Что представляет собой сварной шов при сварке плавлением: 404 Страница не найдена

Содержание

Сварочная терминология . Сварочные работы. Практическое пособие

Металлическую конструкцию, изготовленную с помощью сварки из отдельных деталей, называют сварной, а часть такой конструкции – сварным узлом. ГОСТ 2601–84 устанавливает ряд терминов и определений для сварных соединений и швов.

Основной металл – это металл подвергающихся сварке соединяемых частей.

Сварным соединением называют неразъемное соединение, выполненное сваркой. Оно включает в себя сварной шов, прилегающую к нему зону основного металла (ЗТВ), в которой в результате теплового воздействия сварки произошли структурные и другие изменения, и примыкающие к ней участки основного металла.

Наплавкой называется нанесение посредством сварки плавлением слоя металла на поверхность изделия.

Сварной шов представляет собой участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны.

Сварочная ванна – это часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии. Углубление, образующееся в шве по окончании процесса сварки, называют кратером. Металл, подаваемый в зону дуги дополнительно к расплавленному основному металлу, называют присадочным. Переплавленный присадочный металл, введенный в сварочную ванну или наплавленный на основной металл, называют наплавленным. Сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом, называют металлом шва.

Слой сварного шва – это часть металла шва, которая состоит из одного или нескольких валиков, располагающихся на одном уровне поперечного сечения шва. Валик представляет собой металл шва, наплавленный или переплавленный за один проход. Под проходом понимают однократное перемещение в одном направлении источника тепла при сварке и (или) наплавке.

Часть сварного шва, наиболее удаленную от его лицевой поверхности, называют корнем. Шов, выполняемый предварительно для предотвращения прожогов при многопроходной сварке или наплавленный в корень шва для обеспечения гарантированного проплавления, называют подварочным.

По условиям работы швы бывают рабочие, воспринимающие внешние нагрузки, и связующие (соединительные), предназначенные только для крепления частей изделия и не рассчитанные на восприятие внешних нагрузок. Кроме того, технологию выполнения сварных швов описывает целый ряд характеристик.

Так, по характеру выполнения сварные швы могут быть одно- и двусторонними, а по числу слоев – одно- и многослойными, а также многопроходными. В зависимости от расположения швов в конструкции сварку выполняют в разных положениях: нижнем, горизонтальном, вертикальном и потолочном. Сварные швы также подразделяются по положению в пространстве: «в лодочку», нижние, полугоризонтальные, горизонтальные, полувертикальные, вертикальные, полупотолочные и потолочные.

По протяженности различают швы непрерывные и прерывистые. А по отношению к направлению действующего усилия швы подразделяют на продольные, поперечные, комбинированные и косые.

Различают сварные швы и в зависимости от типа сварных соединений, которые бывают стыковыми, угловыми, торцовыми, тавровыми и нахлесточными. Однако в этом случае определены только два вида сварных швов: стыковые и угловые. Эти и все вышеперечисленные параметры будут в дальнейшем рассмотрены подробно.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Изменение микроструктуры и механических свойств многослойных соединений из стали ЗОХГСА при сварке плавлением разными способами Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 621. 791.75.037

ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОСЛОЙНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИЗ СТАЛИ 30ХГСА ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ РАЗНЫМИ СПОСОБАМИ

Д.А. Чинахов, М.К. Скаков*, А.В. Градобоев, Б.К. Увалиев*, В.В. Шаров*

Юргинский технологический институт (филиал) ТПУ E-mail: [email protected]

*Восточно-Казахстанский государственный университет им. С. Аманжолова, г. Усть-Каменогорск, Казахстан

E-mail: [email protected]

Рассматривается проблема сварки легированных сталей в щелевую разделку. Описаны результаты исследований микроструктуры и механических свойств многослойных сварных соединений из стали 30ХГСА, выполненных традиционным и разработанным способом сварки. Установлено, что разработанный способ сварки обеспечивает надежное качество шва с улучшенной микроструктурой и повышение механических свойств сварных соединений с щелевой разделкой.

Ключевые слова:

Способ сварки легированных сталей, микротвердость, микроструктура, механические свойства, многослойные сварные соединения.

Сварочные процессы протекают по сложным физико-химическим законам при высокой температуре. Оценка влияния большинства параметров на сварочные процессы рассчитывается приближенно по номограммам или эмпирическим формулам, составленным на основе статистических данных 30-40 летней давности [1]. Выбор способа и наилучших режимов сварки легированных сталей, работающих в разных условиях, связан с некоторыми затруднениями: трудоемкость и длительность выполнения исследования, значительные материальные затраты, что ограничивает количество вариантов рационального решения. Кроме того, полученные математические модели и зависимости не дают визуального представления о протекании процессов сварки [2].

Сталь 30ХГСА относится к группе термически упрочняемых сталей чувствительных к скоростям охлаждения. Это в значительной степени сказывается на свойствах сварных соединений и требует последующей термической обработки. Структура и свойства сварных соединений из стали 30ХГСА связаны с технологическим процессом сварки и зависят от выбранного способа и режимов (фронт газовой защиты, скорость сварки, напряжение дуги, сила сварочного тока, температура предварительного подогрева, температура последующей термообработки и т. д.). Помимо этого, быстро протекающие процессы в сварочной ванне создают неравновесные условия кристаллизации, а незавершенность процессов диффузии и конвективного массопереноса обуславливает химическую и структурную неоднородность [3], что снижает эксплуатационные свойства изделий и в большинстве случаев приводит к преждевременному разрушению. Наибольшую опасность представляет зона сплавления наплавленного металла с основным (околошовная зона), где наблюдается повышенная химическая и структурная неоднородность, а также пик концентрации внутренних сварочных напряжений. Для оценки качества сварных соединений существует много методов [4].

Цель данной работы — изучение изменений микроструктуры и механических свойств многослойных сварных соединений из стали 30ХГСА, полученных различными способами сварки плавлением.

Как известно, микротвердость связана со всеми механическими характеристиками, и ее измерение позволяет оценить прочностную однородность сварного соединения [5]. Определяющим является измерение микротвердости не только в металле шва или в зоне термического влияния (ЗТВ), а по всему сечению сварного образца, т. к. перепад значений твердости на 20 % свидетельствует о пиковых изменениях твердости и необходимости после-сварочной термообработки [6].

Для оценки эксплуатационной надежности сварных соединений из стали 30ХГСА и изучения распределения микротвердости провели экспериментальные исследования с применением следующих способов сварки:

1. Традиционный — сварка стационарной дугой с предварительным подогревом до температуры 350 °С и последующей термической обработкой при температуре 600 °С. Представленные в настоящей работе данные относятся к случаю, когда предварительные нагрев и термическая обработка не проводились.

2. Разработанный — сварка стационарной дугой с двухструйной газовой защитой без предварительного нагрева и термической обработки.

В ранее проведенных исследованиях установлено, что легированные стали целесообразно сваривать при силе тока не более 200 А низкоуглеродистой проволокой диаметром не более 1,2 мм [7, 8]. Во всех случаях производили механизированную многопроходную сварку поворотного стыка трубы диаметром 90 мм с толщиной стенки 20 мм в среде СО2 в щелевую разделку шириной 8 мм сварочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм.

Режимы сварки образцов по традиционному способу определили на основе анализа зависимо-

сти механических характеристик многослойных сварных соединений стали 30ХГСА от параметров термического цикла сварки (Тпод — температура предварительного подогрева; Тто — температура последующей термической обработки; 1св — сила сварочного тока) [8]. 7,——

_____________I ¡1111 | Ширина шва, мм

Гг-1 —————О—!!— <!—!ННМН-О—

г чо ——————-<>—<>- <>—<>—<► —«»—€»—

СГ’ ————- О—(>- П—I»—(> -О—<>—

Рис. 1. Схема измерения твердости и микротвердости на многослойном сварном образце

Металлографические исследования образцов, сваренных I способом, показали, что металл шва (рис. 2, а) имеет крупнозернистую феррито-перлит-ную структуру. В зоне сплавления (рис. 2, б) отчетливо виден переход от металла шва к основному (участок неполного расплавления). Участок неполного расплавления (рис. 2, в) — видманштеттова структура. Отчетливо видна граница бывших аустенитных зерен. Структура участка перегрева (рис. 2, г), по нашему предположению, представляет собой отпущенную бейнитную структуру с ферритными зернами [9]. Участок нормализации (рис. 2, д) характеризуется мелкими зернами феррита с темными соста-

вляющими по границам. Микроструктура основного металла (рис. 2, е) представлена игольчатыми зернами феррита и перлита.

На рис. 3 представлена микроструктура образца, сваренного II способом. Структура металла шва представляет собой смесь зерен феррита и перлита (рис. 3, а). Зерна феррита крупные. Зерна его располагаются либо в стыках, либо вдоль границ зерен феррита, либо оконтуривают их. На рис. 3, б, виден переход в зоне сплавления, что свидетельствует о малом пребывании металла в жидком состоянии. Однако можно заметить присутствие элементов наплавленного металла в основном металле, и наоборот, элементов основного металла — в металле шва, что говорит о хорошем перемешивании расплавленного металла в сварочной ванне.

Это обеспечивает высокую работоспособность сварного соединения. На участке неполного расплавления (рис. 3, в) выявлены ферритные зерна вытянутой формы. Структура участка перегрева показана на рис. 3, г. Скорее всего, это бейнитная структура с ферритными прослойками. Природа темной составляющей внутри пока неизвестна. Для структуры участка нормализации (рис. 3, д) характерны мелкие равноосные зерна феррита. Основной металл (рис. 3, е) имеет игольчатую форму зерен феррита и перлита.

На рис. 4 приведен график изменения микротвердости образца, полученного I способом. Измерение проводили на расстоянии 9,5 мм от верхней поверхности сварного соединения (см. рис. 1). На графике видно, что микротвердость в ЗТВ имеет повышенное значение по сравнению с остальными участками. Средние значения микротвердости металла шва, ЗТВ и основного металла (матрицы) соответственно равны: 1824, 3091, 2823 МПа. Относительная ошибка составляет ±5 %.

Рис. 2. Микроструктура сварного соединения из стали 30ХГСА, полученного I способом: а) металл шва, б) зона сплавления, в) участок неполного расплавления, г) участок перегрева, д) участок нормализации, е) основной металл

Рис. 3. Микроструктура сварного соединения из стали 30ХГСА, полученного II способом: а) металл шва, б) зона сплавления, в) участок неполного расплавления, г) участок перегрева, д) участок нормализации, е) основной металл

Расстояние от центра металла шва, мм

Рис. 4. Изменение микротвердости в сечении сварного соединения, выполненного I способом

Так как сварные соединения являются многослойными, были проведены измерения для каждого слоя. Рис. 5 показывает изменение микротвердости по центру металла шва в зависимости от глубины (см. рис. 1) в образцах, полученных I и II способами. Повышенные значения облицовочных слоев и снижение в средних слоях сварных соединениях связаны с эффектом автотермообработки в многослойных соединениях. Высокое значение микротвердости в корневом шве обусловлено значительной долей основного металла.

На рис. 6 показано изменение микротвердости в сечении сварного соединения, полученного сваркой с двухструйной газовой защитой. Измерение проводили на расстоянии 4,58 мм от верхней поверхности сварного соединения. Из рис. 6 видно, что микротвердость в ЗТВ также повышается по сравнению с остальными участками, например, по отношению к основному металлу (матрице) она повысилась примерно на 20 % с учетом погрешности измерений. Средние значения микротвердости металла шва, ЗТВ и основного металла (матрицы) соответственно равны: 1912, 3484, 2813 МПа. Относительная ошибка составляет ±7 %.

В таблице представлены механические свойства образцов из стали 30ХГСА, сваренных различными способами сварки. Видно, что способ сварки с двухструйной газовой защитой обеспечивает более высо-

кие механические свойства, за исключением ударной вязкости. В соответствие с этим, представляется целесообразным провести комплекс исследований для повышения пластических свойств, при сохранении прочностных. Ранее было установлено [10], что комбинированная лазерная обработка, включающая в себя ударно-волновое и лазерное воздействие для стали 30ХГСА приводит к повышению механических свойств на 10 % как при статических, так и при динамических нагружениях по сравнению с аналогичными характеристиками необработанных образцов.

Рис. 5. Распределение микротвердости по центру шва в зависимости от глубиныы для образцов, полученных: а) I способом; б) II способом

Расстояние от центра металла шва, мм

Рис. 6. Изменение микротвердости в сечении сварного соединения, полученного II способом

Таблица. Результаты механических испытаний сварных образцов из стали 30ХГСА

Способ сварки Временное сопротивление разрыву, МПа Предел текучести, МПа Ударная вязкость, Дж/см2 при +20 °С Твердость Относительное удлинение, % су е ное % i ¥ £ 1 ие сж О * н От

С надрезом по центру шва С надрезом по ЗТВ Шва, HRB ЗТВ, HRC

Тради- ционный о 1-0 о [п го о со го го 1-0 о СП 1-0 со ГО г-д г-д г-д 11…13 1-0 иэ 1-0

590 485 144 142 88 22,5 12 65

Разрабо- танный 750…790 О LO О СП иэ г-д со со 1-0 1-0 О 9 9 СО 1-0 од од 13…14 О 1-0 СП

770 600 107 133 95 25 13,5 59,5

Оптимальная скорость охлаждения для сталей типа 30ХГСА равна 6,3 °С/с [11]. Полученные результаты позволяют предположить, что скорость охлаждения стали была выше оптимальной, по-

скольку известно [12], что с увеличением скорости охлаждения получаемая структура в ЗТВ измельчается, а твёрдость её повышается.

Выводы

1. Способ сварки легированных сталей с двухструйной газовой защитой в среде СО2 приводит к образованию стабильных феррито-пер-литных структур с размером зерен меньшим (в металле шва) по сравнению с традиционным способом сварки.

2. При многослойной сварке легированных сталей повышается микротвердость облицовочного и корневого слоев.

3. Механические свойства образцов, выполненных сваркой с двухструйной газовой защитой (статический предел прочности, микротвердость металла шва и зоны термического влияния), имеют более высокие значения по сравнению с традиционным способом, за исключением ударной вязкости.

4. Наиболее рациональным является способ сварки с двухструйной газовой защитой в среде СО2, т. к. он обеспечивает высокие механические свойства сварных соединений без предварительного подогрева и последующей термообработки и является ресурсо- и энергосберегающим.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник сварщика / Под ред. В.В. Степанова. — М.: Машиностроение, 1974. — 519 с.

