеспокоены потенциальными неврологическими последствиями, связанными с воздействием марганца в сварочных дымах. NIOSH проводит исследования и анализирует опубликованную научную литературу для оценки этой проблемы.

Марганец является важным питательным веществом. Здоровый человек с нормальной функцией печени и почек может выделять избыток марганца с пищей. Вдыхание марганца вызывает большую озабоченность, поскольку он обходит нормальные защитные механизмы организма. Это может привести к накоплению марганца и неблагоприятным последствиям для здоровья, включая повреждение легких, печени, почек и центральной нервной системы. Работники-мужчины, подвергающиеся воздействию марганца, также имеют более высокий риск проблем с фертильностью. Длительное воздействие высоких концентраций марганца (> 1 мг/м ³ ) в воздухе может привести к паркинсоническому синдрому, известному как «манганизм». Также сообщается, что хроническое воздействие марганцевого пестицида манеба вызывает симптомы, подобные болезни Паркинсона. Паркинсоноподобные симптомы могут включать тремор, замедленность движений, мышечную ригидность и нарушение равновесия.

Недавние исследования показывают, что неврологические и нейроповеденческие расстройства могут возникать, когда рабочие подвергаются воздействию низких концентраций марганца (<0,2 мг/м ³ ) в сварочном дыму. Эти эффекты включают изменения настроения и кратковременной памяти, изменение времени реакции и снижение зрительно-моторной координации. У пострадавших рабочих часто обнаруживаются аномальные скопления марганца в области мозга, известной как бледный шар. Бледный шар играет важную роль в регуляции движений. NIOSH в настоящее время пересматривает рекомендуемый предел воздействия (REL) для марганца в результате этих исследований. Оценка доступной научной литературы по воздействию марганца при сварке затруднена рядом факторов. Эти факторы включают противоречивые выводы, ограниченные данные о биологических процессах, которые могут привести к определенным последствиям для здоровья, и сложные смеси сварочного дыма. Всеобъемлющий обзор имеющейся научной литературы находится в разработке и будет доступен для публичного ознакомления. В ожидании выпуска окончательного документа существующие ресурсы NIOSH, перечисленные ниже, предлагаются для оказания помощи в оценке и контроле воздействия сварочного дыма на рабочем месте.

Воздействие марганца на рабочем месте

Воздействие марганцевой пыли происходит главным образом при добыче полезных ископаемых, дроблении руды и металлургических операциях по производству железа, стали, черных и цветных сплавов. Производство сухих батарей, антидетонационных присадок к бензину, пестицидов (например, манеб), пигментов, красителей, чернил и зажигательных устройств также может привести к воздействию марганца на рабочем месте. Пары марганца образуются при металлургических операциях и некоторых видах сварочных работ. Воздействие может значительно варьироваться в зависимости от количества марганца в сварочной проволоке, стержнях, флюсе и основном металле. Сварка в замкнутом пространстве может значительно увеличить воздействие паров марганца. Информацию об оценке профессионального воздействия марганца см. на тематической странице NIOSH, посвященной марганцу.

Неврологические и нейроповеденческие эффекты

Многочисленные исследования показывают, что сварщики могут подвергаться повышенному риску неврологических и нейроповеденческих эффектов при воздействии металлов, таких как свинец, железо и марганец. Угарный газ, жара и стресс также могут способствовать неврологическим нарушениям у сварщиков. Некоторые исследования показывают, что сварщики, подвергшиеся воздействию низких концентраций марганца (<0,2 мг/м ³  ), хуже справляются с тестами функций мозга и двигательных навыков. Эти эффекты включают изменения настроения и кратковременной памяти, изменение времени реакции и снижение зрительно-моторной координации. Неизвестно, имеют ли эти данные клиническое значение.

Предельно допустимые концентрации марганца на рабочем месте

Предельно допустимые концентрации марганца на рабочем месте

Агентство	Предел воздействия на рабочем месте
NIOSH REL	1 мг/м 3  (TWA) и 3 мг/м 3  (STEL)
НИОСХ ИДЛХ	500 мг/м 3
OSHA PEL	5 мг/м 3  (потолок)
ACGIH TLV	0,02 мг/м 3 (СВЗ)

IDLH: непосредственная опасная для жизни и здоровья концентрация
PEL: допустимый предел воздействия
REL: рекомендуемый предел воздействия
STEL: предел кратковременного воздействия

Ресурсы NIOSH

Публикация NIOSH № 88-110: Критерии рекомендуемого стандарта: сварка, пайка и термическая резка
Представлены критерии и нормы профилактики профессиональных заболеваний, возникающих в результате воздействия сварки, пайки и термической резки.

Публикация NIOSH № 2005-151: Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям — сварочные дымы

Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям — соединения марганца и пары (в виде Mn)

NIOSH: IDLH — соединения марганца (в виде Mn)

Selected Journal Citations

Ниже приведены избранные журнальные статьи о влиянии сварочного дыма на здоровье с соавторами NIOSH:

Антонини Дж. М., О’Каллаган Дж. П., Миллер Д. Б. [2006]. Разработка модели на животных для изучения потенциальных нейротоксических эффектов, связанных с вдыханием сварочного дыма. Нейротоксикология, сентябрь; 27(5): 745-751.

Антонини Дж. М., Сантамария А. Б., Дженкинс Н. Т., Альбини Э., Луккини Р. [2006]. Судьба марганца, связанная с вдыханием сварочного дыма: потенциальные неврологические эффекты. Нейротоксикология, май; 27(3): 304-310.

Боулер Р.М., Роэлс Х.А., Накагава С., Дрезгич М., Даймонд Э., Парк Р., Коллер В., Боулер Р.П., Мерглер Д., Бушар М., Смит Д. , Гвязда Р., Доти Р.Л. [2007]. Взаимосвязь доза-эффект между воздействием марганца и неврологической, нейропсихологической и легочной функцией у сварщиков мостов в ограниченном пространстве. Occup Environ Med, март; 64(3): 167-177.

Bowler RM, Nakagawa S, Drezgic M, Roels HA, Park RM, Diamond E, Mergler D, Bouchard M, Bowler RP, Kollerg W [2007]. Последствия воздействия дыма при сварке в замкнутом пространстве: серия неврологических и нейропсихологических случаев. Нейротоксикология, март; 28(2): 298-311.

Парк Р.М., Боулер Р.М., Эггерт Д.Э., Даймонд Э., Спенсер К.Дж., Смит Д., Гвязда Р. [2005]. Вопросы оценки неврологического риска профессионального облучения: сварщики моста через залив. Нейротоксикология, май; 27(3): 373-84.

Сантамария А.Б., Кушинг К.А., Антонини Дж.М., Финли Б.Л., Моват Ф.С. [2007]. Обзор состояния науки: представляет ли воздействие марганца во время сварки неврологический риск?, J Toxicol Environ Health. Б сент.; 10(6): 417-465.

NIOSH Health Hazard Evaluations

Отчет об оценке опасности для здоровья, HETA-2006-0156-3031, Harley-Davidson Motor Company, York, Pennsylvania

Отчет об оценке опасности для здоровья, HETA-2000-0185-2808, Thyssen-Dover Elevator Миддлтон, Теннесси

Отчет об оценке опасности для здоровья, HETA-91-0109-2426, Duracell Battery Company, Cleveland, Tennessee

Отчет об оценке опасности для здоровья, HETA-90-0214-2523, Ralston Purina Company, Eveready Battery Company, Marietta, Ohio

NIOSHTIC-2

NIOSHTIC-2 доступная для поиска библиографическая база данных публикаций по безопасности и гигиене труда, документов, отчетов о грантах и ​​журнальных статей, полностью или частично поддерживаемых NIOSH.

«Марганец» Результаты поиска

Сварка Результаты поиска

Другие государственные ресурсы

Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA): Темы по безопасности и гигиене труда — сварка, резка и пайка. Внешний значок

OSHA: Темы по безопасности и гигиене труда — Соединения марганца (как Mn) внешний значок

OSHA: Темы по безопасности и гигиене труда — Токсичные вещества Металлы – марганецВнешний значок

Агентство по регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR): Токсикологический профиль марганца [Проект 2008 г.]

Агентство по охране окружающей среды (EPA): Интегрированная система информации о рисках – марганец (CASRN 7439-96-5)external icon

Mine Safety and Health Administration (MSHA): Программа по предотвращению профессиональных заболеваний и травматизма. Тема здравоохранения – Отбор проб сварочного дыма. Марганец и его соединения.0023 En Españoleexternal icon

eLCOSH: Welding & Marganese Poisoningexternal icon
En Españoleexternal icon

Что вы знаете о сварке в среде углекислого газа

17 марта 2022

Что вы знаете о сварке в среде углекислого газа? Давайте углубимся в детали. Прежде всего, давайте поговорим о происхождении процесса сварки в среде углекислого газа. Процесс сварки CO2 был первоначально задуман в 1920-х годах, однако из-за нерешенной проблемы пористости сварного шва сварка CO2 не может быть использована. Только в начале 19В 50-х годах развитие технологии сварочной металлургии решило металлургическую проблему сварки в СО2, и была разработана серия сварочных проволок Si-Mn, благодаря которым процесс сварки в СО2 приобрел практическое значение. После этого, по характеристикам конструкционных материалов, одна за другой появлялись сварочные проволоки с разными компонентами, что удовлетворяло разнообразные потребности сварки в СО2. В настоящее время сварочные аппараты в среде углекислого газа широко используются не только на различных крупных и малых предприятиях, но и в судостроении, автомобилестроении, автомобилестроении и нефтехимической промышленности. Можно видеть, что практическое применение процесса сварки CO2 принесло обществу большое богатство.

Тогда мы начнем с определения сварки в среде углекислого газа. Это метод сварки с использованием углекислого газа в качестве защитного газа. (Иногда используется газовая смесь CO2+Ar). Используя сварочную проволоку и заготовку в качестве двух электродов, создается дуга, тепло дуги используется для плавления металла, а углекислый газ используется в качестве защитного газа для защиты дуги и расплавленной ванны, чтобы получить хороший сварочный шов. Этот метод сварки называется сваркой в ​​среде углекислого газа. (Фигура 2). Сварка в среде углекислого газа является высокоэффективным и недорогим методом сварки. Он в основном используется для сварки низкоуглеродистой стали и низколегированной стали; Он может сваривать не только тонкие листы, но также средние и толстые листы, а также толстые листы, и может сваривать все позиции одновременно. Углекислый газ прост в получении, имеет низкую себестоимость, хорошее формирование сварного шва при использовании короткозамкнутого перехода, а при использовании сварочной проволоки, содержащей раскислитель, можно получить качественные сварные соединения без внутренних дефектов. Этот метод сварки стал наиболее важным методом сварки черных металлов.