2. Киселев А.С. Компьютерное моделирование тепловых, структурных и деформационных процессов при термических технологических воздействиях // Заводская лаборатория. — 1999. -№ 10. — С. 41-48.

3. Ларионов Л.Н., Рябов В.Р. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке. — М.: Машиностроение, 1975. — 180 с.

4. Ханапетов М.В. Контроль качества сварных соединений. — М.: Стройиздат, 1979. — 133 с.

5. Харитонов Л.Г. Определение микротвердости. — М.: Металлургия, 1967. — 46 с.

6. Сараев Ю.Н., Полетика И.М., Козлов А.В., Кирилова Н.В., Никонова И.В., Салько А.Е. Влияние режима сварки на структуру, распределение твердости и механические свойства сварных соединений паропроводов // Сварочное производство. -2002. — № 8. — С. 3-8.

7. Сараев Ю.Н., Чинахов Д.А., Шпигунова О.И. Способы повышения трещиностойкости сварных соединений легированных сталей типа 30ХГСА // Технология машиностроения. — 2001. -№ 1. — С. 35-39.

8. Сараев Ю.Н., Чинахов Д.А. Регрессионные модели механических свойств многослойных сварных соединений стали 30ХГСА // Сварочное производство. — 2002. — № 5. — С. 3-5.

9. Хорн Ф. Атлас структур сварных соединений. — М.: Металлургия, 1977. — 287 с.

10. Кикин П.Ю., Пчелинцев А.И., Русин Е.Е. Механические свойства стали 30ХГСА после комбинированной лазерной обработки // Металловедение и термическая обработка металлов. -1992. — № 11. — С. 35-36.

11. Глимазенко Д.Л. Газовая сварка и резка металлов. — М.: Высшая школа, 1969. — 304 с.

12. Теория сварочных процессов / Под ред. В.В. Фролова. — М.: Машиностроение, 1986. — 565 с.

Поступила 27.02.2008 г.

Сварка плавлением Статьи

При электрической дуговой сварке энергия, необходимая для образования и поддержания дуги, поступает от источников питания постоянного или переменного тока. В процессе электрической дуговой сварки основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда (дуги), возникающего между свариваемым металлом и электродом. При сварке плавящимся электродом под воздействием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец (конец) плавящегося электрода расплавляются и образуется сварочная ванна. При затвердевании расплавленного металла образуется сварной шов. В этом случае сварной шов получается за счет основного металла и металла электрода. К плавящимся электродам относятся стальные, медные, алюминиевые; к неплавящимся — угольные, графитовые и вольфрамовые. При сварке неплавящимся электродом сварной шов получается только за счет расплавления основного металла и металла присадочного прутка. При горении дуги и плавлении свариваемого и электродного металлов необходима защита сварочной ванны от воздействия атмосферных газов — кислорода, азота и водорода, так как они могут проникать в жидкий металл и ухудшать качество металла шва. По способу защиты сварочной ванны, самой дуги и конца нагреваемого электрода от воздействия атмосферных газов дуговая сварка разделяется на следующие виды: сварка покрытыми электродами, в защитном газе, под флюсом, самозащитной порошковой проволокой и со смешанной защитой. Покрытый электрод представляет собой металлический стержень с нанесенной на его поверхность обмазкой. Сварка покрытыми электродами улучшает качество металла шва. Защита металла от воздействия атмосферных газов осуществляется за счет шлака и газов, образующихся при плавлении покрытия (обмазки). Покрытые электроды применяются для ручной дуговой сварки, в процессе которой необходимо подавать электрод в зону горения дуги по мере его расплавления и одновременно перемещать дугу по изделию с целью формирования шва (рис. 1.1.). При сварке под флюсом сварочная проволока и флюс одновременно подаются в зону горения дуги, под воздействием теплоты которой плавятся кромки основного метаяла, электродная проволока и часть флюса. Вокруг дуги образуется газовый пузырь, заполненный парами металла и материалов флюса. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя шлак. Расплавленный флюс защищает зону горения дуги от воздействия атмосферных газов и значительно улучшает качество металла шва. Сварку в среде защитных газов выполняют как плавящимся электродом, так и неплавящимся с подачей в зону горения дуги присадочного металла для формирования сварного шва. Сварка может быть ручной , механизированной (полуавтоматом) и автоматической. В качестве защитных газов применяют углекислый газ, аргон, гелий, иногда азот для сварки меди. Чаще применяются смеси газов: аргон + кислород, аргон + гелий, аргон + углекислый газ + кислород и др. В процессе сварки защитные газы подаются в зону горения дуги через сварочную головку и оттесняют атмосферные газы от сварочной ванны (рис. 1.4.). При электрошлаковой сварке тепло, идущее на расплавление металла изделия и электрода, выделяется под воздействием электрического тока, проходящего через шлак. Сварка осуществляется, как правило, при вертикальном расположении свариваемых деталей и с принудительным формированием металла шва (рис. 1.5.). Свариваемые детали собираются с зазором. Для предотвращения вытекания жидкого металла из пространства зазора и формирования сварного шва по обе стороны зазора к свариваемым деталям прижимаются охлаждаемые водой медные пластины или ползуны. По мере охлаждеются для сварки, резки, наплавки, поверхностной обработки, прошивки отверстий и других видов лазерной обработки различных конструкционных материалов. С помощью С02 — лазера производится резка как металлических материалов, так и неметаллических: слоистых пластиков, стеклотексто-лита, гетинакса и др. Лазерная сварка и резка обеспечивают высокие показатели качества и производительности.

Металлургические процессы в зоне сварки плавлением

Применение при сварке мощных высококонцентрированных и высокотемпературных источников теплоты приводит к расплавлению кромок свариваемого изделия, электродного (или присадочного) материала и покрытия или флюса. При этом образуется сварочная ванна расплавленного металла, окруженная относительно холодным металлом, иногда значительной толщины, и покрытая слоем расплавленного шлака.

Нагрев основного и присадочного металлов до расплавления с последующим охлаждением и затвердеванием сопровождается фазовыми переходами в веществе. При сварке плавлением происходит взаимодействие расплавленного металла со шлаком, а также с выделяющимися газами и воздухом. Это взаимодействие начинается с момента образования капель металла и продолжается до полного охлаждения наплавленного металла шва. Основными особенностями металлургических процессов, протекающих при сварке, являются:

высокая температура процесса;
небольшой объем ванны расплавленного металла;
большие скорости нагрева и охлаждения;
отвод теплоты в окружающий ванну основной металл;
интенсивное взаимодействие расплавляемого металла с газами и шлаками в зоне интенсивного нагрева;
быстрая кристаллизация сварочной ванны.

Все это усложняет получение сварного шва с заданными физико-механическими свойствами, которые предопределяются химическим составом металла шва и его структурой.Химический состав металла шва и его свойства зависят от состава и доли участия в формировании шва основного и присадочного металлов, покрытия и флюсов, степени защиты от воздуха, приемов ведения и режимов сварки. Металл шва образуется в результате перемешивания в сварочной ванне основного и присадочного металлов и реакций взаимодействия нагретого металла с газами атмосферы и защитной средой.

Высокая температура источника тепла ускоряет физико-химические процессы, происходящие при плавлении металла. Она вызывает также диссоциацию (распад) молекул кислорода, азота и паров воды. В атомарном состоянии газы, обладая высокой химической активностью, интенсивно взаимодействуют с расплавленным металлом шва. Поэтому одной из серьезных задач при сварке плавлением является защита сварочной ванны от вредного воздействия воздуха и предотвращение попадания в металл шва вредных веществ (влаги, ржавчины, минеральных масел и т. п.). Кроме того, высокая температура способствует выгоранию примесей и тем самым изменяет химический состав свариваемого металла.

Небольшой объем ванны расплавленного металла (при ручной сварке -0,5-1,5 см3, при автоматической сварке — 24-300 см3) и интенсивный отвод теплоты в окружающий ванну металл не дают возможности полностью завершиться всем реакциям взаимодействия между жидким металлом, газами и расплавленным шлаком. Большие скорости нагрева и охлаждения значительно ускоряют процесс кристаллизации и, соответственно, приводят к образованию закалочных структур, трещин и других дефектов. Под воздействием теплоты происходят структурные изменения в металле околошовной зоны, которые приводят к ослаблению сварного шва.

Рассмотрим взаимодействие расплавленного металла сварного шва с газовой средой, которая состоит главным образом из кислорода, азота и водорода. Кислород, поступающий в зону сварки из воздуха и покрытия электродов, является наиболее вредной примесью, и его повышенное содержание в сварном шве приводит к понижению прочности, пластичности, вязкости и антикоррозионных свойств шва.

С железом кислород образует три вида оксидов: FeO, Fe203, Fe304. Наиболее отрицательное воздействие оказывает FeO, который хорошо растворяется в расплавленном металле шва, но растворимость его зависит от содержания углерода в стали и температуры. С ростом температуры растворимость повышается. Поэтому при охлаждении стали происходит выпадение его из раствора. При высоких скоростях охлаждения сварного шва часть оксидов FeO остается в растворе, образуя шлаковые прослойки между зернами металла, при этом повышая порог хладноломкости, т. е. температуру, при которой металл теряет пластичность. Для швов с повышенным содержанием FeO этот порог составляет -10…-15 °С.

Азот в зону сварки попадает из воздуха и в зоне сварки находится как в молекулярном, так и в атомарном состоянии. Атомарный азот более активно растворяется в расплавленном металле сварочной ванны, чем молекулярный, образуя при этом нитриды железа (Fe2N, Fe4N), марганца (MnN) и кремния (SiN), которые, в свою очередь, снижают пластичность и повышают твердость наплавленного металла. На степень насыщения металла шва азотом оказывают влияние режимы сварки и охлаждения. Медленное охлаждение шва способствует удалению из него газообразною азота. При больших скоростях охлаждения азот не успевает полностью выделиться и составляет с металлом перенасыщенный твердый раствор. Такой азот со временем становится причиной старения металла шва и снижения его механических свойств.

Водород в зоне сварки образуется во время диссоциации водяных паров при высокой температуре дуги. Водяные пары поступают в зону сварки из атмосферной влаги, а также из влаги, содержащейся в покрытии электродов, флюсах, ржавчине на кромках заготовок и т. п. Молекулярный водород при дуговой сварке распадается на атомарный, который хорошо растворяется в расплавленном металле. Атомарный водород, растворяясь в жидком металле, может оставаться в таком состоянии до тех пор, пока температура не опустится примерно до 200 °С. При дальнейшем понижении температуры водород из атомарного состояния переходит в молекулярное, вызывая при этом значительные внутренние напряжения и, как следствие, образование флокенов. Гидриды и флокены снижают прочность и пластичность металла шва, что, в свою очередь, приводит к водородной хрупкости и образованию трещин Для уменьшения содержания в сварном шве водорода пользуются рядом практических приемов:

электроды и флюсы перед сваркой тщательно прокаливают;
кромки свариваемых заготовок и сварочную проволоку очищают от влаги, грязи и ржавчины;
швы выполняют с минимальным числом проходов, так как при наложении последующего шва предыдущий шов в момент вторичного расплавления насыщается водородом;
при выполнении сварочных работ на открытой площадке обеспечивают защиту зоны сварки от атмосферных осадков;
сварку ответственных конструкций выполняют только при положительных температурах.

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЗОНЕ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛА СВАРОЧНОЙ ВАННЫ

В процессе сварки по мере перемещения источника тепла вслед за ним перемещается и сварочная ванна. При этом в задней части ванны расплавленный металл охлаждается и, затвердевая, образует сварной шов. Кристаллизация металла сварочной ванны начинается у границы с нерасплавившимся основным металлом в зоне сплавления. Различают кристаллизацию первичную и вторичную. Первичной кристаллизацией называют процесс перехода металлов и сплавов из расплавленного состояния в твердое. Первичная кристаллизация металла сварочной ванны начинается от частично оплавленных зерен основного или ранее наплавленного металла и продолжается по нормали от линии расплавления.

Первичная кристаллизация металла сварочной ванны протекает периодически, так как периодически ухудшается теплообмен, периодически выделяется скрытая теплота кристаллизации. Это приводит к слоистому строению металла шва и к появлению ликвации. Толщина закристаллизовавшихся слоев зависит от объема сварочной ванны и скорости охлаждения металла и колеблется от долей миллиметра до нескольких миллиметров.

Ликвация — это отделение легкоплавкой составляющей сплава от остальных, встречается в сплавах, имеющих широкий интервал температур плавления. Зональная (слоистая) ликвация проявляется в неоднородности химического состава металла шва в периферийной и центральной зонах. Это является следствием того, что металл периферийных зон затвердевает раньше и поэтому содержит меньше примесей, чем металл центральных зон. Большое влияние на величину ликвации оказывает температурный интервал кристаллизации. Чем меньше температурный интервал кристаллизации, тем ниже уровень ликвации. Например, в низкоуглеродистых сталях, имеющих интервал кристаллизации 25-35 °С, ликвация незначительна. С увеличением содержания в стали углерода температурный интервал кристаллизации возрастает, и степень ликвации повышается.

Вторичная кристаллизация происходит после завершения первичной и характеризуется сменой кристаллических решеток и изменением структуры, т. е при вторичной кристаллизации металла происходит изменение форм зерен. Вторичная кристаллизация характерна только для металлов, испытывающие полиморфные превращения (железо, кобальт, титан, марганец и некоторые другие), и в значительной степени зависит от химического состава металла, скорости охлаждения, а также ряда других факторов. Теплота, выделяемая при сварке, распространяется в основной металл. При этом по мере удаления от границы сплавления скорость и максимальная темпера тура нагрева металла снижаются. Вследствие этого в зоне основного металла про исходят фазовые и структурные изменения, которые влияют на прочность сварного соединения. Зону основного металла, прилегающую к сварочной ванне, называют зоной термического влияния. Температура нагрева в зоне сварки колеблете! от температуры точки плавления до начальной температуры основного металл.

Строение структуры металла в зоне термического влияния и размеры этой зоны зависят от химического состава, толщины основного металла, способа и режима сварки, а также от термического цикла сварки и других факторов. Зона сплавления расположена рядом с металлом шва и является важным участком зоны. Этот участок формируется из жидкой и твердой фаз, и в нем происходит сращивание основного и наплавленного металлов, протекают диффузионные процессы, развивается химическая неоднородность и происходит образование общих кристаллов. Участок представляет собой узкую полосу, измеряемую десятыми, а иногда и сотыми долями миллиметра в зависимости от способа сварки. Свойства участка зоны сплавления часто оказывают решающее влияние на прочность и работоспособность наплавленного слоя. На этом участке обычно образуются трещины, ножевая коррозия, усталостные разрушения и т. п. Поэтому правильное его формирование имеет большое значение.