Затем поговорим о преимуществах сварки в среде углекислого газа. Во-первых, высокая производительность. Поскольку сварочная проволока подается непрерывно, скорость сварки высокая, а плотность тока высокая. По сравнению с электродуговой сваркой скорость наплавки выше, а очистка шлака после сварки, как правило, не требуется, поэтому эффективность производства в 1-3 раза выше, чем у электродуговой сварки. Во-вторых, высокое качество сварных швов. Высокая коррозионная стойкость, низкое содержание водорода в сварных швах, низкая склонность к образованию холодных трещин при сварке низколегированных высокопрочных сталей. В-третьих, сварочная деформация и напряжение малы. Из-за концентрированного тепла дуговой сварки в среде углекислого газа зона термического влияния мала, поэтому деформация невелика, и она подходит для сварки во всех положениях. В-четвертых, низкая стоимость. Углекислый газ дешев, а стоимость его сварки составляет всего 40-50% от стоимости дуговой сварки под флюсом и электродуговой сварки.

Поговорим о недостатках сварки в среде углекислого газа. Во-первых, в процессе сварки, когда параметры сварки не подобраны должным образом, образуется много брызг металла. Брызги будут не только прилипать к внутренней стенке сопла на конце контактного наконечника, вызывая плохую подачу проволоки, снижая эффект газовой защиты и делая нестабильным горение дуги, но также уменьшая коэффициент наплавки сварочной проволоки и увеличивая стоимость сварки. Во-вторых, способность сопротивляться ветру слаба, и работа на открытом воздухе должна иметь меры защиты от ветра. В-третьих, атмосфера дуги обладает сильным окислительным свойством и не подходит для сварки легко окисляющихся металлов. В-четвертых, полуавтоматические горелки тяжелее, чем горелки для электродуговой сварки, и имеют меньшую эксплуатационную гибкость. Для сварки соединений в ограниченном пространстве к сварочной горелке не так просто подобраться. В-пятых, из-за высокой плотности используемого тока и сильного излучения дуги необходимо защищать тело и глаза во время работы.

В целом, сварка в среде защитного газа с диоксидом углерода проста в применении, подходит для автоматической сварки и круговой сварки. Он плохо сопротивляется ветру во время сварки и подходит для эксплуатации в помещении. Из-за особого влияния 0 теплофизических свойств углекислого газа при использовании обычного источника сварочного тока невозможно, чтобы расплавленный металл на конце сварочной проволоки образовал уравновешенный осевой свободный переход. Больше всплесков по сравнению с переходами. Однако, если используется высококачественный сварочный аппарат и правильно подобраны параметры, можно получить очень стабильный процесс сварки, а разбрызгивание можно свести к минимуму. И наш сварочный аппарат для двуокиси углерода марки Kingsiri полностью соответствует стандарту высококачественного сварочного аппарата, прост в эксплуатации, имеет хороший сварочный эффект и красивый сварочный шов.

Ключевые слова: сварочный аппарат

Первоначально опубликовано 17 марта 2022 г. , обновлено 17 марта 2022 г. .

Глоссарий металлургической терминологии — MetalTek

Истирание

Смещение и/или отделение металлических частиц от поверхности в результате воздействия текущих твердых тел, жидкостей или газов.

Сопротивление истиранию

Степень сопротивления материала истиранию или износу.

Кислотное охрупчивание

Охрупчивание при травлении из-за поглощения водорода.

Упрочнение старением

Упрочнение старением, обычно после быстрого охлаждения или холодной обработки давлением.

Старение

Изменение свойств металлов и сплавов, которое происходит медленно при комнатной температуре и будет происходить быстро при более высоких температурах. Изменение свойств часто, но не всегда, связано с фазовым переходом (осаждением), но никогда не связано с изменением химического состава металла или сплава.

Закалка на воздухе

Ускоренное охлаждение сплава в воздушном потоке от температур выше Ас3.

Воздушная окалина

Окалина, остающаяся на черном металле при обработке, обычно в результате нагревания в присутствии воздуха.

Допуск (Допуск)

В литейном производстве указан зазор; разница в предельных размерах, как минимальный зазор или максимальный натяг между сопрягаемыми деталями, вычисляемый арифметически.

Сплав

Вещество, имеющее металлические свойства и состоящее из двух или более химических элементов, по крайней мере один из которых является металлом. Обычно обладает качествами, отличными от свойств компонентов.

Легированная сталь

Сталь, содержащая значительные количества легирующих элементов, кроме углерода, и общепринятые количества марганца, кремния, серы и фосфора.

Альфа-феррит

Объемно-центрированный кубический тип из чистого железа, стабильный при температуре ниже 1670°F (910°С).

Альфа-мартенсит

Форма или стадия мартенсита произвольного различия, вероятно представляющая наименее развитую и наиболее искаженную стадию превращения аустенита в мартенсит при обычных температурах.

Температура окружающей среды

Температура окружающего воздуха.

Отжиг

Нагрев и выдержка при подходящей температуре с последующим охлаждением с подходящей скоростью для снижения твердости или изменения других механических или физических свойств.

Противонауглероживающие составы

Составы, наносимые на металлические поверхности для предотвращения науглероживания поверхности.

Аргонно-кислородное обезуглероживание (AOD)

Вторичный процесс рафинирования, при котором аргон, кислород и азот впрыскиваются в ванну расплава стали. Процесс AOD улучшает чистоту металла и, таким образом, обеспечивает превосходные механические свойства.

Искусственное старение

Обработка старением при температуре выше комнатной.

As Cast (как литой, мкм)

Относится к металлу, который не подвергался отделке (кроме снятия литника или пескоструйной обработки) или какой-либо обработке, включая термическую обработку после литья. Точно так же, как тянутые, как кованые, так и катаные.

ASM

Американское общество металлов.

ASNT

Американское общество неразрушающего контроля.

ASTM

Американское общество испытаний и материалов.

Аустенит

Гранецентрированная кубическая фаза железа и стали, также называемая гамма-железом. В стали — твердый раствор, растворителем в котором является гамма-железо.

Аустенитная сталь

Любая сталь, содержащая достаточное количество сплава для получения стабильной аустенитной (гамма-железо) кристаллической структуры при температуре окружающей среды.

Выпечка

Нагрев в духовке до низкой контролируемой температуры для удаления газов или затвердевания связующего.

Партия

Количество стержневого или формовочного песка или другого материала, приготовленного за один раз.

Печь периодического действия

Печь используется для одновременной выпекания нескольких сердцевин.

Валик

1) Полукруглая полость в форме или полукруглый выступ или литье на отливке, 2) одиночная наплавка металла шва, полученная плавлением.

BHN

Число твердости по Бринеллю.

Биметалл

Литье, обычно центробежное, из двух разных металлов, сплавленных вместе.

Blacking Carbon

Углеродосодержащие материалы, такие как свинца, графит или порошкообразный кокс, обычно смешанные со связующим и часто содержащиеся во взвешенном состоянии в воде или другой жидкости; используется в качестве тонкой облицовки, наносимой на поверхности форм или стержней для улучшения качества отливки.

Пескоструйная обработка (струйная очистка)

Процесс очистки или отделки металлических предметов с помощью струи воздуха или центробежного колеса, при котором абразивные частицы разбрасываются по поверхности обрабатываемых деталей. Мелкие частицы стали или железа неправильной формы используются в качестве абразива при пескоструйной очистке, а стальные или железные шарики — при дробеструйной очистке.

Блистер

Неглубокий удар с выходом на поверхность отливки тонкой пленки металла поверх нее.

Выдувные отверстия

1) Отверстия в днище или выдувной плите колонково-выдувной машины, через которые песок выдувается из резервуара в стержневой ящик. 2) полости неправильной формы с гладкими стенками, образующиеся в отливке при захвате газа при заполнении формы. Источниками газа могут быть воздух, продукты разложения связующего вещества или газы, растворенные в расплавленной стали.

Кипение

Перемешивание металлической ванны, вызванное выделением газа под ее поверхностью. Может быть преднамеренно вызвано добавлением окисляющего материала в ванну, содержащую избыток углерода. В последнем случае это называется кипением углерода, и выделяется CO или CO2.

Связка

1) Вяжущие вещества или вяжущие вещества — любой материал, кроме воды, который при добавлении к формовочным пескам придает прочность связи, 2) наложение кирпича внахлест для придания как продольной, так и поперечной прочности.

Прочность сцепления

Свойство литейного песка оказывать сопротивление деформации.

Растачивание

Метод обработки с использованием одноточечных инструментов на внутренних поверхностях вращения.

Бобышка (накладка)

Проекция круглого сечения на отливку. Обычно предназначены для сверления и нарезания резьбы для крепления деталей.

Нижний спуск или заливка

Заполнение полости формы снизу с помощью литников из желоба.

Светлый отжиг

Процесс, обычно проводимый в контролируемой атмосфере печи, поэтому поверхность не окисляется, оставаясь блестящей.

Твердость по Бринеллю

Значение твердости металла в произвольной шкале, выраженное в кг/мм², определяемое путем измерения диаметра отпечатка, оставленного шариком заданного диаметра при известной нагрузке. Значения выражены в числах твердости по Бринеллю, BHN.

Хрупкий излом

Разрушение с незначительной пластической деформацией или без нее. Сглаживание обработанных отверстий или наружных поверхностей отливок путем протягивания, надавливания или дополнительных протяжек (специальных режущих инструментов) через зачерненное отверстие.

Объемная плотность

Отношение веса материала к его общему объему (включая присущую пористость).

Burned-On-Sand

Неправильное название, обычно указывающее на проникновение металла в песок, что приводит к прилипанию смеси песка и металла к поверхности отливки.

Воронение

Придание гладкости металлу с помощью полированного ручного инструмента.

САПР

Компьютерное проектирование.

CAE

Компьютерная инженерия.

CAM

Автоматизированное производство.

Карбид

Соединение углерода с одним или несколькими металлическими элементами.

Углерод

Элемент, встречающийся в виде алмаза и графита. Углерод восстанавливает многие металлы из их оксидов при нагревании с последними, а небольшие его количества сильно влияют на свойства железа. Хотя классифицируется как неметалл, с металлургической точки зрения, как и бор, он рассматривается как металл.

Карбонитрация (Никарбирование)

Процесс, при котором сплав черных металлов подвергают поверхностной закалке путем сначала нагревания в газовой атмосфере такого состава, что сплав одновременно поглощает углерод и азот, а затем охлаждают со скоростью, при которой желаемые свойства.

Науглероживание

Форма поверхностного упрочнения, при которой создается градиент углерода внутрь от поверхности, что позволяет упрочнять поверхностный слой либо закалкой непосредственно от температуры науглероживания, либо охлаждением до комнатной температуры с последующей повторной аустенитизацией и закалкой.