Участок перегрева включает в себя металл, нагреваемый до температуры, близкой к температуре плавления. Этот участок характеризуется крупнозернистой структурой. Металл на этом участке претерпевает аллотропические превращения: а-железо переходит в у-железо, и в результате значительного перегрева происходит рост зерна. Эта часть зоны термического влияния — наиболее слабое место. Она приобретает большую хрупкость и низкую прочность по сравнению с основным металлом. Перегрев снижает прочность и пластичность металла и особенно опасен для сталей, склонных к образованию закалочных структур. Выбор рациональной технологии сварки сводится, в первую очередь, к обеспечению наименьшего ухудшения свойств металла в этой части.

Участок перекристаллизации или нормализации характеризуется наиболее мелкозернистой структурой, образующейся при температуре 900- 1100°С. При нагреве и охлаждении металла на этом участке происходит перекристаллизация и значительное измельчение зерна. Метал участка приобретает высокие механические свойства и имеет наилучшую прочность и пластичность. Участок неполной перекристаллизации характеризуется температурой 720-880 °С. Этой температуры оказывается недостаточно, чтобы полностью изменить структуру основного металла в мелкозернистую. Поэтому в этой зоне наряду с зернами основного металла имеются зерна, образующиеся при перекристаллизации. Этот участок имеет достаточную прочность и мало влияет на прочность сварного соединения. Участок рекристаллизации формируется в пределах температур 500-700 °С, при которых происходит восстановление формы и размера зерен, разрушенных или деформированных при обработке давлением основного металла. В металле, не подвергавшемся деформации, структурных изменений в этой зоне не происходит.

Участок синеломкости, нагреваемый до температуры 500 °С и ниже, структурным изменениям не подвергается. Металл данного участка по структуре не отличается от основного. Однако металл участка имеет несколько пониженные пластичность и вязкость и повышенную склонность к образованию трещин. При сварке низкоуглеродистых сталей с повышенным содержанием газов возможно резкое падение ударной вязкости, которое можно объяснить старением металла после холодной деформации. Структурные изменения основного металла в зоне термического влияния мало отражаются на механических свойствах низкоуглеродистой стали при сварке ее любыми способами. Однако при сварке некоторых конструкционных сталей в зоне термического влияния может происходить образование закалочных структур, которые резко снижают пластические свойства сварных соединений и часто являются причиной образования трещин.

СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Под свариваемостью понимают способность металлов образовывать соединения, механические и другие эксплуатационные свойства которых находятся на уровне основного металла. Свариваемость может быть оценена конкретными количественными характеристиками. В зависимости от назначения и условий эксплуатации конструкции определяют:

склонность к образованию горячих и холодных трещин в металле шва и зоне термического влияния;
склонность к образованию пор;
механические свойства;
коррозионную стойкость;
химический состав и другие свойства.

Свариваемость определяется не только свойствами металла — она зависит от способа и режима сварки, состава сварочных материалов, конструктивного оформления сварного узла, условий эксплуатации изделий. Различают физическую, технологическую и эксплуатационную свариваемость. Физическая свариваемость определяется процессами, происходящими на границе соприкосновения свариваемых изделий при различных физико-химических методах соединения металлов (физический контакт, химическое взаимодействие, рекристаллизация и т. п.). Под технологической свариваемостью понимают возможность получения сварного соединения определенным способом сварки. Технологическая свариваемость влияет на выбор параметров режима сварки и технологическую последовательность выполнения работ. Под эксплуатационной свариваемостью понимают условия допустимого применения материалов в сварных конструкциях и сварных изделиях.

Строение сварного соединения

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Соединение, выполняемое сваркой плавлением, состоит из четырех зон: наплавленного металла; сплавления; термического влияния; основного металла (рис. 3.4).

Рис. 3.4. Схема строения сварного соединения при дуговой сварке стали:
А — зона наплавленного металла, Б — зона сплавления, В — зона термического влияния, Г — зона основного металла

Зона наплавленного металла представляет собой перемешанный в жидком состоянии с основным металлом материал электрода или присадочной проволоки.

Зона сплавления — это слой основного металла толщиной 0,1…0,4 мм с частично оплавленными зернами. Перегрев металла в этой зоне приводит к образованию, игольчатой структуры, отличающейся хрупкостью и пониженной прочностью, и оказывает значительное влияние на свойства соединения в целом.

Зона термического влияния состоит из четырех участков (1…4), различающихся структурой. Участок перегрева 1 — область основного металла, нагретого до 1100…1450 °С и имеющего крупнозернистую структуру с площадью поверхности зерна, до 12 раз превышающую площадь исходных зерен. Перегрев снижает механические свойства металла, главным образом пластичность и вязкость. Разрушение сварного соединения обычно происходит по этому участку, ширина которого достигает 3…4 мм.

Участок нормализации 2 — область основного металла, нагретого до 900… 1100 °С. Благодаря мелкозернистой структуре механические свойства металла на этом участке выше по сравнению с основным металлом. Ширина участка составляет 1…4 мм.

Участок неполной перекристаллизации 3 — область основного металла, нагретого до 725…900 °С; состоит из мелких и крупных зерен. Неравномерное кристаллическое строение приводит к снижению механических свойств.

Участок рекристаллизации 4 — область основного металла, нагретого до 450…725 °С. При этих температурах происходит восстановление формы зерен, деформированных в результате предыдущего механического воздействия (при прокатке, штамповке и др.). Ширина зоны термического влияния зависит от удельной энергии е_з, введенной в заготовку, и вида сварки (например, при ручной дуговой сварке качественными электродами она составляет 5…7 мм).

Зона основного металла условно начинается от границы с температурой 450 °С. Структура при температурах ниже 450 °С не отличается от структуры исходного металла, однако сталь, нагретая до температур 200…400 °С, обладает худшими механическими свойствами, что объясняется выпадением по границам зерен оксидов и нитридов, ослабляющим связь между зернами. Это явление, вызывающее понижение пластичности и ударной вязкости при одновременном повышении прочности металла, называется синеломкостью (характерны синие цвета побежалости).

Источник публикации: autowelding.ru — Э.С. Каракозов, Р.И. Мустафаев «Справочник молодого электросварщика». -М. 1992

Структура и свойства сварных соединений » Все о металлургии

18.01.2016

Сварное соединение, выполненное сваркой плавлением, включает сварной шов, образующийся в результате кристаллизации сварочной ванны; зону сплавления, в которой металл при нагреве находился в твердожидком состоянии, зону термического влияния, где металл в твердом состоянии подвергался тепловому влиянию, вызывающему изменение структуры и свойств.
Литая юна (сварной шов) характеризуется литой структурой первичной кристаллизации, тип которой зависит от условий кристаллизации шва.
При сварке плавлением, согласно теории гетерогенного зародышеобразования, хорошее смачивание подложки расплавом способствует образованию центров кристаллизации, поскольку подложка содержит частично расплавленные зерна основного металла.
В зависимости от формы и расположения кристаллитов затвердевшего металла различают равноосную, столбчатую и дендритную структуру. При равноосной структуре зерна обычно не имеют определенной ориентации. Такая структура характерна для металла шва при его довольно быстром охлаждении, а столбчатая и дендритная структура — для швов при медленном охлаждении.
Направление роста кристаллов связано с интенсивностью отвода теплоты от ванны жидкого металла. Кристаллы растут перпендикулярно к границе сплавления в направлении, противоположном потоку тепла.
Существуют различные классификации сварочных макроструктур, наблюдаемых в процессах сварки плавлением. Практически все макроструктуры характеризуются наличием столбчатой зоны, которая может дополняться центральной зоной равноосных зерен.
Несмотря на то что расплав металла при сварке находится в турбулентном движении, существует неподвижный слой жидкого металла по краям ванны. Эта область характеризуется свойствами, отличными от свойств большей части сваренного металла, и может являться местом возникновения микротрещин, а также повышенной коррозионной чувствительности.
Jono термического влияния (ЗТВ) — область металла, примыкающая к сварному шву, в пределах которой вследствие теплового воздействия источника нагрева протекают фазовые и структурные превращения без оплавления. ЗТВ, как правило, имеет отличную от основного металла микроструктуру.
В ЗТВ выделяют околошовную зону (ОШЗ). Она располагается непосредственно у сварного шва и содержит крупные, в том числе оплавленные, зерна.
Поверхность сплавления отделяет металл шва с литой структурой от ЗТВ, нмеюшей структуру проката, литую или рекристаллизованную структуру. На металлографичеких шлифах сварного соединения она при небольших увеличениях наблюдается как линия или граница сплавления (ЛC).
Зона сплавления (ЗС) — это зона сварного соединения, где происходит сплавление наплавленного и основного металла. Распределение элементов по ширине ЗС определяется процессами перемешивания наплавленного и основного металла, диффузионного перераспределения элементов между твердой и жидкой фазами, а также в твердой фазе на стадии охлаждения.
При сварке металл в зоне термического влияния на границе литой зоны нагревается до температуры солидуса, в результате чего возможно оплавление сегрегационных зон, включений с низкой температурой плавления.
Основной металл не претерпевает изменений при сварке, однако превращения в ЗТВ зависят от его структуры, определяемой способом обработки металла (прокатка, литье, ковка, деформирование в холодном состоянии) и последующей термической обработкой (отжиг, нормализация, закалка с отпуском, закалка со старением и т.п.).
В зоне термического влияния металл подвержен неоднородному термоциклированию, в результате которого формируются структуры, характеризующиеся различными размерами зерен; степенью распада твердого раствори, коагуляции частиц избыточной фазы и рекристаллизацией при сварке деформированною металла.
Анализ разрушений сварных конструкций показывает, что многие из них происходят по околошовной зоне. Это объясняется тем, что сварной шов обычно более мощный, чем основной металл, a переходная зона ослаблена.
Зона термического влияния для различных видов сварки (дуговой, плазменной и электрошлаковой) имеет неоднородную структуру и значительные остаточные напряжения. Резкие изменения температуры в околошовной зоне приводят к существенным пластическим деформациям.
Сварка с помощью импульсных и модулированных источников сварочного тока позволяет уменьшить зону термического влияния, улучшить структуру металла шва, снизить количество дефектов.
На прочность сварного соединения влияют трещины, которые могут образовываться из-за градиента температур и возникающих в результате этого внутренних напряжений.
Элементы, расширяющие интервал между линиями ликвидуса и солидуса, повышают чувствительность к горячим трещинам, которые возникают главным образом в самом шве в момент его кристаллизации, когда шов находится в полутвердом состоянии. Так, углерод в сталях расширяет интервал кристаллизации и тем самым способствует образованию горячих трещин.
Холодные трещины в сталях возникают в результате мартенситного превращения. Поэтому легирующие элементы, способствующие переохлаждению аустенита до температуры мартенситного превращения в зонах, нагретых выше критической точки, способствуют образованию холодных трещин.
Углерод увеличивает объемный эффект мартенситного превращения и поэтому усиливает склонность стали к образованию холодных трещин.
В связи с этим содержанке углерода обычно лимитируют определенным значением не более 0,22—0,25 %.
Легированием литой зоны сварного шва различной по составу электродной проволокой можно формировать оптимальную структуру и создать шов, равнопрочный с основным металлом.
Динамические воздействия на сварочную ванну тепловым и электромагнитными ударами резко снижают количество пор, существенно повышают качество сварного соединения, уменьшают количество дефектов.
Для устранения неблагоприятного воздействия операции сварки сварные изделия подвергают термообработке (отпуску для снятия напряжений, нормализации). Однако из-за больших размеров сварных изделий осуществить это часто весьма затруднительно.
Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т.п. Все строительные конструкции, как правило, являются сварными, и свариваемость — одно из основных свойств строительной стали. Поэтому строительная сталь — это низкоуглеродистая сталь с содержанием углерода
При сварке легированных сталей химический состав металла сварного шва, обеспечивающий заданную структуру, определяют с помощью структурной диаграммы (рис. 19.7) по эквивалентным концентрациям хрома и никеля:

Поскольку формирование структуры в значительной мере зависит от условий кристаллизации, а структурная диаграмма разработана применительно к ручной дуговой сварке, то в большинстве случаев по структурной диаграмме возможна только качественная оценка,