Поверхностное упрочнение

Процесс упрочнения ферросплава, при котором поверхностный слой или оболочка становятся значительно тверже, чем внутренняя часть или сердцевина. Типичными процессами цементации являются науглероживание, карбонитрация и азотирование.

Кавитация

Образование и схлопывание полостей или пузырьков в жидкости.

Цементит

Соединение железа и углерода, широко известное как карбид железа и имеющее приблизительную химическую структуру Fe3C. Цементит характеризуется орторомбической кристаллической структурой.

Центробежное литье

Литье, производимое в формах, вращающихся для создания центробежной силы в расплавленном металле.

Испытание на удар по Шарпи

Испытание на удар с одинарным ударом маятникового типа, при котором образец с надрезом поддерживается с обоих концов в виде простой балки и ломается падающим маятником. Энергия, поглощаемая при разрушении, как ударная вязкость или ударная вязкость.

Охладитель (внешний)

Металлические, графитовые или углеродные блоки, которые встраиваются в форму или стержень для локального увеличения скорости отвода тепла во время затвердевания и уменьшения усадочных дефектов.

Охладитель (внутренний)

Металлическое устройство/вставка в формы или стержни на поверхности отливки или внутри формы для увеличения скорости отвода тепла, направленного затвердевания и уменьшения усадочных дефектов. Тогда внутренний холод может стать частью отливки.

КИМ

Координатно-измерительная машина.

ЧПУ

Станки с числовым программным управлением.

Коэффициент расширения

Увеличение размера блока в результате повышения температуры блока; измеряется в дюймах на дюйм на градус Фаренгейта (in/in/1/2°F) или в миллиметрах на миллиметр на градус Цельсия (мм/мм/1/2°C).

Сцепление

Сила, благодаря которой одинаковые частицы удерживаются вместе. Он варьируется для разных металлов и зависит от молекулярного расположения из-за термической обработки.

Чеканка

1) процесс правки и калибровки литья методом штамповки, 2) процесс формообразования металла.

Холодное растрескивание

Трещины в холодном или почти холодном металле из-за чрезмерного внутреннего напряжения, вызванного усадкой. Часто возникает, когда форма слишком твердая или отливка имеет неподходящий дизайн.

Холодный притир

Морщинистые отметины на поверхности слитка или отливки от начального промерзания поверхности.

Cold Shot

Небольшой шарик металла, внедренный в отливку, но не полностью слитый с ней.

Холодный затвор

Дефект литья, вызванный неполным сплавлением или неоднородностью расплавленного металла, стекающегося с противоположных направлений в форму, или из-за складок поверхности. Может иметь вид трещины или шва с ровными закругленными краями.

Холодная обработка

Пластическая деформация металла при комнатной температуре. Может произойти значительное увеличение прочности и твердости.

Процесс в холодном ящике

1) Любой процесс связующего стержня, в котором используется газ или испаренный катализатор для отверждения песка с покрытием, когда он находится в контакте со стержневым ящиком при комнатной температуре.

Разборность

Требование, чтобы песчаная смесь разрушалась под давлением и температурами, возникающими во время литья, чтобы избежать горячих разрывов или облегчить разделение песка и литья.

Цветное травление

Микротравление в результате образования тонкой пленки определенного соединения металла.

Столбчатая структура

Грубая структура из параллельных столбцов зерен, вызванная сильнонаправленным затвердеванием.

Испытание на сжатие

Наложение постоянной нагрузки на небольшой цилиндрический образец для определения прочности на сжатие, выраженной в фунтах на кв. дюйм.

Прочность на сжатие (предел текучести) выдержал без пластической деформации или разрушения.

Проводимость

Передача тепла, звука и т. д. путем передачи энергии от одной частицы к другой.

Проводимость (тепловая)

Количество тепла, которое проходит через материал, измеряемое в тепловых единицах в единицу времени на единицу площади поперечного сечения на единицу длины, (электрическое) количество электричества, которое передается через материал знать поперечное сечение и длину.

Компонент

Микрографически различимая часть сплава или смеси.

Загрязнение

1) Радиоактивное осаждение радиоактивного материала в любом месте, где это нежелательно, и особенно в любом месте, где его присутствие может быть вредным. Вред может заключаться в нарушении достоверности эксперимента или процедуры или в фактическом создании источника опасности для персонала, 2) наличии небольшого процентного содержания вредных элементов в сплаве, отрицательно влияющих на механические свойства сплава и/или качество отливки.

Усадка

Изменение объема металлов (кроме сурьмы и висмута) и сплавов при затвердевании и охлаждении до комнатной температуры.

Трещины усадки

Трещины, образующиеся в результате сжатия металла при усадке в литейной форме; может произойти сразу после затвердевания (так называемый горячий разрыв) или вскоре после того, как отливка была извлечена из формы.

Контролируемая атмосфера

Любой газ или смесь газов, которые предотвращают или замедляют окисление и обезуглероживание.

Конвекция

Движение жидкости в результате разницы в плотности. В передаче тепла это значение было расширено и теперь включает как принудительное, так и естественное движение или циркуляцию.

Преобразователь

Печь, в которой газ, обычно воздух, продувается через ванну расплава или сырой металл с целью окисления примесей.

Конвейер, вибрационный

Устройство для обработки материалов, обычно используемое при операциях встряхивания, для очистки от песка отливок при их перемещении из одного места в другое в литейном цехе и в качестве подающего устройства для регулирования потока материалов. Операции с колебательной энергией.

Кривая охлаждения

Кривая, показывающая зависимость между временем и температурой во время затвердевания и охлаждения образца металла. Поскольку большинство фазовых переходов связано с выделением или поглощением тепла, могут быть резкие изменения наклона кривой.

Охлаждение, контролируемое

Процесс охлаждения при повышенной температуре заданным образом, используемый для получения желаемой микроструктуры во избежание затвердевания, растрескивания или внутренних повреждений.

Cope

Верхняя или самая верхняя часть опоки, формы или модели.

Сердечник

Готовый заполнитель из песка, помещенный в форму для придания формы внутренней части или той части отливки, которая не может быть сформирована по шаблону.

Связующее для керна

Любой материал, используемый для скрепления песчинок кернового песка.

Прорыв керна

Газовый карман в отливке, примыкающий к полости стержня, вызванный захватом газов из сердечника.

Стержневой ящик, комбинация

Стержневой ящик и сушилки для стержней одной модели. Одна половина используется как половинный ящик для стержней и сушилка для стержней.

Core Compound

Коммерческая смесь, используемая в качестве связующего в керновом песке.

Плотность ядра

1) Проницаемость ядра или 2) вес единицы объема.

Твердость сердцевины

Способность сердцевины сопротивляться царапанию или истиранию.

Песок для стержней

Песок для изготовления стержней, в который был добавлен связующий материал для получения хорошего сцепления и проницаемости после высыхания. Обычно мало глины.

Сдвиг сердечника

Отклонение от заданных размеров стержневого профиля из-за изменения положения сердечника или смещения стержней при сборке.

Вентиляционные отверстия

1) отверстия в сердечнике для выхода газа. 2) Металлический экран или элемент с прорезями, используемый для образования вентиляционного канала в стержневом ящике, используемом в стержневой машине. 3) Восковое изделие круглой или овальной формы, используемое для формирования вентиляционного канала в керне.

Сердечник (металлургический)

Переменный состав из-за характеристик затвердевания сплава. Обычно эти различия в составе проявляются в микромасштабе, причем расстояния между крайними значениями состава контролируются структурой затвердевания сплава.

Коррозия

1) Постепенное химическое или электрохимическое воздействие на металл атмосферой, влагой или другими агентами, 2) химическое воздействие на футеровку печей газами, шлаками, золой или другими флюсами, возникающими при различных методах плавки.

Индекс коррозии

Число, выражающее максимальную глубину в милах, на которую может проникнуть коррозия за один год, на основе линейной экстраполяции проникновения, происходящего в течение срока службы данного испытания или службы.

Коррозионный износ

Износ, при котором значительная химическая или электрохимическая реакция с окружающей средой.

Крышка

Защитный слой, уложенный на расплав для исключения окислительной атмосферы, а в случае магния для предотвращения его воспламенения. Нейтральные покрытия просто защищают металл от атмосферы; реагирующие покрытия содержат такой агент, как раскислитель.

Защитный стержень

Стержень, устанавливаемый на место во время трамбовки формы, чтобы закрыть и заполнить полость, частично образованную удалением незакрепленной части шаблона. Также используется для формирования части или всей верхней поверхности полости формы. Сердечник, помещенный поверх другого стержня, чтобы создать плоскую линию разъема.

Трещина, горячий разрыв

Разрушение, происходящее в отливке при температуре затвердевания или чуть ниже нее в результате отрыва мягкого металла, вызванного термическими напряжениями сжатия.

Полоса для растрескивания

Ребро из металла, формованное на поверхности отливки для предотвращения растрескивания.

Ползучесть

Течение или пластическая деформация металлов в течение длительного времени при напряжениях ниже нормального предела текучести. Эффект особенно важен, если температура напряжения близка к температуре рекристаллизации металла.

Предел ползучести

Максимальное напряжение, при котором скорость ползучести ниже заданной.

Критическая скорость охлаждения

Минимальная скорость непрерывного охлаждения, достаточная только для предотвращения нежелательных превращений.

Поперечное сечение

Вид внутренней части объекта, который представлен разделенным на две части, поверхность разреза представляет собой поперечное сечение объекта.

Тигель

Керамический котел или сосуд, изготовленный из таких материалов, как графит или карбид кремния, с относительно высокой теплопроводностью, связанный глиной или углеродом и используемый для плавки металлов; иногда применяется к горшкам из чугуна, стали или кованой стали.

Тигельная печь

Печь, работающая на коксе, нефти, газе или электричестве, в которой металлы плавятся в огнеупорном тигле.

Кристалл

Физически однородное твердое тело, в котором атомы, ионы или молекулы расположены в трехмерном повторяющемся узоре.

Кристаллическая решетка

Способ расположения атомов в кристалле. В пространстве существует всего 14 различных решеток.

Кристаллическая трещина

Разрушение хрупкого металла с наличием определенных граней кристалла на поверхности разрушения.

Время отверждения (без обжига)

Период времени, необходимый для того, чтобы песчаная масса достигла максимальной твердости.

Отрезной станок, абразивный

Устройство, использующее тонкий абразивный круг, вращающийся с высокой скоростью, для отрезания ворот и стояков от отливок или для аналогичных операций.

Базовые точки

В операциях компоновки и механической обработки контрольные точки на базовой плоскости, от которых измеряются размеры.

Декантировать

1) Перелить из одного сосуда в другой, 2) Слить расплавленный металл, не потревожив шлам.

Обезуглероживание

Потеря углерода с поверхности ферросплава в результате нагрева в среде, обычно кислороде, реагирующей с углеродом.

Глубокое травление

Макротравление; травление для исследования при малом (менее 10-кратном) увеличении в реагенте, который воздействует на металл в гораздо большей степени, чем обычно для микроскопического исследования. Общие черты могут быть развиты; то есть ненормальный размер зерна, сегрегация, трещины или поток зерна.

Дефект

Неоднородность продукта, серьезность которого считается неприемлемой в соответствии с применимой спецификацией продукта.

Испытание на деформацию

Испытание AGS с использованием прибора, такого как универсальная машина для испытания прочности песка Dietert (с приспособлением для деформации), для определения величины в дюймах, на которую образец песка сжимается до разрыва.

Дегазатор

Материал, используемый для удаления газов из расплавленных металлов и сплавов.

Дегазация

Обычно химическая реакция, возникающая в результате добавления соединения к расплавленному металлу для удаления газов из металла. Часто в этой операции используются инертные газы.

Флюс для дегазации

Флюс для удаления газа из расплава.

Дендрит

Кристалл разветвленного вида, образующийся при затвердевании сплавов, характер разветвления определяется определенными кристаллографическими направлениями.

Плотность

Масса единицы объема вещества, обычно выражаемая в граммах на кубический сантиметр или в фунтах на кубический фут.

Раскисление

Удаление избыточного кислорода из расплавленного металла, обычно осуществляемое путем добавления материалов с высоким сродством к кислороду, оксиды которых либо газообразны, либо легко образуют шлаки.

Дефосфорация

Удаление фосфора из расплавленной стали.

Удаление накипи

Удалите окалину с поверхности отливки.

Десульфуризация

Удаление серы из расплавленного металла путем добавления подходящих соединений.

Депарафинизация

Процесс выплавления расходуемой восковой модели из форм для выплавки путем применения тепла, обычно при температуре менее 250°F (121)°C).

Диаметры

В микроскопии указание на величину увеличения. 1000 диаметров = в 1000 раз больше исходного размера.

Матрица

Металлический блок, используемый для формования материалов путем литья, литья под давлением, штамповки, нарезания резьбы или экструзии.

Штамп в сборе

Части штампа или пресса, которые удерживают штамп и размещают его для пуансонов.

Литье под давлением (англ. Литье под давлением)

Быстрый процесс литья в постоянные формы с водяным охлаждением, ограниченный цветными металлами. Бывают трех типов: плунжерные с гидравлическим, механическим или сжатым воздухом, с гусиной шеей или без нее; прямой впрыск воздуха, который выталкивает металл из гусиной шеи в пресс-форму, и машину с холодной камерой. Все они вдавливают металл в матрицу под давлением, превышающим давление гравитационного потока.

Дифференциальная термообработка

Процесс нагревания, при котором температура внутри объекта изменяется таким образом, что после охлаждения различные части могут иметь различные свойства по желанию.

Рассеиватель

Рентгеновское оборудование, часть системы конденсации и фокусировки, обеспечивающая равномерное распределение энергии.

Классы допусков на размеры

Система классификации допусков с целью точного определения задействованных допусков и упрощения процесса обмена информацией между заказчиком и производителем относительно того, что требуется и что возможно, соответственно.

Погружное покрытие

При литье по выплавляемым моделям в сплошных и оболочковых формах тонкодисперсное керамическое покрытие, наносимое в виде суспензии на модель для обеспечения максимальной гладкости поверхности, за которым следует более дешевая традиционная паковочная масса.

Прямое литье

Разлив из ковша в литейную форму без использования разливочного устройства.

Дуговая печь прямого действия

Электродуговая печь, в которой плавящийся металл является одним из полюсов.

Дисперсная усадка

Небольшие усадочные полости, рассредоточенные по отливке, которые не обязательно являются причиной браковки.

Прочность на разрыв

Максимальная прочность металла при воздействии на него трех главных растягивающих напряжений, расположенных под прямым углом друг к другу и равных по величине.

Растворенный углерод

Углерод в растворе в стали в жидком или твердом состоянии.

Двойной отжиг

Применительно к доэвтектоидной стали процесс нагрева до температуры выше верхней критической точки (AC3) и выдержки при этой температуре до полного растворения карбида, затем быстрое охлаждение и повторный нагрев сразу до температуры выше A3 и медленное охлаждение.

Двойной отпуск

Операция повторного отпуска, иногда необходимая для стали, содержащей остаточный аустенит, который разрушается при охлаждении после первого отпуска с образованием нового и, следовательно, неотпущенного мартенсита.

Перетаскивание

Нижняя или нижняя часть формы или модели.

Волочение

Термин, используемый для 1) отпуска, 2) удаления модели из формы, 3) внешнего дефекта усадки на поверхности формы.

Осушитель (осушитель)

Материал, такой как нитрат спирта, аммония, перборат натрия и олеат марганца, добавляемый в смесь стержня или формы для удаления или уменьшения содержания воды.

Литье в сухую песчаную форму

Процесс, при котором песчаные формы перед использованием сушат при температуре выше 212°F (100°C).

Сухая песчаная форма

Форма, из которой путем нагревания удалена влага.

Прочность в сухом состоянии или прочность сцепления в сухом состоянии

Максимальная прочность на сжатие, сдвиг, растяжение или поперечное сопротивление песчаной смеси, высушенной при температуре от 220 до 230°F (от 105 до 110°C) и охлажденной до комнатной температуры .

Двойное центробежное литье металлов

Центробежные отливки, полученные путем заливки другого металла во вращающуюся форму после заливки первого металла.

Вихретоковый контроль

Обнаружение несплошностей путем наблюдения за взаимодействием электромагнитных полей с металлами.

Предел упругости

Максимальное напряжение, которое материал выдерживает без остаточной деформации.

Эластичность

Свойство восстанавливать первоначальную форму и размеры при снятии деформирующей силы.

Электрод

Цилиндр или стержень из прессованного графита или углерода, используемый для проведения электрического тока в электродуговых печах, дуговых лампах, угольной дуговой сварке и т. д. в испытании на растяжение; обычно выражается в процентах от исходной расчетной длины.

Охрупчивание

Потеря пластичности металла вследствие химических или физических изменений.

Испытание на прокаливаемость при конечной закалке

Стандартизированный метод сравнения прокаливаемости различных сталей.

Эндотермическая реакция

Реакция, протекающая с поглощением тепла.

Инженерная деформация (e)

Средняя линейная деформация, полученная делением удлинения длины образца на исходную расчетную длину.

Инженерное напряжение (с)

Нагрузка, деленная на исходную площадь.

Равновесие

Динамическое состояние баланса между движениями атомов, где равнодействующая равна нулю, а состояние похоже на состояние покоя, а не изменения.

Эвтектика

1) Изотермическая обратимая реакция, при которой жидкий раствор при охлаждении разлагается на два или более тесно смешанных твердых вещества. Количество образовавшихся твердых тел равно количеству компонентов в системе. 2) Сплав, химический состав которого указан точкой эвтектики на диаграмме равновесия.

Эвтектоид

1) Изотермическая обратимая реакция, при которой твердый раствор при охлаждении превращается в два или более тесно смешанных твердых вещества. Количество образовавшихся твердых тел равно количеству компонентов в системе. 2) Сплав с одинаковым химическим составом, обозначенным эвтектоидной точкой на диаграмме равновесия.

Экзотермический

Образуется или характеризуется тепловой реакцией, такой как окисление.

Производство

Соединение, обычно посредством сварки, двух или более деталей для получения готовой сборки. Компоненты сборки могут быть комбинацией литых и кованых материалов.

Облицовочный песок

Специально приготовленная смесь формовочного песка, используемая в форме рядом с моделью для получения гладкой поверхности отливки.

Усталость

Потеря несущей способности материала при повторном приложении нагрузки, в отличие от однократной нагрузки.

Усталостная трещина или разрушение

Разрушение, начинающееся с ядра, где наблюдается аномальная концентрация циклического напряжения. Поверхность излома гладкая и часто имеет концентрические отметины (морская раковина) с ядром в центре.

Предел усталости (предел выносливости)

Максимальное напряжение, которое материал выдерживает без разрушения в течение бесконечного числа циклов нагрузки.

Усталостная прочность

Максимальное напряжение, которое материал выдерживает без разрушения в течение определенного количества циклов нагрузки.

Подача

Процесс подачи расплавленного металла для компенсации объемной усадки при затвердевании отливки.

Феррит

Твердый раствор одного или нескольких элементов в объемно-центральной кубической фазе железа или стали.

Ферритные стали

Стали, в которых феррит является преобладающей фазой. Эти стали магнитные.

Скругление

Вогнутая угловая деталь, используемая в литейных моделях, радиусное соединение вместо острых внутренних углов.

Припуск на чистовую обработку

Количество припуска, остающегося на поверхности отливки для механической обработки.

Финишная сварка

Производственная сварка осуществляется с целью обеспечения согласованного качества отливки.

Анализ методом конечных элементов (FEA)

Метод компьютеризированного численного анализа, используемый для решения дифференциальных уравнений, в основном для решения задач машиностроения, связанных с анализом напряжения.

Заусенец

Тонкий срез металла, образованный в месте соединения литейной формы, стержня или штампа или разделения в отливке из-за неполного совпадения верхней части и сопротивления или из-за несовпадения стержня и стержня.

Фляга

Металлический каркас, используемый для изготовления или удерживания песчаной формы. Верхняя часть — это рукоятка, а нижняя половина — перетаскивание.

Текучесть

Способность расплавленного металла течь. Общие устройства, используемые для измерения текучести: спиральное литье и китайская головоломка.

Флюидизация

Для придания порошкам или песку свойств, подобных текучим. псевдоожиженные слои.

Возврат литейного производства

Металл в виде литников, литников, желобов, стояков и отливок с известным химическим составом, возвращаемый в печь для переплавки. Иногда его называют «реверс».

Фрикционный износ

Смещение и/или отделение металлических частиц от поверхности в результате контакта с другим движущимся компонентом.

Шибер

Конец желоба в литейной форме, через который расплавленный металл поступает в полость литейной формы.

Литниковая система

Полная сборка литников, направляющих и литников в литейной форме, через которую проходит сталь перед поступлением в литейную полость.

Зернистый излом (кристаллический излом)

Тип неровной поверхности, образующийся при разрушении металла.

Зеленый песок

Песок с естественной связкой или смесь формовочного песка, смешанная с водой для использования во влажном или мокром состоянии.

Керн из зеленого песка

Песчаный керн, используемый в необожженном состоянии, а также керн из сырого песка, используемый в качестве утрамбованного.