Диаграмма Шеффлера дает представление о характере структуры сварного шва в зависимости от содержания в нем хрома и никеля, Согласно этой диаграмме существуют четыре области легирования, соответствующие неудовлетворительным свойствам металла шва (см. рис. 19.7):
— при высоком содержании хрома ферритная структура металла шва с крупным зерном характеризуется низкой вязкостью разрушения при комнатной температуре;
— мартенситная или мартенситосодержащая структура сварного шва склонна к образованию закалочных трещин;
— ферритная, аустенито-ферритная или аустенитная структура сварного шва с высоким содержанием хрома охрупчивается вследствие выделения σ-фазы;
— чисто аустенитная структура шва характеризуется склонностью к образованию кристаллизационных горячих трещин.
Важная роль диаграммы заключается и прогнозировании структуры сварного шва и его свойств при сварке легированных сталей присадочными материалами с иной концентрацией легирующих элементов.
При сварке сталей, поскольку состав металла шва и состав основного металла различаются по карбидообразующим элементам, возможно перераспределение углерода, обладающего повышенной диффузионной подвижностью по сравнению с другими компонентами стали.
Это может привести к формированию в области границы сплавления диффузионных прослоек: обезуглероженной со стороны металла, имеющего пониженное содержание карбидообразующих элементов, и с повышенным содержанием углерода со стороны металла, имеющего большое содержание карбидообразующих элементов.
Для предотвращения развития указанных процессов целесообразно использовать комплексное легирование металла шва хромом, молибденом, ванадием, вольфрамом, чтобы градиент концентраций по каждому элементу в зоне сплавления был минимальным.
При сварке сталей к термообработанном состоянии прочность сварного соединения определяется прочностью зоны разупрочнения. Более высокие свойства сварного соединения получают, используя режимы с малой погонной энергией.
Режимы сварки с заведомо большой погонной энергией способствуют более интенсивному формированию структур перегрева.
В неблагоприятных условиях сварка сталей может привести к повышению склонности к межкристаллитной коррозии. При нагреве металла в зоне термического влияния вблизи литой зоны до 550—650 °С на границах зерен образуются карбиды хрома, а приграничные области, как экспериментально установлено, обедняются хромом, что сопровождается падением коррозионной стойкости приграничных областей в узкой зоне сварного шва, развитием ножевой коррозии. Поэтому при изготовлении сварных конструкций, предназначенных для работы в агрессивных средах, используют хромоникелевые стали, стабилизированные титаном или ниобием.
При оптимальном соотношении Ti/C (Nb/C) — 10—17 в стабилизированных сталях углерод практически полностью связан и термодинамически прочные карбиды MeC, так что его содержание в аустените не превышает растворимости при комнатной температуре. В связи с этим выделение на границах зерен частиц карбида хрома и обеднение хромом приграничных областей в зоне термического влияния при сварке предотвращается, повышается стойкость к ножевой коррозии.
Ножевая коррозия не наблюдается также при сварке сталей, содержание углерода я которых не превышает 0,02—0,03 %.
Структура основного металла определяется технологией получения заготовок перед сваркой.
В зависимости от способа изготовления, режимов обработки давлением и термической обработки структура основного металла имеет дефекты различного вида.
Состояние основного металла отражается в первую очередь на склонности к меж кристаллитным разрушениям металла околошовной зоны. Как правило, исходный мелкозернистый металл менее подвержен разрушениям при сварке.
Структура основного металла оказывает заметное влияние на склонность к образованию горячих трещин в сварном соединении.
При сварке литых сплавов металл шва менее стоек против образования трещин, чем при сварке деформированных сплавов. Это связано в первую очередь с более крупнозернистой структурой шва при сварке литого сплава по сравнению с горячекатаным деформированным сплавом.
Большое значение имеет также вид термической обработки основного металла, предшествующий сварке. Так, при сварке сплавов ниобия в состоянии наклепа растрескивание сварных швов наблюдается чаще, чем при сварке тех же сплавов после отжига на снятие напряжений. Закалка и дисперсионное твердение никелевых сплавов, термически упрочняемых сплавов алюминия уменьшают стойкость металла сварных швов против образования горячих трещин по сравнению с металлом, не подвергнутым термической обработке.
При сварке плавлением металлов, в которых нет полиморфных превращений, разупрочнение зоны термического влияния неизбежно, поскольку в результате сварочного нагрева плотность дефектов в этой зоне уменьшается по сравнению с плотностью дефектов основного металла.
Зона термического влияния представляет собой область с неоднородной структурой, в которой деформированный металл претерпевает возврат и рекристаллизацию.
При сварке крупнозернистого рекристаллизованного металла или отливок в зоне термического влияния происходит рост зерна, или вторичная рекристаллизация.
Если свариваемый металл является полиморфным или легированным сплавом, то наряду со структурными изменениями в зоне термического влияния наблюдаются также фазовые превращения. Степень развития этих процессов в зоне термического влияния зависит от максимальной температуры нагрева слоя, длительности нахождения при температуре, превышающей температуру фазового или структурного превращения, скорости на фена и охлаждения.
Химическая неоднородность металла сварных соединений. Сварные соединения характеризуются наряду с неоднородностью структуры также химической неоднородностью, которая обусловлена неравновесными условиями кристаллизации, неполнотой протекании процессов диффузионной или конвективной гомогенизации расплава и выравнивающей диффузии в твердой фазе.
В литом сплаве обычно в макромасштабе развивается нормальная сегрегация с повышением концентрации примеси в направлении затвердевания. Увеличение протяженности зоны затвердевания при сварке сопровождается усилением нормальной сегрегации.
В металле сварных швов на микроуровне формируется также ячеистая и дендритная сегрегация — химическая неоднородность, связанная с соответствующими формами роста кристаллов.
Критическое состояние, при котором осуществляется переход от плоского фронта кристаллизации к ячеистому, определяется условием равенства градиента фактической температуры расплава G и градиента равновесной температуры ликвидуса расплава, обогащенного легирующими элементами, понижающими температуру плавления.
Градиент температур в твердой фазе и поверхностное натяжение на границе кристалл — расплав, определяющие отвод тепла через выступ на плоской поверхности, способствуют увеличению устойчивости плоского фронта.
Плоский фронт кристаллизации может сохраняться при наличии в расплаве некоторого концентрационного переохлаждения. Подавление образования ячеистой структуры в литом металле возможно в условиях медленного роста твердой фазы, позволяющего примеси диффундировать в расплав.
На начальной стадии затвердевания сварочной ванны, когда первые слои твердой фазы формируются на оплавленных зернах околошовной зоны, возможно существование плоского фронта. В связи с этим ячейки образуются на некотором расстоянии от нее, когда возникает зона концентрационного переохлаждения.
Неравновесное затвердевание сплавов систем эвтектического типа в области составов, соответствующих граничным твердым растворам, вначале происходит с образованием ячеек и дендритов. По достижении расплавом перед фронтом кристаллизации эвтектического состава в междендритных пространствах образуется эвтектика.
В литой зоне сварных швов молибденового сплава ЦМ2А (Mo — 0,015 Zr — 0,11 Ti — 0,003 С, %) при электронно-микроскопическом анализе на границах зерен обнаружены включения гексагонального карбида молибдена Mo2C эвтектического происхождения. В то же время предельная растворимость углерода в молибдене при эвтектической температуре составляет 0,12—0,14 %.
Эвтектические карбиды присутствуют в металле шва только при сварке с дополнительным подогревом расфокусированным электронным лучом, т.е. при низкой скорости охлаждения (-30 К/с) в интервале температур 2600—1600 °С.
Увеличение скорости охлаждений до 500—1000 К/с при затвердевании литой зоны сварного шва за счет применения электронно-лучевой сварки в непрерывном и импульсном режимах приводит к устранению эвтектических карбидов по границам зерен.
Таким образом, при кристаллизации сварных швов сплавов с эвтектической диаграммой состояния формируется ячеисто-дендритная структура с неравновесной эвтектикой.
Зависимость внутри кристаллической неоднородности химического состава от скорости охлаждения при кристаллизации можно представить в виде кривой с максимумом, соответствующим средним скоростям охлаждения.
При малых скоростях охлаждения неоднородность уменьшается за счет диффузионного выравнивания, при больших — за счет развития бездиффузионного процесса кристаллизации.
Высокоскоростное затвердевание при быстрой закалке сплавов из жидкого состояния позволяет получать мелкозернистые, химически однородные и аморфные структуры — так называемые металлические «стекла».
В диапазоне реальных скоростей охлаждения литого металла сварных швов, как и слитков (от единиц до сотен градусов в секунду), бездиффузионный механизм кристаллизации не реализуется. Элементный состав осей и пограничных зон ячеек и дендритов в слитках и сварных швах остается практически неизменным и определяется положением солидуса при соответствующей температуре затвердевания.
Увеличение скорости охлаждения приводит к измельчению элементов ячеисто-дендритной структуры.
В экспериментах по быстрой закалке малолегированных молибденовых и ниобиевых сплавов с добавками углерода и карбидообразующих метал лов (Mo—Zr, Ti—C, Nb—Zr—С) установлено формирование ячеистых структур при скоростях охлаждения до 5*10в5 К/с.
Таким образом, столь высокие скорости кристаллизации недостаточны для предотвращения ликвации в этих сплавах.
Степень дендритной неоднородности влитом металле определяется характером диаграмм состояния, а именно шириной температурного интервала кристаллизации, наклоном линий ликвидуса и солидуса. Увеличение коэффициента распределения приводит к сужению обогащенного примесью слоя по границам ячеек или зерен.
Повышенная склонность к старению литого металла сварных соединений обусловлена ячеисто-дендритной кристаллизацией, в результате которой концентрация легирующих элементов и примесей по границам ячеек намного превосходит их среднюю концентрацию в сплаве.
Распад твердого раствора в металле сварных швов происходит более интенсивно, с большей скоростью и большим эффектом упрочнения, чем в основном металле.
Микросегрегация, формирующаяся при кристаллизации, заметно отражается на структуре и свойствах сплавов, претерпевающих полиморфные превращения.
Рассмотрим сварные соединений низколегированной стали 09ХГ2НАБДЧ (% мас.): 0,10 С — 1,3 Mn — 0,39 Si — 0,47 Cr — 1,15 Ni — 0,6 Cu — 0,07 Nb — 0,035 Al, которую применяют для изготовления оборудования, работающего в наводороживающих средах, например при обустройстве газоконденсатных и нефтяных месторождений, содержащих сероводород.
Исследование металла шла после испытаний на замедлен нос разрушение при наводороживании показывает, что зарождение трещин происходит чаще всего по границам раздела перлитная колония — феррит, сульфид — матрица, выполняющим по отношению к водороду роль коллекторов и ловушек.
В работах, выполненных на инструментальных и хромоникелевых cлоях, суперсплавах никеля, алюминиевых сплавах, убедительно показано, что сверхмелкие зерна в быстрозакаленном литом металле (скорости затвердевания 10в5-10в6 К/с) разделены однорядными высокоугловыми границами. Малоугловые дислокационные границы являются элементами внутризеренного строения быстро-закаленного кристаллического металла.
Кристаллы литого металла, затвердевающие в неравновесных условиях при высоких скоростях охлаждения, содержат большое количество точечных и линейных дефектов.
Экспериментально установлено влияние скорости охлаждения при затвердевании на плотность дислокаций в образцах кремнистого железа, полученных спиннингованием расплава, а также путем проплавления листов электронным лучом на различных режимах.
Плотность дислокаций в литом быстрозакаленном металле на 1—2 порядка выше, чем в исходном рекристаллизованном. С увеличением скорости кристаллизации и дефектности металла подложки плотность дислокаций в литом металле возрастает.
После собирательной рекристаллизации (1200 °С, 5 ч; диаметр зерна -10 мм) плотность дислокаций составляет (3—4)*10в6 см-2.
В околошовной зоне вблизи линии оплавления диаметр зерна 0,2 мм, а плотность дислокаций равна (3—4)*10в7 см-2.
При кристаллизации сварного шва со скоростью охлаждения 600 К/с на крупнозернистой подложке плотность дислокаций достигает (5—6)*10в8 см-2, а на мелкозернистой подложке — (7—8)*10в8 см-2.
Быстрозакристаллизованный металл, полученный высокоскоростным охлаждением расплава со скоростями, достигающими 5*10в5 К/с, имеет плотность дислокаций (8—9)*10в8 см-2.
В литом металле сварных швов, где плотность вакансий из-за быстрого затвердевания и охлаждения в твердом состоянии повышена, полигонизация должна проходить более интенсивно. Однако, как правило, вследствие малой длительности пребывания металла выше температуры 0,4Tпл полигональная субструктура, формирующаяся при охлаждении расплава в литой зоне, несовершенна, процесс полигонизации проходит неоднородно.
Результаты измерения межзеренного проскальзывания по продольным границам кристаллитов в трех областях литой зоны сварного шва (вблизи линии оплавления, где кристаллиты ориентированы в основном хаотически; в зоне столбчатых кристаллитов, вытянутых в направлении теплоотвода; в центральной зоне шва) показали, что межзеренное проскальзывание как характеристика высокотемпературной деформации при сварке достигает максимальной величины в зоне столбчатых кристаллитов и существенно ниже в центральной зоне.
Уменьшение погонной энергии и переход от непрерывных режимов сварки к импульсным приводит к уменьшению длительности пребывания металла в области температур интенсивного межзеренного проскальзывания и, соответственно, к снижению вероятности образования горячих трещин.
Повышение технологической прочности при сварке аустенитных сталей за счет ограничения межзеренного проскальзывания достигается совместным легирование металла шва углеродом и ниобием в соотношении 1:10, которое является стехиометрическим для карбида ниобия NbC. Частицы тугоплавкого карбида препятствуют формированию в металле шва зоны столбчатых кристаллитов, где межзеренные сдвиги достигают максимальной величины.
Кроме того, в связи с торможением мигрирующих границ на карбидных частицах границы зерен приобретают сложную извилистую форму, что является эффективным способом предупреждения локальных разрушений сварных швов при эксплуатации.
Межзеренное проскальзывание в металле сварных соединений зависит от скорости деформации и длительности нахождения в температурном интервале хрупкости. Сокращение длительности пребывания металла в этом температурном интервале достигается за счет уменьшения погонной энергии сварки и применения теплоотводящих устройств.
Использование импульсных режимов сварки, режимов с малой погонной энергией, сильное переохлаждение сварочной ванны, электромагнитное или ультразвуковое перемешивание сварочной ванны приводят к измельчению структуры металла шва, уменьшают степень ликвации.
Таким образом, высокие скорости охлаждения при кристаллизации, достигаемые в результате увеличения скорости сварки и перехода от непрерывных режимов к импульсным, усиливают зубчатость границ и измельчение зерен, повышают технологическую пластичность при сварке.
Сварка быстрозакаленных алюминиевых сплавов. Применение сплавов на основе алюминия в разнообразных конструкциях связано обычно с использованием сварки.
Дисперсно-упрочненные алюминиевые сплавы, полученные методом компактирования быстрозакаленных порошков (RSR-метод) представляют новый класс алюминиевых сплавов с уникальными свойствами.
Эти сплавы соответствуют заэвтектической области системы Al-Fe с добавлением в качестве третьего легирующего элемента Mo, Ce или Ni. В результате быстрой закалки расплава подавляется образование грубых выделений первичной интерметаллидной фазы, и расплав затвердевает с формированием высокодисперсной, пересыщенной α-фазы и квазиэвтектики.
Оптимальные условия компактирования и термомеханической обработки быстрозакаленных граyул способствуют формированию высокодисперсных термически устойчивых дисперсоидов, которые обеспечивают высокий уровень прочности и других сервисных свойств полуфабрикатов.
Быстрозакаленный порошок сплава Al—8Fe—2Mo был получен методом центробежного распыления быстровращающегося электрода. Принудительное охлаждение гелием распыленных капель расплава, позволяющее достичь скорости охлаждения 10в4-10в6 К/с, препятствует образованию на поверхности оксидов, гидратов, обычно наблюдающихся при использовании метода газового распыления.
Листы сплава Al—8Fe—2Mo толщиной 0,65 мм с содержанием водорода ниже 1 ppm получали компактированием быстрозакаленных порошков в среде инертного газа с последующей термомеханической обработкой.
Электронно-лучевая сварка листов сплава Al—8Fe—2Mo %, полученных методом гранульной металлургии из быстрозакаленных микрослитков — гранул, проводилась с использованием электронного пучка различной удельной мощности.
Существует отчетливое различие между сварными швами, полученными при высокой и низкой подводимой мощности.
При электронно-лучевой сварке сплава Al—8Fe—2Ni% быстрая закалка расплавленной зоны обеспечивает возможность восстановления быстрозакаленной структуры литой зоны и уменьшения степени коагуляции структуры в соседней зоне термического влияния.
Сварные соединения листов сплава Al—8Fe—2Ni (% мас.) толщиной 1,27 мм, изготовленные с использованием электронного пучка, характеризуются эффективностью соединения, превышающей 70 %.
Сварные швы, полученные при высокой удельной мощности, характеризуются наличием я литой зоне двух различных областей: темной травящейся центральной области и светлой области, примыкающей к границе литой области. Исследование при большом увеличении показало, что центральная область состоит из равноосных зерен дисперсных дендритов α-Аl-матрицы. Несмотря на значительное различие температур плавления интерметаллидной фазы (-1150 °С) и α-Al (-650 °С), в центральной области литой зоны сварного шва происходит полное оплавление и последующее затвердевание.
Участки литой зоны вблизи ее границы с зоной термического влияния содержат довольно крупные частицы интерметаллидов и дендритные зерна α-Al-матрицы. Эта область с грубой структурой образуется вблизи поверхности плавления в результате снижения температуры расплава, препятствующего полному оплавлению и растворению дисперсных фаз.
He растворившиеся при оплавлении дисперсоиды и последующем при охлаждении служат центрами роста для образования грубых выделений интерметаллидов.
Ширина этой зоны сокращается при уменьшении подводимой мощности (увеличении скорости охлаждения) и существенно ограничивается при сварке с наиболее высокими скоростями.
Уменьшение энергии электронного луча сопровождается увеличением скорости охлаждения при затвердевании сварного шва, что приводит к повышению дисперсности структуры расплавленной зоны, содержащей первичные интерметаллидные выделения и дендриты α-Al.
Сварной шов, полученный при минимальной энергии электронного луча, характеризуется максимальным повышением твердости по сравнению с основным металлом, эффективности соединения (превышает 85 %) при приемлемой пластичности. Использование сварки при минимальной подводимой энергии предотвращает образование области грубой структуры в зоне термического влияния вблизи границы литой зоны, которая является ослабленным участком сварного соединения при повышенной энергии электронного луча.
Разрушение сварного шва в области с грубой структурой происходит по границам грубых интерметаллических выявлений в α-Al-матрице,
Сварные швы, полученные при минимальном уровне подводимой мощности, имеют два участка различной травимости влитой зоне (темный и светлый).
Темный участок состоит из дисперсных, равноосных первичных интерметаллидов в матрице с дисперсными дендритными зернами α-Al, дисперсность которых повышается с понижением подводимой мощности и, соответственно, с ростом скорости охлаждения.
Светлые участки микроструктуры литой зоны состоят из высокодисперсных первичных интерметаллидов, расположенных ка больших расстояниях друг от друга и служащих центрами зарождения для больших равноосных зерен дисперсной фазы α-Al и эвтектики.
Несмотря на то что максимальные скорости охлаждения составляли 10в4-10в5 К/с, зарождение первичных интерметаллидов в этой зоне не удалось полностью подавить.
Зона термического влияния вблизи границы литой зоны характеризуется существенной коагуляцией дисперсных фаз.
Увеличение скорости охлаждения при сварке с более высокой скоростью перемещения электронного пучка приводит к повышению твердости литой зоны, что согласуется с выявленным повышением дисперсности микростуктуры.
В сварных швах, полученных при низкой подводимой энергии, наряду с повышенной твердостью литой зоны сварного шва по сравнению с основным металлом, отсутствует пограничная литая область с грубой структурой и наблюдается пониженная твердость в зоне термического влияния сварного шва (рис. 19.8).