Прокаливаемость

В железном сплаве свойство, определяющее глубину и распределение твердости, вызванной закалкой.

Твердость

Сопротивление материала вдавливанию, измеренное такими методами, как Бринелля, Роквелла и Виккерса. Термин твердость также относится к жесткости материала или его устойчивости к царапинам, истиранию или порезам.

Плавка

Общее количество произведенного металла, которое может быть представлено одним образцом для анализа и одним набором механических испытаний.

Термическая обработка

Сочетание операций нагрева и охлаждения, применяемых к металлу или сплаву для получения желаемых свойств и микроструктуры.

Высоколегированная сталь

Железный сплав с более чем 12 весовыми процентами неуглеродных добавок.

Испытание полого сверла (трепанация)

Удаление цилиндрического образца из металлического сечения или конструкции для определения прочности сечения.

Гомогенизация

Процесс термической обработки при высокой температуре, предназначенный для устранения или уменьшения химической сегрегации путем диффузии.

Машина для литья с горизонтальной осью

Машина для центробежного литья, в которой ось вращения формы расположена горизонтально.

Горячий разрыв

Трещина или излом, образовавшиеся до завершения затвердевания металла в результате затрудненного сжатия. Горячий разрыв часто открывается на поверхность отливки и обычно связан с конструктивными ограничениями.

Водородное охрупчивание

Состояние низкой пластичности в результате поглощения водорода. Зависящий от времени процесс разрушения, который приводит к потере пластичности.

ICI

Институт литья по выплавляемым моделям

ID Шлифовка

Срок для внутреннего (размерного) шлифования.

Ударная вязкость

Стойкость к ударным нагрузкам; обычно выражается в футо-фунтах энергии, поглощаемой при разрушении стандартного образца.

Величина удара

Суммарная энергия, необходимая для разрушения стандартного образца одним ударом в стандартных условиях; например, испытание на удар по Шарпи.

Пропитка

Обработка отливок герметизирующей средой для предотвращения утечек под давлением, например, пропитка под давлением с предварительным вакуумированием или без него, а также горячим или холодным нанесением. Используемые среды включают силикат соды, олифы со стиролом или без него, пластмассы и запатентованные соединения.

Примесь

Элемент, случайно допущенный в металл или сплав. Некоторые примеси мало влияют на свойства; другие сильно повредят сплав.

Включения

Неметаллические материалы в металлической матрице. Источники включают повторное окисление, огнеупоры, шлак и продукты раскисления.

Твердость при вдавливании

Сопротивление материала вдавливанию. Это обычный тип испытания на твердость, при котором заостренный или закругленный индентор вдавливается в поверхность под значительной статической нагрузкой.

Дуговая печь косвенного нагрева

Дуговая печь переменного тока (переменного тока), в которой металл не является одним из полюсов.

Индукционная печь

Плавильная печь переменного тока, в которой используется тепло электрической индукции.

Индукционная закалка

Процесс поверхностной закалки, включающий локальное использование пульсирующих магнитных токов для достижения нагрева выше температуры аустенитного превращения Ac3 с последующей закалкой.

Индукционный нагрев

Процесс нагрева за счет электрического сопротивления и гистерезисных потерь, вызванных воздействием на металл переменного магнитного поля, окружающего катушку с переменным током.

Инертный газ

Газ, который не поддерживает горение или химические реакции; например, аргон или гелий.

Слиток

Масса металла, отлитая подходящего размера и формы для переплавки или горячей обработки.

Вставка

Деталь, обычно изготовленная из металла, которая помещается в форму и может стать составной частью отливки.

Изолирующие прокладки и рукава

В отличие от отбелов изоляционные материалы, такие как гипс, диатомовая земля и т. д., используются для снижения скорости затвердевания. В качестве рукавов на открытых стояках они используются для удержания металла в жидком состоянии, что повышает эффективность подачи.

Межкристаллитная коррозия

Коррозия металла, происходящая преимущественно по границам зерен.

Внутренняя усадка

Пустота или сеть пустот внутри отливки, вызванная неадекватным питанием этой секции во время затвердевания.

Внутренние напряжения (или термические напряжения)

Обычно напряжения, возникающие при охлаждении детали.

Прерванная закалка

Извлечение отливки из закалочной ванны до того, как она достигнет температуры ванны.

Литье по выплавляемым моделям

Литье, изготовленное в форме, полученной путем заливки одноразовой модели огнеупором для получения оболочки. Одноразовая модель может состоять из воска, пластика или другого материала и удаляется перед заполнением формы жидким металлом.

Чугун

1) Металлический элемент, т.пл. 1535°C (2795°F), 2) чугуны, не относящиеся к категориям стали, такие как серый чугун, ковкий чугун, ковкий чугун, белый чугун, слиток и кованое железо Утюг.

Железо ковкое

Смесь железа и углерода, включающая небольшие количества кремния, марганца, фосфора и серы, которая после литья (белый чугун, углерод в виде карбидов) структурно преобразуется путем термической обработки в матрицу феррита, содержащую желваки темперированного углерода (графита).

ISO

Международная организация по стандартизации

Isocure

Запатентованное название связующей системы, разработанной для использования в процессе Ashland (Cold Box), который сам по себе является запатентованным процессом.

Изотермические

Относящиеся к изменениям или другим явлениям, происходящим при постоянной температуре.

Изотермический отжиг

Процесс, при котором сплав черных металлов нагревают для получения структуры, частично или полностью аустенитной, а затем охлаждают и выдерживают при температуре, вызывающей превращение аустенита в относительно мягкий агрегат карбида железа .

Изотермическое превращение

1) Процесс превращения аустенита в железосодержащий сплав в феррит или феррито-карбидный агрегат при любой постоянной температуре в пределах интервала превращения, 2) превращение одной фазы в системе сплава в другую фазу при любая постоянная температура.

Литейный цех

Литейный цех, занимающийся изготовлением различных видов отливок.

Сварка стыков

Производственная сварка, используемая для сварки литых компонентов для получения цельного узла.

К-фактор

Прочность на растяжение в фунтах на квадратный дюйм, деленная на число твердости по Бринеллю.

Тест на твердость по Кайзеру

Метод определения истинной твердости металлов при высоких температурах.

Прорезь

Ширина пропила.

Образец с замочной скважиной

Образец для испытания на ударный изгиб с надрезом, имеющий надрез в форме замочной скважины.

Выталкивающие штифты (выталкивающие штифты)

Штифты малого диаметра, прикрепленные к опорной пластине модели, для удаления отвержденной формы в процессе формования оболочки.

Ковш

Металлический сосуд, часто футерованный огнеупором, используемый для транспортировки и заливки расплавленного металла. Типы включают ручной бык, кран, заливку снизу, холдинг, чайник, хвостовик, заливку губ.

Ковш для нижней заливки

Ковш, из которого металл вытекает через сопло в днище.

Ковш для разливки кромки

Ковш, в котором металл разливается через кромку.

Ковш, чайник

Ковш, в котором с помощью внешнего желоба металл удаляется со дна, а не с верхней части ковша.

Боковое расширение

Измеряемое свойство, используемое при испытании на удар по Шарпи. Относится к увеличению ширины образца после разрушения.

Футеровка

Внутренний огнеупорный слой из огнеупорного кирпича, глины, песка или другого материала в печи или ковше.

Контроль проникающей жидкости

Метод неразрушающего контроля, подходящий для оценки целостности поверхности немагнитных и ферромагнитных деталей.

Припуск на станок

Припуск добавляется к детали, чтобы обеспечить возможность обработки детали до окончательных размеров.

Магнитопорошковый контроль

Неразрушающий метод контроля целостности поверхности ферромагнитных материалов.

Отпуск на мартенсит (прерывистая закалка)

Упрочняющая обработка стали, включающая медленное охлаждение в диапазоне мартенситного превращения для снижения напряжений, связанных с закалкой аустенита. Важным аспектом мартенситного отпуска является то, что не должно образовываться никаких других продуктов превращения, кроме мартенсита.

Мартенсит

Общий термин, используемый для микроструктур, образованных бездиффузионными фазовыми превращениями. Компонент, содержащийся в закаленной стали; имеет игольчатую микроструктуру.

Мартенситные нержавеющие стали

Стойкий к коррозии сплав железа с преобладающей мартенситной фазой.

Mass Effect

Влияние массы компонента на свойства материала, из которого сделана деталь. В отливках такие эффекты могут возникать из-за влияния массы на затвердевание и на скорость изменения температуры термообработки.

Механические свойства

Свойства материала, определяющие его прочность и эластичность.

Металлографическая структура

Природа, распределение и количество металлографических составляющих в металле.

Металлоид

1) Элемент, промежуточный между металлами и неметаллами, обладающий как металлическими, так и неметаллическими свойствами, например мышьяк, 2) иногда применяемый к элементам, обычно связанным в небольших количествах в стали, таким как углерод, марганец, бор, кремний, сера , и фосфор.

Металлургическая облигация

Соединение между двумя металлами, граница раздела которых не имеет пустот, оксидных пленок или несплошностей.

Металлургия

Наука и технология металлов, широкая область, включающая, но не ограничивающаяся изучением внутренней структуры и свойств металлов и влияния на них различных методов обработки.

Металок

Способ холодного ремонта отливок и поковок.

Сравнитель металлов

Прибор для проверки или идентификации металлических и неметаллических частей. Детали помещаются в электромагнитное поле, а стандартные детали в согласованное электромагнитное поле. Искажения магнитных полей сравниваются на осциллографе.

Испытание на твердость по Мейеру

Испытание для определения склонности металла к затвердеванию при пластической деформации. В металле делается серия углублений с использованием шарика фиксированного диаметра и постепенно увеличивающихся нагрузок.

Mf

Температура, при которой заканчивается образование мартенсита при охлаждении.

Микротравление

Травление металлических образцов для исследования под микроскопом.

Микроформовщик

Тип экстензометра для измерения удлинения испытуемого образца при испытании на растяжение.

Микрография

Исследование с помощью микроскопа.

Микротвердость

Твердость микросоставляющих материала.

Микрорадиография

Процесс пропускания рентгеновских лучей через тонкий срез сплава, находящегося в контакте с фотоэмульсией, с последующим увеличением рентгенограммы в 50–100 раз для наблюдения за распределением легирующих компонентов и пустот.

Микроскопические

Мельчайшие объекты или структуры, невидимые или нечетко различимые без использования микроскопа.

Микрошлиф

Металлический образец, поверхность которого была отполирована и протравлена ​​для выявления микроструктуры.

Микроусадка

Очень мелкодисперсная пористость, возникающая в результате междендритной усадки, определяемая только с помощью микроскопа; могут быть видны на рентгенограммах в виде пятен. Травление показывает, что они возникают на пересечении сходящихся направлений дендритов.