Такой уровень твердости сравним со значениями твердости, характерными для участка литой зоны с грубой структурой и зоны термического влияния для сварных швов, полученных при высокой подводимой мощности.
Механические испытания поперечных образцов сварных швов, полученных при наименьшей подводимой мощности, выявили высокую эффективность соединения, превышающую 85 % (прочность на растяжение 360 МПа), что отражает повышение более чем на 70 % значений соответствующих величин для сварных швов, полученных при высокой подводимой мощности.
При испытаниях на растяжение установлено паление пластичности а зоне термического влияния сварного шва по сравнению с пластичностью основного металла (удлинение — 1,6 % и 9,7 % соответственно).
Зарождение трещин в этих сварных швах происходит вблизи линии сплавления.
Экспериментальные результаты показывают, что при электронно-лучевой сварке тонких листов, изготовленных компактированием быстро закаленных порошков сплава Al—SFc-2Мо, формируются сварные швы высокой плотности, свободные от дефектов.
Электронно-лучевая сварка листов быстрозакаленного сплава Al—8Fe—2Мо толщиной 0.65 мм с параметрами, обеспечивающими максимальные скорости затвердевания и охлаждения, позволяет достичь оптимальной прочности литой зоны и зоны термического влияния, устранения пограничного участка литой зоны с грубой структурой.
Уменьшение подводимой мощности при сварке обеспечивает получение высокодисперсной микроструктуры, которая обладает высокой твердостью и прочностью. Коагуляция дисперсоидов и сопутствующее снижение прочности в зоне термического влияния сварного шва обусловливает преимущественное разрушение в этой области.

Назовите виды сварки и раскройте область их применения. — КиберПедия

Назовите виды сварки и раскройте область их применения.

Виды сварки: – сварка плавлением (лазерная; дуговая; газовая; плазменная; электрошлаковая) – сварка давлением (контактная; ультразвуковая; взрывательная;)

При сварке плавлением детали по соединяемым кромкам оплавляются под действием источника нагрева. Расплавленный металл, сливаясь в общий объем, образует жидкую сварочную ванну. При охлаждении сварочной ванны жидкий металл затвердевает, получается сварной шов.

При сварке давлениемсварное соединение получают за счет пластического деформирования материала по кромкам свариваемых деталей. Благодаря пластической деформации облегчается установление межатомных связей соединяемых частей. Для ускорения процесса применяют сварку давлением с нагревом.

Опишите технологию ручной дуговой электросварки.

Ручная дуговая сварка— дуговая сварка, при которой возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение проводятся вручную. При этом способе сварку выполняют штучными покрытыми электродами. Покрытый электрод представляет собой металлический стержень с нанесенным на его поверхность покрытием (обмазкой).

Покрытие электродов готовят из порошкообразной смеси различных компонентов. Его назначение — повысить устойчивость горения дуги, провести металлургическую обработку сварочной ванны, обеспечить защиту расплавленного металла от атмосферных газов и улучшить качество сварки.

Сварной шов образуется за счет расплавления металла свариваемых кромок и плавления стержня электрода. При этом сварщик вручную выполняет два основных технологических движения: подачу покрытого электрода в зону сварки по мере его расплавления и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок.

Достоинства способа: простота и универсальность; возможность выполнения соединений в различных пространственных положениях и труднодоступных местах.

Недостатки способа: малая производительность процесса, зависимость качества сварки от квалификации сварщика. Схема ручной дуговой сварки покрытым электродом:

1 — основной металл; 2 — сварочная ванна; 3 — дуга; 4 -электродное покрытие; 5 -электрод; 6 — капли электродного металла; 7 — газовая защита; 8 — жидкая шлаковая пленка: 9 — шов; 10 -шлаковая корка.

Назовите виды сварных соединений и швов.

Виды сварных швов: Стыковые; угловые; тавровые; торцовые; нахлесточные.

Стыковое соединениепредставляет собой сварное соединение двух элементов, расположенных в одной плоскости и примыкающих один к другому торцовыми поверхностями.

Стыковые бывают: без скоса кромок;V- образный скос кромок; Х – образный скос кромок; криволинейный скос кромок.

Угловое соединениепредставляет собой сварное соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу и сваренных в месте приложения их кромок.

Угловые бывают: без скоса кромок; со скосом одной кромки; с двумя скосами одной кромки.

Тавровое соединение— это соединение, в котором к боковой поверхности одного элемента примыкает под углом и приварен торцом другой элемент. Как правило, угол между элементами прямой.

Тавровое бывает: без скоса кромок; со скосом одной кромки; с двумя скосами одной кромки.

Нахлесточное соединениепредставляет собой сварное соединение, в котором соединяемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга. Эти соединения могут быть как с односторонними, так и с двусторонними швами.

Нахлесточное бывает: без скоса кромок

Торцовое соединение— это соединение, в котором боковые поверхности элементов примыкают друг к другу, а шов выполняют общим на торцах обеих деталей.

Соединение в лодочку.

Виды швов: стыковые; угловые.

По положению в пространстве швы бывают: 1.потолочные 2.нижние 3.вертикальные 4.горизонтальные 5.в лодочку 6.полугоризонтальные 7.полувертикальные 8.полупотолочные

По конфигурации: 1.прямолинейные 2.криволинейные 3.кольцевая

По протяженности: 1.длинные (сплошные, прерывистые (цепные, шахматные)) 2.короткие

По действующему усилию: продольные (фланговые), поперечные (лобовые), косые, комбинированные.

По внешней форме и количеству наплавленного метала: выпуклые (усиленные), вогнутые (ослабленные), нормальные (плоские).

По количеству наложенных слоев и валиков: однослойный, многослойный, многослойный многопроходной.

По условиям работы: рабочие, передающие рабочие усилие в конструкции.

Назовите виды сварки и раскройте область их применения.

Сварка плавлением — обзор

6.05.5 Применение МКЭ для сварки плавлением

Сварка плавлением — это процесс соединения, в котором для создания сварного шва используется сплавление основного металла. В основном он используется для соединения материалов с одинаковым составом и температурой плавления.

При моделировании сварки плавлением движущийся источник тепла реализован как типичная формулировка переходного процесса, когда источник тепла движется вдоль детали. Голдак предложил распределение Гаусса в трехмерном двойном эллипсоиде источника тепла (рис. 4) ( 8 ).

Рис. 4. (а) Модель источника тепла с двумя эллипсоидами; б) гауссово распределение теплового потока.

Это гибкая модель, которая подходит как для неглубокой дуговой сварки, так и для более глубокого проникновения лазерных и электронно-лучевых процессов. Можно рассчитать размеры жидкой ванны, которая находится выше температуры плавления, твердой зоны термического влияния, которая содержит ванну, и твердой области, которая находится при температурах ниже половины точки плавления.Размеры распределения тепла можно регулировать методом проб и ошибок до тех пор, пока расчетные размеры сварных швов не совпадут с экспериментальными (рис. 5).

Рис. 5. (а) Расчетные и (б) экспериментальные изображения поперечного сечения тройника из алюминиевого сплава.

Однако, если необходимо рассчитать сложную форму сварочной ванны, может быть сложно найти распределение тепла. В этом случае можно принять или оценить «заданную температуру» сварочной ванны, например квадратичную ( 9 ).Эффекты дугового нагрева можно смоделировать с помощью эквивалентного внутреннего тепловложения, которое предполагается постоянным на единицу объема.

Используя формулировку МКЭ, было выполнено большое количество симуляций для сварки плавлением металлов и пластмасс.

МКЭ был адаптирован для прогнозирования геометрии валика при лазерной сварке листов нержавеющей стали AISI304 толщиной 1,6 мм. Трехмерная модель конечных элементов использовалась для анализа распределения температуры в сварном шве тройника, полученном в процессе лазерной сварки ( 10 ).

Были представлены трехмерные модели для термического и механического моделирования лазерной и вольфрамовой сварки в инертном газе INCONEL 625 и AISI 316 с использованием как кирпичных, так и нелинейных контактных элементов, а также упругих и упругопластических материалов ( 11 ).

Лазерная точечная сварка нержавеющей стали AISI 304 была выполнена для прогнозирования геометрии сварного шва. Влияние скрытой теплоты плавления, а также конвективные и радиационные аспекты граничных условий учитываются при разработке конечно-элементной модели.Предполагается, что подвод тепла к разработанной модели представляет собой трехмерный конический гауссовский источник тепла ( 12 ).

Решение МКЭ макромасштабного теплообмена и потока жидкости в промышленных отливках через поля температуры и давления было рассчитано для многомасштабного моделирования микроструктур затвердевания, включая микросегрегацию и микропористость, в сплаве Al – Si – Cu. На микромасштабе модель FEM была объединена с комбинированным стохастически-детерминированным подходом, основанным на методе клеточных автоматов, используемом для решения многокомпонентной диффузии в трехфазной системе (жидкость, твердое тело и газ), моделируя зарождение и рост обоих зерен. и поры ( 13 ).

Модель, основанная на двухэллипсоидальном объемном источнике тепла для моделирования тепловложения при газовой дуговой сварке (GMAW) и объемном цилиндрическом источнике тепла для моделирования тепловложения лазерного луча, была разработана для прогнозирования температурного поля и термически индуцированного остаточного напряжения. в гибридном процессе лазерно-газовой дуговой сварки металла. Для моделирования заполнения канавки расплавленной проволокой использовалась техника «смерти и рождения» ( 14 ).

Был проведен последовательно связанный анализ температуры и смещения для моделирования геометрии сварочной ванны, переходной температуры и полей смещения при изготовлении конструкций самолета с панелями фюзеляжа, изготовленными из тонких листов AA 6056-T4 (алюминиевый сплав), в конфигурация тройника ( 15 ).

Объемный источник тепла подходит для многопроходного соединения. В данной конечно-элементной модели каждый сварочный проход можно разделить на несколько небольших частей (блоков сетки) с одинаковой длиной ( 16 ).

Гибридная сварка неплоскостной и сложной геометрии моделировалась тепловым потоком через гвоздевидный объем, который перемещался вдоль шва благодаря локальной системе координат (рисунки 6 и 7) ( 17 ).

Рисунок 6. Объем в форме гвоздя.

Рисунок 7.Сварочный источник в форме гвоздя движется по шву.

Пиковая температура, равная температуре расплава, использовалась в качестве тепловой нагрузки при расчете деформации при GMAW стыкового соединения низкоуглеродистой стали. Температурная нагрузка прикладывалась постепенно, чтобы имитировать продвижение дуги вдоль шва. Таким образом моделировалась только фаза охлаждения. Время вычислений и требуемая память компьютера были значительно сокращены по сравнению с двойным эллипсоидным источником тепла, в то время как искажения были вычислены правильно ( 18 ).