Микроспектроскопия

Метод идентификации металлических компонентов с помощью спектрографической дуги.

Микроструктура

Структура полированных и травленых образцов металлов и сплавов, выявляемая под микроскопом при увеличении более 10 диаметров.

MIL STD

Военные стандарты, спецификации правительства США, обычно требующие жестких и точных испытаний, соответствующих требованиям боевого применения.

Мягкая сталь

Обычная углеродистая сталь с содержанием углерода около 0,25% или менее.

Прокатная окалина

Окалина оксида железа, образующаяся на стали в процессе горячей обработки при охлаждении на воздухе.

Фрезерование

Снятие металла фрезой.

Макет

Полноразмерная модель, точно созданная для изучения, тестирования или демонстрации.

Модель

Пропорциональное изображение объекта в любом масштабе.

Номер модели

Значение, характеризующее износостойкость.

Модуль упругости (E)

При растяжении это отношение напряжения к соответствующей деформации в пределах предела упругости (предела текучести) материала. Для углеродистых и низколегированных сталей любого состава и обработки значение составляет примерно 30 000 000 фунтов на квадратный дюйм.

Модуль упругости (ur)

Количество энергии деформации на единицу объема, необходимое для напряжения материала от нуля до предела текучести. Модуль упругости пропорционален площади под упругой частью диаграммы напряжения-деформации. Единицы – Па или фунт/кв. дюйм.

Модуль жесткости

При испытании на кручение отношение единичного напряжения сдвига к вызванному им смещению на единицу длины в диапазоне упругости. (См. Модули сдвига).

Модуль упругости

Используется как при испытаниях на изгиб, так и на кручение. При изгибе модуль изгиба представляет собой изгибающий момент при разрушении, деленный на модуль сопротивления. При кручении модуль разрыва представляет собой крутящий момент при разрушении, деленный на модуль полярного сечения.

Модуль ударной вязкости (ut)

Количество работы на единицу объема материала, необходимой для разрушения этого материала при статической нагрузке. Равна площади под всей кривой напряжения-деформации. Единицы – Па или фунт/кв. дюйм.

Шкала Мооса

Испытание на твердость при царапании для определения сравнительной жесткости с использованием десяти стандартных минералов от талька до алмаза.

Полость литейной формы

Пространство в литейной форме, которое заполняется жидким металлом для формирования отливки после затвердевания. Каналы, по которым жидкий металл поступает в полость литейной формы (литник, желоб, заслонки) и резервуары для жидкого металла (стояки), не считаются частью собственно полости литейной формы.

Покрытие формы (облицовка формы, отделка)

1) Покрытие для предотвращения поверхностных дефектов на отливках в постоянные формы и отливки под давлением, 2) покрытие на песчаных формах для предотвращения проникновения металла и улучшения качества обработки металла.

Половина крышки формы (крышка матрицы)

1) Верхняя половина формы, выступ, 2) при литье под давлением передняя половина формы, которая остается неподвижной при открытии формы.

Сдвиг формы

Неровность отливки из-за несоосности половин обтекателя и тяги.

Формуемость

Способность песка затекать в опоку и вокруг модели; измеряется количеством песка, падающего через наклонный экран или щель.

Формовочный материал

Материал, пригодный для изготовления форм, в которые можно отливать расплавленный металл.

Формовочные пески

Пески, содержащие более 5% природной глины (обычно от 8 до 20%).

Формовка напольная

Изготовление песчаных форм из незакрепленных или производственных моделей такого размера, что с ними невозможно удовлетворительно обращаться на верстаке или формовочной машине; оборудование находится на полу в течение всей операции по изготовлению пресс-формы.

Формовка, яма

Метод лепки, при котором перетяжка производится в яме или отверстии в полу.

Мягкая стадия

Состояние между твердым и жидким в сплавах, замерзающих в широком диапазоне температур.

NACE

Национальная ассоциация инженеров по коррозии.

НБС

Национальное бюро стандартов. Изменено на NIST в 1988 году.0004 Уменьшение площади поперечного сечения металла на участке растяжением.

Иглы

Удлиненные игольчатые кристаллы, сужающиеся на каждом конце к тонкому острию, напоминающему мартенсит.

Отрицательная закалка (отрицательная закалка)

Ускоренное охлаждение в воде или масле от температуры ниже критического диапазона.

NFFS

Общество основателей цветных металлов.

Нимоник

Класс литейного сплава на основе никеля, устойчивого к нагрузкам и окислению при высоких температурах.

NISA

Национальная ассоциация промышленных песков.

NIST

Национальный институт стандартов и технологий. Ранее NBS (Национальное бюро стандартов)

Нитал

Раствор азотной кислоты в спирте, используемый в качестве травильного агента в металлографии черных металлов.

Азотирование

Процесс поверхностного упрочнения, включающий нагревание в атмосфере аммиака или при контакте с азотсодержащим материалом, чтобы способствовать поглощению азота.

Промывка азотом

Пропускание газообразного азота через расплав металла под вакуумом (как в случае бронзы для клапанов) для улучшения свойств при растяжении и герметичности.

Связующее Nobake

Связующее на основе синтетической жидкой смолы и песка, полностью затвердевающее при комнатной температуре, как правило, не требующее обжига, используемое в процессе холодного отверждения.

Чугун с шаровидным графитом

Чугун из обычного серого чугуна, соответствующим образом обработанный шаровидным агентом, так что весь или большая часть его графитового углерода имеет шаровидную или сферическую форму в отливке. Часто упоминается как ковкий чугун.

Неразрушающий контроль (осмотр)

Испытания или осмотры, которые не разрушают тестируемый или проверяемый объект.

Цветные металлы

Отрицательный термин; относится к сплаву, в котором преобладающим металлом или растворителем не является железо.

Нормальная ликвация

Концентрация легирующих компонентов с низкой температурой плавления в тех частях отливки, которые затвердевают последними.

Нормализация

Нагревание сплава черных металлов до подходящей температуры выше температуры превращения Ac3 с последующим охлаждением с подходящей скоростью, обычно в неподвижном воздухе, до температуры существенно ниже диапазона превращения.

Зарождение

1) (гомогенное) зарождение твердых кристаллов из жидкой стадии, или зарождение твердых кристаллов из жидкой стадии, или новой фазы внутри твердого тела, без постороннего вмешательства — происходит редко, 2) ( гетерогенные) инородные частицы, изменяющие энергию границы раздела жидкость-твердое тело при фазовых переходах.

Закалка в масле

Закалка в масле.

Открытозернистая структура

Дефект, при котором отливка после механической обработки или разрушения выглядит крупнозернистой и пористой; обычно из-за области усадки.

Оптимальная влажность

Влажность, обеспечивающая максимальное развитие какого-либо свойства песчаной смеси.

Апельсиновая корка

Галькозернистая поверхность, образующаяся при механической формовке крупнозернистого листового металла.

Печь для сушки

Печь или печь для сушки форм или стержней.

Перестаривание

Старение дисперсионно-твердеющего сплава в условиях времени и температуры выше, чем те, которые необходимы для получения максимальной прочности или твердости

Перегрев

металл приобретает нежелательную крупнозернистую структуру, но не обязательно постоянно повреждается. В отличие от обожженной структуры, структуру, полученную в результате перегрева, можно исправить соответствующей термической обработкой, механической обработкой или их комбинацией.

Перенапряжение

Необратимая деформация металла путем воздействия на него напряжений, превышающих предел упругости.

Окисление

Любая реакция элемента с кислородом. В узком смысле под окислением понимается поглощение кислорода элементом или соединением, а на основе электронной теории — процесс, при котором элемент теряет электроны.

Оксид

Соединение кислорода с другим элементом.

Окисляющая атмосфера

Атмосфера, образующаяся в результате сжигания топлива в атмосфере с избытком кислорода и отсутствием потери несгоревшего топлива в продуктах сгорания.

Упаковка или упаковочный материал

Песок, гравий, прокатная окалина или аналогичные материалы, используемые для поддержки отливок, упакованных в ваннах для отжига, чтобы предотвратить возможное коробление при высоких температурах.

Прокладка

Процесс добавления металла к поперечному сечению стенки отливки, обычно от стояка, для обеспечения адекватной подачи в локализованную область, где могла бы произойти усадка, если бы добавленный металл не присутствовал.

Разделенный рисунок

Рисунок, состоящий из двух или более частей.

Разделительная линия

Линия на выкройке или отливке, соответствующая разделению между верхней и нижней частями песчаной формы.

Пассивность

Свойство некоторых металлов становиться аномально неактивными по отношению к определенным реагентам.

Шаблон

Форма из дерева, пластика, металла или другого материала, вокруг которой размещается формовочный материал для изготовления формы. 9№ 0007

Проект шаблона

Сужение вертикальных элементов в шаблоне, позволяющее легко отделить шаблон от уплотненной песчаной смеси.

Макет узора

Чертеж узора в натуральную величину, показывающий особенности его расположения и структуры.

Модельщик

Мастер, занимающийся изготовлением литейных моделей из дерева, пластика или металлов, таких как алюминий, латунь и т. д.

Перлит

Высококремнистая вулканическая порода, которая при нагревании превращается в пористую массу частиц. Перлит можно использовать в качестве утеплителя в литейных смесях. Не путать с перлитом.

Постоянная форма

Металлическая форма из двух или более частей; не литейная форма. Он используется многократно для изготовления множества отливок одной формы.

Фазовая диаграмма

Графическое изображение равновесной температуры и пределов состава реакций фазовых полей в системе сплавов. В бинарной системе температура обычно является ординатой, а состав – абсциссой. Тройные и более сложные системы требуют нескольких двумерных диаграмм, чтобы полностью показать переменные температура-состав. В системах из сплавов давление обычно считают постоянным, хотя его можно рассматривать как дополнительную переменную.

Микрофотография

Фотография зернистой структуры металла, наблюдаемая при оптическом увеличении более чем в 10 раз. Можно использовать термин микрофотография.

Физическая металлургия

Наука, изучающая физические и механические характеристики металлов и сплавов.

Питтинг

Форма износа, характеризующаяся наличием поверхностных полостей, образование которых связано с такими процессами, как усталость, местное сцепление, кавитация или коррозия.

Плоская деформация

Напряженное состояние в механике линейно-упругого разрушения, при котором деформация равна нулю в направлении, нормальном как к оси приложенного растягивающего напряжения, так и к направлению роста трещины. В условиях плоской деформации плоскость неустойчивости разрушения перпендикулярна оси главного растягивающего напряжения.

Пластическая деформация

Остаточная деформация материала под действием приложенного давления.