Итерационный метод субструктуры — это высокоскоростной крупномасштабный вычислительный метод, который выполняет МКЭ на основе теории термоупругопластичности. Этот метод сокращает время вычислений, вычисляя небольшую область возле сварочной горелки как сильно нелинейную область, а оставшуюся большую область как упругую линейную область, так что при сбое сходимости необходимо переделывать только матрицу жесткости. Этот вычислительный метод позволяет производить крупномасштабный расчет остаточного напряжения сварки ( 19 ).

Недавно была разработана новая модель FEM для моделирования и анализа дуговой сварки. Он состоит из оригинальных методов моделирования залежи материала, позволяющих напрямую моделировать формирование сустава, вместо обычных техник рождения элементов. Кроме того, была реализована процедура динамической оптимизации сетки, позволяющая контролировать ошибки ( 20 ).

Процесс сварки плавлением — обзор

1.1 Общие положения

Самозащитная дуговая сварка (SSAW) — это процесс сварки плавлением, в котором используется непрерывный (проволочный) расходуемый электрод, который не требует никакого внешнего экранирования (1, 2), либо с минеральный флюс, например, при сварке под флюсом или в защитных газах (CO 2 , Ar-CO ₂, Ar-O ₂ и т. д.) как при сварке в среде защитного газа (MIG-MAG / GMAW). Для работы с SSAW необходимо поставить только два, а не три элемента на рабочем месте: —

(i): сварочное оборудование (источник питания плюс устройство подачи проволоки) и
(ii): подходящие сварочные материалы, совместимые с свариваемым материалом, типом соединения и используемым положением.

На рис. 1.1 схематически показаны различия в типичных установках для самозащитной сварки (часто называемой SS-FCAW) и сварки в среде защитного газа сплошной или трубчатой / порошковой проволокой.С SSAW отпадает необходимость в пункте (iii): защитный расходный материал — защитный газ.

Рис. 1.1. Типовые установки для дуговой сварки металлом с плавящимся электродом с непрерывной проволокой, который может быть сплошным или трубчатым / порошковым: —

(a): самозащитная сварка,
(B): сварка в среде защитных газов.

На основе литературы Hobart Brothers Co.

Таким образом, логистическое удобство SSAW аналогично ручной сварке стержневыми электродами с флюсовым покрытием (MMA / SMAW).Однако, поскольку в SSAW используется непрерывный проволочный электрод, это дает очевидные преимущества в производительности по сравнению со стержневым электродом, поскольку отсутствуют принудительные остановки и пуски. Как и дуговая сварка в защитном газе, самозащитная дуговая сварка может быть полуавтоматической или полностью механизированной. Таким образом, несмотря на текущую рыночную тенденцию замены покрытых флюсом электродов сваркой в среде защитного газа, сплошной или трубчатой / порошковой проволокой, первый вопрос, который должен рассмотреть текущий пользователь покрытых флюсом электродов, заключается в следующем: —

«Можно ли сделать текущую работу более рентабельной с использованием самозащитных расходных материалов, если доступ позволяет использовать полуавтоматическую сварку?»

Повышение производительности при сварке непрерывным электродом общепризнано, но есть также некоторые опубликованные данные (3–5), показывающие технические преимущества, возникающие в результате устранения прерывания работы стержневого электрода и внедрения непрерывных электродных процессов, так как рассматривается ниже.

(а)

Контроль вязкости. Это важно для сосудов под давлением, резервуаров для хранения и крупных сооружений, таких как морские платформы; например При строительстве одной недавней платформы около ½ миллиона долларов было потрачено только на испытания на ударную вязкость при разработке процедуры сварки (6). Тем не менее, всегда возникает вопрос о том, последовательно ли воспроизводится уровень ударной вязкости, продемонстрированный в технологической сварке, в производственных сварных швах, контролируемых соответствующими Спецификациями процедуры сварки (WPS).В таблице 1.1 сравниваются результаты испытаний на вязкость по Шарпи, полученные в ходе квалификационных испытаний (PQ) и производственных испытаний (3). Сравнение показывает, что при механизированных процессах с использованием непрерывных электродов производственные испытания достигли более 80% уровня ударной вязкости, продемонстрированного результатами испытаний PQ, но с ручным стержневым электродом уровень достижения при производственных испытаниях был лишь немногим выше 60%.

Таблица 1.1. Сравнение результатов ударной вязкости с V-образным надрезом по Шарпи, полученных для аттестации процедуры сварки (WPQ и производственные испытания аналогичных соединений, выполненных с помощью трех различных процессов.

901 9016 9016 9016AL 901 901 9016 9016 9016 9016 9016 87

ИСПЫТАНИЕ НА УДАР J

ПОДДУГА (ПИЛА)

Автоматический GMAW

РУЧНАЯ СВАРКА SMAW AWS E7016

Процедура Qualifie. Тест

Изделие. Тест

% выполнено

Процедура квалифицирована. Тест

Изделие. Тест

% выполнено

Процедура квалифицирована. Тест

Изделие. Тест

% выполнено

СВАРНЫЙ МЕТАЛЛ — снизу

117

103

186

158

117

ЛИНИЯ ФУЗИОНА — снизу

161 148

—

FUSION LINE — верх

159

174

109

212

196

FL + 2 мм — снизу

275

209

240

194

—

FL + 2 мм — верх

279

230

232

202

339

123

227

253

212

—

FL + 5 мм — верх

258

214

83 217

220

133

СРЕДНЕЕ ДОСТИЖЕНИЕ

О. ЛАИ, К.О. VILPPONEN «Квалификационные испытания процедуры сварки в сравнении с производственными испытаниями — систематическое исследование».

(AWS) ЖУРНАЛ СВАРКИ, июнь 1987 г., т. 66, No. 6, pp. 40-42.

(б)

Усталостное поведение. Это также очень важное свойство, которое объясняет многочисленные структурные нарушения и экономическое бремя. Похоже, существует консенсус (7–9), что большинство отказов металлических конструкций, которые происходят в процессе эксплуатации, от больших сварных конструкций, таких как мосты (8) до самолетов (9), связаны со значительным ростом усталостной трещины, которая предшествует окончательному разрушению .На рис. 1.2 показан более высокий усталостный ресурс для полуавтоматических, хотя и в среде защитных газов FCA сварных швов, а также для автоматических сварных швов под флюсом по сравнению с теми, которые выполняются вручную с помощью некоторых покрытых флюсом электродов (4).

Рис. 1.2. Имеет разную глубину трещин и разрушение угловых швов без нагрузки (сужение 7 мм) на стальном листе толщиной 25 мм, сваренном с помощью различных процессов. Амплитуда напряжений 150 Н / мм ² и коэффициент напряжений 0,5.

В 1991 г. были опубликованы результаты (5) по усталостным ресурсам односторонних стыковых сварных швов, которые доступны только с одной стороны и в которых корни с дефектами не могут быть выдолблены и повторно сварены .Некоторые сварные швы были выполнены покрытыми флюсом электродами (E7016 для корня и E7018-G для заполнения), тогда как другие были наплавлены полуавтоматически из самозащитной проволоки E61T8-K6. На рис. 1.3 показано, что для соединений, сваренных самозащитной проволокой, наблюдается явная тенденция к увеличению усталостной долговечности по сравнению с соединениями, сваренными стержневыми электродами.

Рис. 1.3. Результаты испытаний на усталость образцов, полученных из односторонних закрывающих сварных швов и построенных с использованием напряжения усталостного разрушения.Сплошные линии представляют собой среднее значение минус 2 стандартных отклонения для классов конструкции сварных швов из стандарта BS.5400: Часть 10: 1980, а пунктирная линия — среднее значение минус 2 стандартных отклонения для всех данных.

Было замечено (5), что процессы MMA / SMAW и SS-FCAW подвержены корневым дефектам, в основном отсутствию слияния и / или проникновения и пористость. Однако в целом частота и величина дефектов в соединениях SS-FCAW были заметно меньше, чем в соединениях MMA / SMAW.Это было связано с: —

—: использованием непрерывной проволоки, уменьшающей количество перерывов в сварке, вызванных заменой стержневого электрода; NB. Места остановки / старта часто связаны с недостатками;
—: узость проволоки по сравнению с покрытым флюсом электродом, облегчающим манипуляции с дугой и способствующим улучшенному плавлению в корне, особенно там, где существует несоосность;
—: снижение риска пористости в самозащитных сварных швах.

Однако в настоящее время самозащитная дуговая сварка плохо воспринимается по сравнению с другими процессами, и иногда SSAW рассматривается как несколько загадочный процесс. В 1970 году Д.С. Смит (10) назвал самозащитные электроды «покрытыми электродами, вывернутыми наизнанку», подразумевая, что в самозащитных электродах все экранирование должно происходить изнутри провода, тогда как в случае покрытых потоком Экранирование электрода обеспечивается потоком на внешней стороне стержня.Это противопоставление было сделано в контексте дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW) в целом, большая часть которой выполняется с помощью некоторого количества защитного газа. Следовательно, может показаться, что с того времени возникло впечатление, что самозащищенная сварка является несколько худшим вариантом FCAW, поскольку в ней отсутствует внешний газовый экран.

По сей день в справочниках (1, 2) и учебниках (11, 12) самозащитная сварка остается скрытой в описаниях FCAW (1, 2, 12) или сварки порошковой проволокой (11). в зависимости от принятой терминологии, и он не был признан самостоятельным процессом.Нехватка понимания того, как на самом деле работает самозащитная сварка для осаждения прочного металла, воплощена в Настольном издании 1985 года Руководства по металлам ASM, в котором говорится (13): —

«Помимо использования или неиспользования вспомогательных средств. защитный газ, методы самозащиты и защиты от вспомогательного газа различаются в основном типом используемого электрододержателя и длиной удлинителя электрода ».

Однако, даже когда рассматриваются недавние (1990 г.) разработки в конструкции сварочных горелок, самозащищенная сварка даже не упоминается (14).В таких условиях промышленность медленно принимает наиболее подходящие сварочные материалы для выполняемой работы с целью повышения производительности (15).

Ситуацию не улучшают спецификации, классифицирующие сварочные материалы, которые будут рассмотрены более подробно в отдельном РАЗДЕЛЕ. Самая старая, датированная 1969 годом и, следовательно, самая известная и широко используемая в мире — это спецификация AWS A5.20-79 (16). Как и в справочниках (1, 2) и учебниках (11, 12), самозащитная и газозащитная проволока рассматриваются вместе под общим названием дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW).В различных таблицах и в Руководстве эти два разных типа проводов смешаны без разбора и, будучи перечислены под последовательными номерами (Таблица 1.2), не поддаются легкому различению, если их номера обозначений классов не запомнены. Тем не менее, несмотря на этот недостаток, из-за установленного статуса спецификации AWS A5.20–79 ее классификации будут использоваться в этой работе по необходимости.

Таблица 1.2. Перечень классификаций AWS для самозащитной и газозащитной трубчатой / порошковой сварочной проволоки с цифрами после дефиса, обозначающими удобство использования и рабочие характеристики проволоки, например.грамм. как в таблице 7 спецификации AWS A5.20-79.

Классификация	Экранирование
EXX T-1	CO ₂ -SHIELDED
EXX T-2	EXX T-2	CO 2-SHI 9016 САМОЗАЩИТАЮЩАЯСЯ
EXX T-4	САМОЗАЩИТНАЯ
EXX T-5	СО2 или Ar-СО2-ЭКРАНИРОВАННАЯ
EXX T-6		EXX T-6	EXX T-7	САМОЗАЩИЩЕННЫЙ
EXX T-8	САМОЗАЩИТНЫЙ
EXX T-10	САМОЗАЩИТНЫЙ
EXX 9016

Продолжение обработки самоэкранированной сварки в процессе дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW) вводит в заблуждение, поскольку термин FCAW был сужен новыми разработками.Сегодня существуют трубчатые проволоки с металлической сердцевиной (без флюса), которые обеспечивают практически бесшлаковую сварку, как при сварке сплошной проволокой в защитном газе. Кроме того, тот факт, что самозащитные провода, представленные в настоящее время на рынке, имеют трубчатую форму, является вопросом текущего удобства производства, а не принципов процесса. Между 1962-67 годами некоторые советские исследователи (17–19) и Кобаяши (20) продемонстрировали, что дуговая сварка стали C-Mn вполне возможна с использованием неизолированной сплошной проволоки, самоэкранирующая способность которой зависит от соответствующего содержания Al, Ti и Zr добавляются в стальной расплав, из которого сделана проволока.

Таким образом, в принципе, как и сварка в среде защитного газа, сварка в самозащитной среде возможна как сплошной, так и трубчатой / порошковой проволокой.

Цель данной работы — представить самозащитную дуговую сварку (SSAW) в качестве самостоятельного процесса со своими особыми характеристиками, а также привлечь внимание владельцев к ее существованию и преимуществам. операторы, проектировщики, изготовители и сертифицирующие органы металлоконструкций и оборудования. Чтобы вызвать уверенность в тех случаях, когда знакомство может отсутствовать, будут объяснены металлургические принципы самозащитной сварки.Эти принципы применимы только к сварке мягких, C-Mn и низколегированных сталей и не могут быть распространены на хромоникелевые аустенитные нержавеющие стали или на различные (твердые) сплавы для наплавки, для которых также доступны самозащитные проволоки. .

Сварка и проплавление сварного шва

Q : Я слышал, как некоторые люди говорят, что при любой сварке необходимо иметь глубокое или максимальное проникновение в опорную плиту, чтобы сварной шов был прочным. Если проплав неглубокий, сварной шов будет слабее.Лучше всего как можно глубже проплавить сварной шов. Эти утверждения точны?

A : Нет, во всех случаях неверно утверждать, что увеличение проплавления сварного шва напрямую коррелирует с увеличением прочности сварного шва (где «прочность» относится к пределу текучести сварного шва и пределу прочности на растяжение, оба измеряются в фунтов на квадратный дюйм (psi), килограмм psi (ksi) или мегапаскалей (МПа)).

Прочность сварного шва определяется достижением полного сплавления и другими факторами, в зависимости от типа сварного шва.Этот вопрос заслуживает обсуждения различий между «плавлением» и «проплавлением» сварного шва. Чтобы сделать это обсуждение достаточно кратким, наше внимание будет ограничено дуговой сваркой, двумя распространенными типами сварных швов (Т-образными и стыковыми) и двумя распространенными типами сварных швов (угловыми и желобковыми). См. Примеры в Рисунок 1 .

Дуговая сварка позволяет соединить два или более отдельных куска металла в одну непрерывную или однородную секцию. Вы добиваетесь слияния, что означает смешивание или объединение.Другими словами, цель дуговой сварки — добиться плавления между изначально отдельными кусками металла. Американское сварочное общество (AWS; Майами, Флорида) определяет сплавление как «плавление вместе присадочного металла и основного металла (подложки) или только основного металла, которое приводит к слиянию» (Стандартные термины и определения для сварки ANSI / AWS A3.0 ).

Fusion происходит, когда у вас есть атомная связь металлов. Молекулы каждого отдельного куска металла и металла-наполнителя связываются вместе, когда у вас есть 1) атомная чистота и 2) атомная близость (см. , рис. 2, ).Это происходит при дуговой сварке, так что атомы каждого куска металла связываются вместе с общими электронами, образуя один твердый или однородный кусок металла.

С другой стороны, проплавление, или правильное название глубины плавления, определяется AWS как «расстояние, на которое плавление распространяется до основного металла или предыдущего прохода от поверхности, расплавленной во время сварки». Поперечное сечение сварного шва (особенно после травления) покажет вам профиль проплавления сварного шва, включая глубину и ширину провара (см. Примеры на рисунках 3 и 4 , где также называются и выделяются различные части углового шва. и шов с разделкой кромок).

Для достижения надлежащей прочности сварного шва любая сварка требует полного сплавления между кусками металла и присадочным металлом, но не для всех соединений требуется большая глубина плавления или глубокое проплавление. Если вы добились полного сплавления присадочного металла и опорных пластин (и, при необходимости, стальной несущей балки), вы успешно соединили металл в одну однородную деталь. Не имеет значения, глубокое у вас проникновение или неглубокое. Теоретически (но не реально) вы могли бы даже получить полное слияние на глубину всего нескольких молекул и все же сварить части вместе.

В качестве примера рассмотрим тройник и угловой шов на рис. 3 . Требуемая прочность сварного шва достигается за счет полного сплавления и получения правильного размера углового шва (измеренного либо длиной полки, либо теоретической длиной горловины) для данного сварного шва.

Соответствующий размер сварного шва, необходимый для достижения соответствующей прочности сварного шва, определяется инженером-проектировщиком на стадии проектирования. Как это определяется, выходит за рамки данного обсуждения. Однако до тех пор, пока вы, изготовитель, выполняете сварной шов надлежащего размера в соответствии с проектной спецификацией и добиваетесь полного сплавления присадочного металла и опорных пластин, включая основание, вы получаете сварной шов достаточной прочности.Прочность сварного шва не определяется степенью проникновения в опорные плиты.

В качестве другого примера рассмотрим сварной шов с одним V-образным пазом для стыкового соединения и полного проплавления (CJP) на рис. 4 , рис. 4 . Надлежащая прочность сварного шва CJP с разделкой кромок достигается за счет полного плавления сварного шва и использования присадочного металла правильной прочности (т. Е. Такого, который по крайней мере соответствует прочности основного металла). Опять же, прочность сварного шва не определяется уровнем проникновения в опорные плиты.

Также обратите внимание, что для сварного шва CJP с разделкой кромок размер сварного шва также не определяет прочность сварного шва, в отличие от углового шва. Скорее, размер сварного шва — это просто результирующий объем сварочного металла, необходимый для заполнения стыка надлежащих размеров (то есть градусов угла скоса или включенного угла и ширины корневого отверстия).

Собственные совместные размеры являются те, которые позволяют достаточно доступа электрода в сустав так, что хорошие сварочные методы могут быть использованы для достижения полного слияния с базовыми пластинами (и стальной опорной панели).Кроме того, необходимы правильные размеры шва, чтобы гарантировать правильное соотношение глубины и ширины корневого прохода (что будет обсуждаться позже).

Здесь подчеркивается необходимость достижения полного сращивания, поскольку проблема может возникнуть, если у вас отсутствует сращение в какой-либо части сустава. Это может быть нарушение непрерывности со сплавлением боковых стенок, правильно называемое проплавлением шва, или сплавление у корня, правильно называемое проплавлением корня. Неполное сплавление может стать зоной дефекта сварного шва, что может повлиять на прочность сварного шва и в конечном итоге привести к его разрушению. На рис. 5 показаны примеры приемлемых и неприемлемых профилей сварных швов.

Хотя это не обязательно связано с прочностью сварного шва, существуют ситуации, в которых может быть полезным более глубокое проплавление шва. Вот три примера.

Преимущество : Как указывалось ранее, необходимо добиться полного сплавления в основании сварного шва. Если электрод неправильно направлен на корень, длина дуги или расстояние между контактным наконечником и рабочим столом (CTWD) не выдерживаются на постоянном расстоянии и / или не используются надлежащие процедуры или настройка, то возникает проблема отсутствия сплавления в корне. более вероятны.Эти факторы контролируются сварочными навыками оператора, при этом у менее опытных сварщиков чаще возникают проблемы со сваркой.

Выдержит ли ваш сварной шов? Обнаружение и предотвращение неполного слияния

Рис. 1. Электромагнитная сила — одна из причин отклонения дуги.

Неполный сплав — это плоская несплошность сварного шва, при которой сплавление не происходит между металлом сварного шва и основным металлом или между соседними валиками сварного шва.Это может произойти в виде неполного бокового проплавления, неполного проплавления между валиками или неполного проплавления в корне сварного шва. Несплошности могут принимать различные размеры и формы.

Неполное сплавление происходит во время сварки и обычно остается незамеченным сварщиком или оператором. После сварки его практически невозможно обнаружить визуальным осмотром или другими методами неразрушающего контроля. Чаще всего его обнаруживают при испытании сварного соединения на изгиб, поскольку разрушение будет происходить даже при относительно небольших нагрузках.Излом обычно проходит по границе сварного шва или отдельные бусинки, что положительно свидетельствует о неполном сращении.

Основная причина неполного плавления — недостаточный подвод энергии в зоне сварного шва. Следовательно, основной металл в сварной канавке или ранее сделанные валики не нагреваются до температуры плавления, которая требуется для того, чтобы основной металл смешался с присадочным материалом и образовал однородный сварной шов. Неполное сплавление происходит не из-за использованного присадочного материала, а из-за неправильной подготовки сварного шва. неподходящая технология сварки (включая параметры сварки) и слабое выполнение квалифицированной процедуры.

Почему происходит неполное слияние?

Другие факторы, помимо недостаточной энергии, могут вызвать неполное сплавление металла шва, поверхностей сплавления и валика. Удар дуги — это удлинение или отклонение сварочной дуги. Наиболее частые причины — электромагнитные силы и механические силы (например, ветер или газ). На рисунке 1 показан принцип действия электромагнитной силы, отклоняющей дугу. Всего три В таких случаях асимметрично распределенное магнитное поле вокруг дуги в сочетании с электрическим полем создает электромагнитную силу.Таким образом, дуга отклоняется от зоны с плотными магнитными силовыми линиями в зону с редкими магнитными силовыми линиями.

На рис. 2 показана дуга, приводящая к неполному плавлению. Здесь дуга притягивается электромагнитная сила, действующая на поверхность плавления, которая, следовательно, нагревается и плавится, в то время как канавка, в которую падают расплавленные капли, отделившиеся от проволоки, остается холодной и нерасплавленной.

Неправильное положение пистолета. Частая причина неполного сварки — неправильное положение пистолета.Чаще всего это происходит при дуговой сварке металлическим экраном (SMAW) покрытым электродом и при полуавтоматической газовой дуговой сварке (GMAW). При сварке в горизонтальном положении сварщик обычно держит пистолет под слишком маленьким углом к заготовке, чтобы лучше видеть зону сварки.

На рис. 3 показано неправильное положение пистолета, приводящее к неполному сплавлению. В этом случае дуга расплавит верхнюю часть сварочной поверхности, но корень сварного шва не расплавится. Расплавленные капли попадают в канавку, но не смешиваются с основным металлом.Следовательно, слияние неполное.

Неконтролируемый полет сварочной ванны. В процессах дуговой сварки с использованием присадочного материала сварочная ванна обычно отклоняется в направлении развития сварного шва или в любом другом направлении. Если сварочная ванна опережает дугу, предотвращается нагрев канавки. Следовательно, между основным металлом и сварочной ванной происходит неполное сплавление. Сварочная ванна течет вправо и влево нерасплавленной сварной канавки также вызывает проблемы.

На рис. 4 показан случай, когда сварочная ванна движется впереди дуги. Дуга горит между электродом и сварочной ванной и нагревает последнюю, но основной металл не нагревается настолько, чтобы расплавиться.

Эта проблема сварочной ванны часто возникает в процессах высокопроизводительной дуговой сварки, если сварка находится в неправильном положении в широком корневом отверстии. По некоторым данным, опытные сварщики все еще могут контролировать сварочную ванну при сварке в плоском состоянии со скоростью плавления до 10 килограммов в час.Однако такая большая сварочная ванна достигается только при высокопроизводительных сварочных процессах.

Рисунок 3: Неправильное положение сварочного пистолета может вызвать неполное сплавление в корне сварного шва: Рисунок 4: Когда сварочная ванна «ускользает» вперед от дуги, может произойти неполное боковое сплавление.

Сварка при недостаточном подводе энергии к заготовке. Параметры, используемые при дуговой сварке, по-разному влияют на окончательную форму и размер сварного шва.Сварочный ток влияет в основном на проплавление стыка и, в меньшей степени, на ширину сварного шва. Однако скорость сварки влияет на глубину и ширину сварного шва. В следующее уравнение, описывающее энергию, входят три параметра. ввод в заготовку:

Уравнение показывает, что эти параметры сварки оказывают линейное влияние на подвод энергии. Однако на практике это не совсем так. Например, увеличение напряжения дуги приводит к более длинной дуге и, с учетом уравнения, к большему линейному увеличению подводимой энергии.Следовательно, потери энергии в окружающую среду увеличиваются, что не учитывается в уравнении.

Напротив, сварка с более длинным удлинением проволоки вызывает сравнительно небольшое снижение напряжения, несмотря на то, что на удлинение проволоки поступает большая энергия, что также не учитывается в уравнении. В этом случае энергия расходуется в большей степени на нагрев удлинением проволоки и в меньшей степени на плавление основного металла дугой, что приводит к неполному плавлению.

Неправильная подготовка швов. Неправильная совместная подготовка двух деталей не является основной причиной неполного сплавления, но создает условия, которые способствуют этому. Наиболее частые ошибки, допущенные при подготовке стыков, — это слишком маленький угол скоса, неправильное соотношение глубины провара к ширине, несоосность элементов стыка и недостаточно очищенная поверхность.

На рис. 5 показан слишком малый угол скоса и смещенные элементы шарнира. В обоих случаях существует риск того, что почти вертикальный скос не будет плавиться во время сварки, но будет покрыт сварочной ванной, в основном состоящей из присадочного материала, что приведет к неполному сплавлению и неполному проплавлению.

Микроскопический анализ неполного слияния

Как уже было сказано, неполный сплав чаще всего обнаруживается при испытании сварного соединения на изгиб. На вводной фотографии показан излом от неполного плавления при испытании на изгиб сварного шва с одной V-образной канавкой. Почему в этом случае произошло неполное слияние, определить сложно. Причин может быть несколько, например неправильное положение сварочной горелки, неконтролируемое движение сварочной ванны или низкий подвод энергии к заготовке. Наиболее вероятной причиной является то, что сварщик не мог контролировать большую сварочную ванну, состоящую в основном из присадочного материала, которая опережала дугу в направлении сварки.

Наличие или отсутствие оксидных включений при неполном плавлении иногда называют коллаж-нуар или коллаж-блан соответственно. Коллаж нуар показывает оксиды и примеси между основным металлом и присадочным материалом или между шариками. Это указывает на то, что подготовка шва была неправильной, поэтому примеси и оксиды не могли расплавиться и выйти на поверхность сварочной ванны.

Collage blanc, или неполное сплавление без примесей, указывает на то, что два чистых материала не были соединены вместе из-за недостатка энергии, подведенной к основному металлу и предыдущему валику.Примеси и оксиды могли быть удалены с поверхности перед сваркой, или они могли быть расплавлены дугой или сварочной ванной. В любом случае, потребляемая энергия была слишком низкой, чтобы расплавить основной металл. поверхность и поверхность предыдущей бусинки.

Что такое сварка плавлением? — Сварочные классы Near Me

Когда мы говорим слово «сплавление», мы имеем в виду процесс приложения давления к 2 отдельным кускам металла до такой степени, что они составляют одно целое.В основном сварка плавлением происходит, когда вы свариваете металлы одной марки и с одинаковой температурой плавления. Сварка плавлением также не всегда требует использования присадочного материала.

Где применяется сварка плавлением?

Обычно сварка плавлением выполняется на строительных площадках на болтах и заклепках. При сварке плавлением вы нагреваете куски металла, пока они не расплавятся, а затем даете им остыть, пока они не затвердеют. Сварку плавлением можно разделить / классифицировать по методу плавления или неплавящегося электрода.

Что такое процессы сварки плавлением?

Есть несколько обработанных сваркой плавлением. Все они могут быть разделены на категории в зависимости от уровня нагрева, который они используют (и от того, относятся ли они к процессам с расходными или расходными электродами), например:

Электрическая дуга
Газ
Электрическое сопротивление
Высокая плотность энергии

Каковы процессы дуговой сварки?

Дуговая сварка — это сварочный процесс, который используется для создания связи между двумя металлами.Дуговая сварка происходит, когда электрическая дуга от источника постоянного или переменного тока создает интенсивное тепло около 6500 градусов по Фаренгейту. Ниже представлены процессы дуговой сварки.

Дуговая сварка защищенного металла

Что такое дуговая сварка экранированного металла?

Дуговая сварка защищенного металла также известна как ручная дуговая сварка металла, сварка штучной сваркой или дуговая сварка под защитным флюсом. Подходит для сварки как цветных, так и черных металлов во всех положениях.Однако он обычно используется для сварки таких материалов, как железо и сталь, для технического обслуживания и ремонта, а также для строительства тяжелых стальных конструкций. Электроды SMAW состоят из стержня или твердого металлического стержня, окруженного составами и металлическими порошками со связующими веществами, которые помогают связывать металлы с поверхностью.