Последующий нагрев

Процесс, используемый сразу после сварки, при котором к зоне сварки прикладывается тепло либо для отпуска, либо для обеспечения контролируемой скорости охлаждения, чтобы избежать образования твердой или хрупкой структуры.

Разливка

Перелив расплавленного металла из печи в ковш, ковш в ковш или ковш в формы.

Стакан для заливки

Расширенная часть верхней части литника. Он может быть сформирован вручную на крышке или быть частью шаблона, используемого для формирования литника; также может быть обожженный стержневой стакан, размещенный на вершине купола над нижним литником.

Дисперсионное твердение

Процесс упрочнения сплава, при котором компонент осаждается из пересыщенного твердого раствора.

Термическая обработка осаждением

Любая из различных обработок старением, проводимая при повышенных температурах для улучшения определенных механических свойств путем осаждения из твердого раствора.

Предварительный нагрев

Общий термин для обозначения нагрева материала в качестве формы для литья под давлением в качестве подготовки к работе для уменьшения теплового удара и предотвращения прилипания расплавленного металла.

Первичный дроссель (Дроссель)

Та часть литниковой системы, которая в наибольшей степени ограничивает или регулирует поступление металла в полость кристаллизатора.

Возможности процесса

Величина вариации результатов контролируемого производственного процесса, диапазон определяется плюс-минус тремя стандартными отклонениями.

Проэвтектоид

Компонент, выделяющийся из твердого раствора до образования эвтектоида.

Допуски профиля

Система определения местоположения и допусков, разработанная для управления ориентацией необработанных деталей в приспособлениях для станков. По точкам на отливке устанавливается «идеальный профиль» для всех поверхностей и элементов. Контур допуска, окружающий этот профиль, определяет ограничения приемлемой детали.

PSI

Фунты на квадратный дюйм.

Закалка

Быстрое охлаждение или закалка; обычно достигается путем погружения объекта, подлежащего закалке, в воду, масло или растворы солей или органических соединений в воде.

Лучистое тепло

Тепло, передаваемое излучением и электромагнитными волнами.

Радиоактивные изотопы

Разновидности элемента, обладающие одинаковыми химическими характеристиками, но излучающие поддающиеся обнаружению излучения, с помощью которых их можно идентифицировать и отслеживать.

Радиоактивный материал

Любое соединение или элемент, который может испускать одно или все из следующих веществ; альфа- и бета-частицы, электроны, фотоны, нейтроны и гамма-излучение, а также все другие излучения, прямо или косвенно вызывающие ионизацию.

Трамбовка

Упаковка песка в форму путем поднятия и опускания колбы с песком на стол. Соковыжималки, сотрясающие машины и вибротрамбовки — это машины, использующие этот принцип.

Диапазон

Разница между самым высоким и самым низким значениями измеряемого атрибута результата процесса.

Рекристаллизация

Процесс, при котором искаженная зернистая структура холоднодеформированных металлов заменяется новой, свободной от деформации зернистой структурой во время отжига выше определенной минимальной температуры.

Температура рекристаллизации

Самая низкая температура, при которой искаженная зернистая структура нагартованного металла заменяется новой, свободной от деформации зернистой структурой при длительном отжиге. Важными факторами являются время, чистота металла и предшествующая деформация.

Восстановление

Удаление кислорода или добавление водорода.

Огнеупоры

1) Жаропрочный материал, обычно неметаллический, используемый для футеровки печей и т. д., 2) качество сопротивления нагреву.

Ремонт Сварка

Любая сварка, выполненная после доставки конечному пользователю, например, после того, как отливка была в эксплуатации.

Реверс

Переработанные литники, ворота, стояки, бракованные отливки и машинная стружка.

Такелаж

Ворота, подступенки, незакрепленные детали и т. д., необходимые на схеме для получения надежного литья.

Подъемник

Резервуар расплавленного металла, из которого питается отливка по мере ее усадки при затвердевании.

Высота стояка

Расстояние от верха стояка, когда жидкость поднимается, до верха горловины стояка. Высота стояка в твердом состоянии обычно на несколько дюймов меньше, чем в жидком, из-за усадки и потери подаваемого металла в отливку.

Подступенок, глухой

Подступенок, не прорывающийся через вершину свода и полностью окруженный песком; открывается в атмосферу с помощью ядра петарды.

Подступенок, открытый

Подступенок обычной формы обычно располагается в самой тяжелой части отливки и проходит по всей высоте свода.

Вертикальная заливка

Практика пропускания металла через стояк для направленного затвердевания.

Канал

Канал, по которому расплавленный металл или шлак перетекают из одного резервуара в другой; в литейной форме — часть литникового узла, соединяющая нижнюю заслонку или литник с заливной горловиной или подступенком. Этот термин также применяется к аналогичным частям мастер-моделей, шаблонных штампов, шаблонов, форм для выплавки и готовых отливок.

Удлинитель желоба

В пресс-форме часть желоба, выступающая за самый дальний вход в виде глухого конца. Он действует как грязеуловитель, так как первый поток металла по желобу подхватывает любые незакрепленные частицы песка или грязи и переносит их в удлинитель (а не в полость литейной формы).

Подъемный желоб

Обычный желоб, обычно расположенный в горизонтальной плоскости, который обеспечивает поток расплавленного металла к заливной горловине и достаточно большой, чтобы служить резервуаром для подачи отливки.

Биение

Дефект отливки, вызванный неполным заполнением формы из-за стекания или вытекания расплавленного металла из какой-либо части полости формы при заливке; вытекание расплавленного металла из печи, формы или плавильного тигля.

Прогиб

Уменьшение сечения металла в отливке из-за провисания верхней части или сердечника.

Песок

При литье металлов рыхлый гранулированный материал с высоким содержанием SiO2, образующийся в результате разрушения породы. Название «песок» относится к размеру зерна, а не к минеральному составу. Диаметр отдельных зерен может варьироваться от примерно 6 до 270 меш. Большинство формовочных песков состоят в основном из минерального кварца (кремнезема). Причина этого в том, что песка много, он тугоплавкий и дешевый; различные пески включают циркон, оливин, хромит, CaCO3, черный песок (зерна лавы), минералы титана и другие.

Литье в песчаные формы

Металлические отливки, изготавливаемые в песчаных формах.

Контроль песка

Процедура, при которой различные свойства формовочного песка, такие как крупность, проницаемость, прочность в сыром состоянии, содержание влаги и т. д., регулируются для получения отливок без ударов, струпьев, прожилок и подобных дефектов.

Пористость песка

Объем пор или складок в песке. (Не синоним проницаемости).

Рекультивация песка

Переработка использованных зерен формовочного песка термическим, аттракционным или гидравлическим методами с тем, чтобы их можно было использовать вместо нового песка без существенного изменения существующей практики формовочного песка.

Окалина (Окалина)

Поверхностное окисление, частично прилипшие слои продуктов коррозии, остающиеся на металлах при нагревании или литье на воздухе или в других окислительных средах.

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)

Прибор, используемый для получения изображений микроструктуры с помощью электронного луча. Полученные микрофотографии дают ощущение глубины наблюдаемого металла.

Металлолом

Металл, подлежащий переплавке; включает утилизированные изделия машиностроения, такие как рельсы или конструкционная сталь, а также отбракованные отливки.

Шов

Поверхностный дефект на отливке, относящийся к холодному закрытию, но меньшей степени; гребень на поверхности отливки, вызванный трещиной на литейной поверхности.

Ликвидация

Концентрация легирующих элементов в определенных областях, обычно в результате первичной кристаллизации одной фазы с последующей концентрацией других элементов в оставшейся жидкости.

SFSA

Общество основателей стали.

Выбивка

1) Операция извлечения отливок из формы 2) Механический узел отделения формовочных материалов от затвердевшей металлической отливки.

Сдвиг

Тип деформации, при котором параллельные плоскости в кристаллах металла скользят так, чтобы сохранить параллельность.

Модуль сдвига (G)

При испытании на кручение отношение единичного напряжения сдвига к смещению, вызванному его на единицу длины в диапазоне упругости. Единицы – Па или фунт/кв. дюйм.

Деформация сдвига

Упругое смещение, вызванное чисто сдвиговой нагрузкой.

Прочность на сдвиг

Максимальное напряжение сдвига, которое материал способен выдержать без разрушения.

Напряжение сдвига

Нагрузка на единицу площади, параллельная плоскости контакта.

Формование оболочек

Процесс формирования формы из песчаных смесей, связанных смолой, контактирующих с предварительно нагретыми (300-500°F) металлическими моделями, в результате чего получается прочная оболочка с полостью, соответствующей контуру шаблон.

Смена

Дефект литья, вызванный несоответствием литейной формы и сопротивления или стержней и литейной формы.

Дробеструйная очистка (Дробеструйная обработка)

Процесс очистки отливок с использованием металлического абразива (песка или дроби), приводимого в движение центробежной или воздушной силой.

Усадка

Разница в объеме между жидким металлом и твердым металлом или образовавшаяся из-за этого пустота (усадочное отверстие) в отливке.

Усадка

1) Жидкость, уменьшение объема по мере того, как металл охлаждается до затвердевания, 2) затвердевание, уменьшение объема, когда металл переходит из жидкого состояния в продаваемое при температуре замерзания (может увеличиваться в диапазоне), 3 ) твердые, усадка при охлаждении от точки замерзания до нормальной температуры, 4) уменьшение размерности глин, происходящее при сушке при 100°С (212°F) и тем более при обжиге, 5) уменьшение размерности огнеупорного материала при обогрев.

Усадочные трещины

Трещины, образующиеся в металле в результате отрыва зерен от сжатия до полного затвердевания.

Кварцевый песок

Песок с минимальным содержанием кремнезема 95%, используемый для формования литейных форм.

Одновременное проектирование

Относится к процессу, в котором пользователь/дизайнер и производитель взаимодействуют для сокращения времени выполнения заказа и повышения эффективности детали. Этот процесс быстрее и эффективнее, чем традиционный последовательный процесс проектирования и производства.

Снятие сливок

Удаление или удержание грязи или шлака с поверхности расплавленного металла до или во время заливки.

Кожа

Тонкий поверхностный слой, химически или структурно отличающийся от основной массы металлического предмета.

SLA

Аппарат для стереолитографии.

Ловушка для шлака

Расширение, перемычка или выдавливание в системе литников или желобов в форме для предотвращения попадания частиц расплавленного шлака в полость формы.

Шлам

Термин, широко применяемый к любой глиноподобной дисперсии. Его можно использовать для промывки ковшей или другой огнеупорной футеровки для придания гладкой поверхности; в качестве связующей добавки к формовочной смеси, в виде тонкого суглинка по специально изготовленным формам или в качестве смеси для мелких соединений или трещин стержня и т. д.

Плавка

Металлургический термический процесс, при котором расплавленной форме из неметаллических материалов или других нежелательных металлов, с которыми он связан.

Размягчение

Процесс, используемый для размягчения металлов посредством отжига или отпуска.

Затвердевание

Физический процесс перехода из жидкого состояния в твердое. См. Анализ отливки затвердевания (13kB).

Затвердевание, усадка

Уменьшение размера, сопровождающее замерзание расплавленного металла.

Выкрашивание

Выпучивание или отслаивание материала поверхности.

Удельный вес

Числовое значение, представляющее вес данного вещества по сравнению с весом равного объема воды при температуре 39°F (3,9°C), для которого удельный вес принимается равным 1000 кг. /м3.

Удельная теплоемкость

Эквивалент теплоемкости или количества тепла, необходимого для получения единицы изменения температуры единицы массы.

Удельный объем

Объем одного грамма вещества при определенной температуре, обычно 68°F (20°C).

Носик

Желоб, через который металл поступает из печи в ковш.

Отверстие для литника

Отверстие, через которое металл заливается в литейную полость.

Нержавеющая сталь

Широкий ассортимент сталей, содержащих хром или хром и никель, обладающих высокой коррозионной стойкостью.

Сталь

Сплав железа и углерода, который может содержать другие элементы и в котором содержание углерода не превышает примерно 1,7%; он должен быть ковким при определенной температуре в литом состоянии.

Стереолитографический аппарат (SLA)

Оборудование для компьютеризированного построения трехмерных моделей и моделей. Позволяет напрямую преобразовывать представление данных твердотельной модели CAD в пластиковую модель отливки.

Припуск на складе

Материал, добавляемый к детали для подготовки поверхности или точного определения размеров при механической обработке.

Стопорный стержень

Устройство в донноразливочном ковше для контроля подачи металла через насадку в отливку. Стопорный стержень состоит из стального стержня, защитных втулок и графитовой головки стопора. Это также может быть цельная деталь, изготовленная из графита.

Обтекаемый поток

Стабильный поток жидкости без турбулентности. Как правило, не имеет опыта в литье металлов.

Напряжение, снятие напряжения

Термическая обработка для уменьшения остаточных напряжений с последующим достаточно медленным охлаждением для сведения к минимуму развития новых остаточных напряжений.

Остаточные напряжения

Напряжения, возникающие в металле в результате неравномерной пластической деформации или неравномерного охлаждения отливки.

Коррозионное растрескивание под напряжением

Самопроизвольное разрушение металлов из-за растрескивания в комбинированных условиях коррозии и напряжения, как остаточного, так и приложенного.

Структура (литая конструкция)

Размер и расположение составляющих металла в литом состоянии.

Суперсплав

Сплав, разработанный для использования при очень высоких температурах, где встречаются относительно высокие напряжения и где требуется стойкость к окислению.

Переохлаждение

Снижение температуры расплавленного металла ниже его ликвидуса при охлаждении.

Перегрев

Любое повышение температуры выше точки плавления металла; иногда интерпретируется как любое повышение температуры выше нормальной температуры литья, введенное с целью рафинирования, легирования или улучшения текучести.

Пересыщенный

Метастабильный раствор, в котором количество растворенного материала превышает количество, которое растворитель может удерживать в нормальном равновесии при температуре и других преобладающих условиях.

Наплавка

Нанесение металлического наполнителя на металлическую поверхность любым методом для получения определенных желаемых свойств или размеров.

Вздутие

Дефект литья, состоящий в увеличении сечения металла из-за вытеснения песка давлением металла.

Отпуск

1) Повторный нагрев закаленной, нормализованной или механически обработанной стали до температуры ниже критического диапазона для ее размягчения и повышения ударной вязкости. 2) Содержание влаги в песке, при котором достигается какое-либо определенное значение физических испытаний, например, отпуск в отношении прочности на сжатие в сыром виде, проницаемости, остаточной прочности на сжатие и т. д. 3) Для смешивания материала с достаточным количеством жидкости для получения желаемых формовочных свойств.

Хрупкость при отпуске

Хрупкость, возникающая при выдержке или медленном охлаждении некоторых сталей в определенном диапазоне температур ниже диапазона превращения. Хрупкость выявляют испытаниями на ударный стержень с надрезом при комнатной температуре или более низких температурах.

Отпуск Нагружение

Закалка в воде от температуры отпуска для повышения усталостной прочности.

Температура

Степень тепла или холода по отношению к произвольному нулю, измеренному по одной или нескольким общепринятым шкалам, таким как шкала Цельсия, Фаренгейта и т. д.

Температура, выдержка

1) Температура выше критического интервала фазового превращения, при которой выдерживают отливки в рамках цикла термической обработки, 2) Температура, поддерживаемая при выдержке металла в печи, обычно перед заливкой.

Температура заливки

Температура металла при заливке в форму.

Отпущенный мартенсит

Мартенсит, который был нагрет для получения железа ОЦК и тонкой дисперсии карбида железа.

Прочность на растяжение

Максимальное напряжение при испытании на одноосное растяжение, которое выдерживает материал до разрушения. Предел прочности при растяжении рассчитывается путем деления максимальной нагрузки, приложенной во время испытания, на исходную площадь поперечного сечения.

Теплопроводность

Свойство вещества, благодаря которому тепловая энергия передается через контактирующие частицы. В технических целях количество тепла, проводимого через огнеупоры, обычно выражается в БТЕ в час на один квадратный фут площади, при разнице температур в один градус Фаренгейта и при толщине в один дюйм в БТЕ/ч·фут·Ф/ч. в.

Термическое сжатие

Уменьшение линейных размеров и объема материала, сопровождающее изменение температуры.

Тепловое расширение

Увеличение линейных размеров и объема материала, сопровождающее изменение температуры.

Термическая усталость

Отказ в результате быстрых циклов попеременного нагрева и охлаждения.

Тепловой удар

Напряжение, возникающее при быстром и неравномерном нагреве материала.

Термография

1) Метод получения фотографической записи распределения тепла в твердом теле или жидкости.

Допуск

Допустимое отклонение размера от номинального или желаемого значения. Минимальный зазор между сопрягаемыми деталями.

Инструментальная сталь

Любая высокоуглеродистая или легированная сталь, используемая для изготовления режущего инструмента для механической обработки металлов и штампов для литья металлов.

Прочность

Способность металла поглощать энергию и пластически деформироваться при разрушении. Значения ударной вязкости, полученные при испытаниях, зависят от температуры испытания, скорости нагружения, размера испытуемого образца, а также наличия надреза и его остроты.

Перегрузочный ковш

Ковш, который может быть установлен на монорельс или закреплен на стойке и использоваться для перемещения металла из плавильной печи в разгрузочную печь или из печи в разливочные ковши.

Диапазон температур трансформации

Критическая температура, при которой происходит изменение фазы. Чтобы различать критические точки при нагреве и охлаждении, точки при нагреве называются точками Ac (c для Chauffage или нагревания), а точки при охлаждении — Ar. (r для Refroidisement).

Поворотный стол

Основание, на которое опирается форма для центробежного литья.

Ультразвуковой контроль

Неразрушающий метод контроля металла на наличие дефектов, основанный на отражении и преломлении ультразвуковых волн на границах твердой среды.

Модернизация

В отливках удаление и ремонт несплошностей для повышения уровня качества отливки сверх уровня, который может быть достигнут с экономической точки зрения с помощью надлежащей литейной практики.

Верхний предел текучести (также предел текучести)

Обозначается в явлении предела текучести как явный выход из упругой области, сопровождаемый падением нагрузки, но до пластической деформации на кривой напряжение-деформация в низкоуглеродистой стали.

Вакуумное литье

Литье, при котором металл плавится и разливается при очень низком атмосферном давлении; форма литья в постоянную форму, при которой форма вставляется в жидкий металл, применяется вакуум и металл втягивается в полость.

Вакуумная дегазация

Использование вакуумной техники для удаления растворенных газов из расплавленных сплавов.

Вакуумное рафинирование

Плавление в вакууме, обычно с помощью электрической индукции, для удаления газообразных загрязнителей из металла.

Вентиляция

Перфорация вентиляционной проволокой из песка над и вокруг полости формы для выхода газов.

Машина для литья с вертикальной осью

Машина для центробежного литья, в которой ось вращения формы расположена вертикально.

Первичный металл (первичный металл)

Металл, извлеченный непосредственно из руды; ранее не использовавшийся.

Вязкость

Сопротивление жидкого вещества течению, количественно характеризующее отдельное вещество при данной температуре и при других определенных внешних условиях.

Пустота

Усадочная полость, образующаяся в отливке во время затвердевания.

Коробление

Деформация, отличная от усадки, которая развивается в отливке в период между затвердеванием и комнатной температурой; также деформации, возникающие при отжиге, снятии напряжения и эксплуатации при высоких температурах.

Испытание водой

Чтобы подвергнуть отливку воздействию воды под давлением таким образом, чтобы любые пористые области показали утечку.

Восковая модель

1) Точная копия с учетом усадки отливки и требуемых литников, обычно получаемая путем заливки или впрыскивания расплавленного воска в форму или форму, 2) восковая форма вокруг свариваемых деталей процесс термитной сварки.

Износ

Нежелательный износ компонента в результате удаления материала с его поверхности.

Сварной шов

Наплавленный участок сварного шва, образованный присадочным металлом или расплавленным основным металлом.

Сварка

Процесс, используемый для соединения металлов с применением тепла. Сварка плавлением, которая включает в себя газовую, дуговую и контактную сварку, требует, чтобы основные металлы были расплавлены.

Сварочный электрод

Металл или сплав в форме стержня или проволоки, используемые при электродуговой сварке для поддержания дуги и одновременной подачи расплавленного металла или сплава в точку, где должен быть выполнен сварной шов.

Сварка экранированной дугой

Электродуговая сварка, при которой расплавленный металл защищен от атмосферы. Можно использовать инертную газовую атмосферу или электрод с флюсовым покрытием.

Сварочное напряжение

Напряжение, возникающее в результате локального нагрева и охлаждения металла во время сварки.

Сварка дуговая

Сварка, осуществляемая с использованием электрической дуги, которая может образовываться между металлическим или угольным электродом и свариваемым металлом; между двумя отдельными электродами, как при сварке атомарным водородом, или между двумя отдельными свариваемыми деталями, как при сварке оплавлением.

Сварка автогенная

Метод соединения двух кусков металла путем сплавления их краев вместе без припоя или какого-либо дополнительного сварочного металла, как термитный процесс, в котором используется среда из мелкодисперсного порошка алюминия и оксида или железа, с помощью которого достигается температура около 2982,2°C (5400°F).