SMAW — один из самых популярных (и самых ранних) сварочных процессов благодаря своей универсальности и простоте.

Видео предоставлено Weldnotes.com. Это касается того, что такое дуговая сварка защищенного металла.

Сварка металлов в инертном газе и сварка металлов в активном газе

Что такое сварка металлов в инертном газе?

Сварка металла в инертном газе — это процесс сварки, при котором сплошной проволочный электрод подается через сварочную горелку непосредственно в сварочную ванну для соединения двух основных металлов. Затем защитные газы используются для защиты сварочной ванны от загрязнений окружающей среды, таких как кислород.

Сварка

MIG позволяет обычным людям, например художникам, сварщикам-любителям, фермерам, владельцам ранчо, энтузиастам автоспорта и самодельным сварщикам, выполнять сварку металлов толщиной до 1/2 дюйма.

Сварка вольфрамом в среде инертного газа

Что такое сварка вольфрамом в инертном газе?

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (также известная как газовая дуговая сварка вольфрамом) — это сварочный процесс, в котором для подачи тока к дуге используется неплавящийся электрод (сделанный из вольфрама). Как электрод, так и сварочная ванна защищены / охлаждаются защитным газом аргон (обычно). Сварка TIG также использует присадочный материал для армирования.

Видео предоставлено Weldnotes.com. Это касается того, что такое сварка TIG.

Плазменно-дуговая сварка

Что такое плазменно-дуговая сварка?

Плазменно-дуговая сварка — это процесс, аналогичный сварке TIG. Электрическая дуга при плазменно-дуговой сварке образуется между электродом (обычно изготовленным из спеченного вольфрама) и обрабатываемыми металлами. При плазменно-дуговой сварке плазменную дугу можно отделить от оболочки защитного газа. Затем плазма проталкивается через медное сопло с мелким отверстием, сужая дугу, и плазма выходит из отверстия со скоростью, приближающейся к скорости звука.

Видео предоставлено Джорданом Смитом. В этом видео объясняется, что такое плазменная сварка.

Дуговая сварка под флюсом

Что такое дуговая сварка под флюсом?

Дуговая сварка под флюсом — это процесс сварки, для которого требуется металлический сердечник. Как сварной шов (который к этому моменту расплавляется), так и зона дуги защищены от загрязнений за счет погружения в слой гранулированного плавкого флюса из оксида марганца, извести, кремнезема и фторида кальция.Когда флюс расплавляется, он становится проводящим и обеспечивает путь между изделием и электродом. Толстый слой флюса покрывает расплавленный металл, что предотвращает разбрызгивание и искры, а также подавляет интенсивное УФ-излучение и пары, которые являются неотъемлемой частью процесса SAW.

Видео кредитов на xAZEZELx13. В этом видео объясняется, что такое дуговая сварка под флюсом.

Дуговая сварка сердечником под флюсом

Что такое дуговая сварка сердечником?

Дуговая сварка порошковой проволокой — это полуавтоматический процесс сварки, в котором используется плавящийся электрод с непрерывной подачей, который содержит флюс и постоянное напряжение (или источник сварочного тока постоянного тока).Иногда используются защитные газы, подаваемые извне, но чаще всего флюс используется для создания защиты от атмосферы, которая обеспечивает как газовую защиту, так и защиту от жидкого шлака для сварного шва.

интересный факт: из-за высокой скорости сварки и портативности порошковая сварка часто используется в строительстве.

Видео предоставлено Weldnotes.com. Это касается того, что такое дуговая сварка с сердечником под флюсом.

Какие бывают процессы газовой сварки?

Газовая сварка — это процесс сварки, в котором для сварки металлов используются газы и кислород.Есть несколько названий газовой сварки, но наиболее распространенными являются кислородная сварка и кислородно-ацетиленовая сварка. Виды процессов газовой сварки:

Кислородно-бензиновая сварка

Когда затраты на изготовление являются проблемой, в качестве сварочного топлива используется бензин под давлением. Бензиновые резаки иногда считаются более эффективными для резки толстых стальных листов.

Кислородно-ацетиленовая сварка

Что такое кислородно-ацетиленовая сварка?

Для кислородно-ацетиленовой сварки используется смесь газообразного ацетилена и газообразного кислорода для питания сварочной горелки.Кислородно-ацетиленовая сварка на самом деле считается наиболее распространенным методом газовой сварки. Смесь газов кислорода и ацетилена, как известно, дает самую высокую температуру из имеющихся топливных газов (это также один из самых дорогих топливных газов).

видео кредита на создание материалов. Это введение в кислородно-ацетиленовую сварку.

MAPP Газовая сварка

Что такое газовая сварка МАПП?

MAPP Газовая сварка (или метилацетилен-пропадиен-нефтяной) — это газовая смесь, которая считается более инертной, чем другие типичные газовые смеси.Это также по совпадению делает его более безопасным для использования сварщиками-любителями или любителями.

Видео предоставлено CNC TopNet. Приведен пример газовой сварки МАПП.

Сварка бутана / пропана

Что такое сварка бутаном / пропаном?

Бутан и пропан могут использоваться как отдельно, так и вместе в качестве топливных газов. И бутан, и пропан имеют более низкую температуру пламени, чем ацетилен, но также дешевле и их легче транспортировать, чем ацетилен.

Пропановые горелки при использовании сами по себе ведут себя несколько иначе, чем бутановые. Пропановые горелки также используются для гибки, пайки и нагрева. Для них также требуется другой тип наконечника горелки, потому что пропан — более тяжелый газ.

Видео на мои технические испытания. В нем обсуждается пайка, пайка и сварка бутановой горелкой.

Водородная сварка

Что такое водородная сварка?

Сварка газообразным водородом — это сварочный процесс, при котором выделяется сварочное тепло за счет пропускания водорода через электрическую дугу между двумя наклонными электродами.Сварка водородом может выполняться при более высоких давлениях, чем другие процессы сварки топливным газом, что делает ее более подходящей для подводной сварки. Считается, что тепла, выделяемого при водородной сварке, достаточно для эффективной сварки вольфрама (3422 градуса Цельсия), который является наиболее тугоплавким металлом.

Водород также действует как защитный газ, предотвращающий как окисление, так и загрязнение азотом, углеродом и кислородом. Это также устраняет необходимость в флюсе для защиты от окружающей среды.

Видео предоставлено Хабибуром Рахманом. Обсуждается водородная сварка.

Какие бывают методы сварки сопротивлением?

Электрическая контактная сварка — это термин, используемый для объединения ряда сварочных процессов, которые производят объединение стыковых поверхностей, где тепло для образования сварного шва генерируется за счет электрического сопротивления материалов, а также времени и силы, которые используются для удержания обоих материалов вместе, в то время как происходит сварка.Факторы, влияющие на температуру нагрева / сварки:

Металлическое покрытие или его отсутствие
Электродные материалы
Геометрия электрода
Сила прижима электрода
Ток электрода
Продолжительность сварки

Во время сварки сопротивлением небольшие лужи расплавленного металла образуются в точке наибольшего электрического сопротивления, и в то же время через металл проходит электрический ток.

Точечная сварка

Что такое точечная сварка?

Точечная сварка — это форма контактной сварки, при которой два или более листа металла свариваются без использования присадочного металла.Процесс сварки требует приложения давления и тепла к области сварного шва с использованием профилированных медных электродов из сплава, которые пропускают электрический ток через сварные детали. По мере плавления материала детали соединяются. В этот момент ток отключается, давление электродов поддерживается, и соединение формируется.

Тепло, используемое при точечной сварке, генерируется за счет электрического тока, который передается к заготовкам через электроды из медного сплава. Затем для изготовления электрода используется медь, поскольку она имеет высокую теплопроводность и низкое электрическое сопротивление по сравнению с другими металлами.Это гарантирует, что выделяемое тепло будет генерироваться в деталях, а не в электродах.

Количество выделяемого тепла полностью зависит от электрического сопротивления и теплопроводности металла (и времени приложения тока). Уравнение, используемое для выражения уровня выделяемого тепла:

Q = I ² Rt

Q: Тепловая энергия

I: текущий

R: электрическое сопротивление

T: время подачи тока

Видео предоставлено Джеффри Санто.В нем обсуждаются основы точечной сварки.

Сварка швов

Что такое сварка швов?

Сварка швов

(также известная как сварка контактным швом) — это тип точечной сварки, при которой используются колеса с приводом от электродвигателя, а не неподвижные стержни. Шовная сварка чаще всего используется для изготовления листового металла, так как она пропускает электрический ток через соединяемые листы металла, удерживая их вместе за счет механической силы в конфигурации нахлеста между профилированными медными электродами. Слияние двух металлов происходит там, где поверхности листового металла соприкасаются друг с другом — это точка наивысшего электрического сопротивления, а также точка, в которой выделяется наибольшее количество тепла.

Тепло от дисковых электродных колес создает непрерывный сварной шов, поскольку листовой металл проходит между ними. В результате получается негерметичный сварной шов или сварной шов сопротивлением качению.

Что такое сварка контактным швом расходных материалов?

Другой вид шовной сварки — это контактный шовный сварной шов плавящейся проволокой. Разница между этой сваркой и обычной шовной сваркой заключается в том, что на электродном колесе есть канавки, поэтому между материалом, который вы пытаетесь соединить, и колесом можно поместить фигурную медную проволоку.Затем медная проволока подается с катушки и проходит вокруг электродного колеса со скоростью сварки, а затем выгружается в контейнер для отходов. Это гарантирует, что чистая, незагрязненная поверхность будет представлена для работы.

Сварка контактным швом расходуемой проволокой отличается высокой надежностью и обеспечивает скорость сварки более 70 метров в минуту.

Видео предоставлено Poor Man Mods. На нем показано, как выполнять шовную сварку.

Низкочастотная электросварка сопротивлением

Что такое низкочастотная электросварка сопротивлением?

Труба, сваренная сопротивлением току низкой частоты, — это труба, изготовленная методом холодной формовки стального листа цилиндрической формы.Электрический ток пропускается между двумя краями стали для нагрева стали до точки, в которой края вынуждены образовывать связь между собой без использования присадочного материала. Однако этот процесс сварки устарел и был заменен процессом высокочастотной электросварки.

Видео предоставлено Ришике Джанаки. В нем приводятся забавные факты о низкочастотной контактной сварке.

Сварка оплавлением

Что такое сварка оплавлением?

Оплавление — это метод контактной сварки, при котором не используются присадочные металлы.Куски металла располагаются на расстоянии в зависимости от их состава, толщины и желаемых свойств сварного шва после завершения. К металлу прикладывают ток, и зазор между обоими металлами создает сопротивление и впоследствии создает дугу (которая требуется для расплавления обоих металлов). Как только оба металла достигают требуемой температуры, их прессуют и сваривают друг с другом.

Видео кредиты компании Joining Technologies for Metals. Это актуальная лекция по оплавлению (стыковая сварка оплавлением).

Контактная проекционная сварка

Что такое контактная проекционная сварка?

Контактная сварка сопротивлением Проекционная сварка — это тип контактной сварки, при которой сила, электричество и время концентрируются на выступах (выступающих сегментах) для соединения деталей. RPW может заставить сварные швы возникать в очень крошечных конкретных местах, а также сводит к минимуму рассеивание тепла на другие металлические листы.

RPW (или контактная проекционная сварка) обычно используется в автомобильной промышленности, где детали винтовых креплений (гайки и шпильки) соединяются с компонентами из листового металла.Сварку сопротивлением проекции можно также встретить при сварке стержней и поперечной проволоки.

Видео предоставлено Супиндер Сингх. На нем показана сварка выступом для поперечной сварки.

Сварка с осадкой

Что такое сварка с опрокидыванием?

Сварка с осаждением или контактная стыковая сварка — это процесс сварки, при котором происходит слияние либо всей поверхности двух соседних поверхностей, либо постепенно вдоль стыка за счет тепла от сопротивления электрическому току через область, где эти поверхности соприкасаются.Затем прикладывают давление до начала нагрева металлов и поддерживают его в течение периода нагрева.

При сварке с осадкой используется оборудование, аналогичное используемому при сварке оплавлением, и ее можно выполнять только в том случае, если свариваемые металлы имеют одинаковую площадь поперечного сечения. Примыкающие или близлежащие поверхности также необходимо тщательно подготовить, чтобы убедиться, что они готовы к надлежащему нагреву. Различие между сваркой с оплавлением и оплавлением заключается в том, что детали зажимаются в сварочном аппарате и прикладывается сила, которая плотно сближает их.Затем через соединение пропускается ток большой силы тока, который нагревает поверхности. Когда тепло подходит для ковки, прикладывается осаживающая сила и ток. Высокая температура работы на соприкасающихся поверхностях плюс высокое давление вызывают коалесценцию.

Видео предоставлено Maneklaxports. на нем изображена высаженная машина для стыковой сварки.

Что такое сварочные процессы с высокой плотностью энергии?

Сварка с высокой плотностью энергии представляет собой сварочные процессы, в которых используются источники тепла, способные обеспечить чрезвычайно высокие уровни подводимой мощности сварного шва.Плотность энергии, получаемой от источника тепла для сварки, часто более важна, чем абсолютная энергия источника. Двумя основными типами сварочных процессов с высокой плотностью энергии являются лазерная сварка и электронно-лучевая сварка. В обоих этих сварочных процессах в качестве источника нагрева сварочного шва используется пучок высокой интенсивности, в котором энергия от источника сильно концентрируется электромагнитными или оптическими линзами.

Электронно-лучевая сварка

Что такое электронно-лучевая сварка?

Электролучевая сварка — это процесс сварки плавлением, в котором для соединения материалов используется пучок высокоскоростных электронов.Кинетическая энергия электронов преобразуется в тепло при ударе о поверхность рабочего материала. Заготовка и (возможно) присадочный металл, если он используется, плавятся, образуя часть сварного шва. Сварка часто выполняется в условиях вакуума, чтобы предотвратить рассеивание электронного луча.

Большинство металлов можно сваривать с помощью электронно-лучевой сварки, но наиболее распространенными являются:

Суперсплавы
Реактивные и тугоплавкие металлы
Нержавеющая сталь

Электронно-лучевая сварка не ограничивается и не контролируется теплопроводностью.Это позволяет сваривать металлы друг с другом с использованием высокой теплопроводности или конструкции соединений с асимметричными характеристиками теплопередачи.

Видео кредитов для инженерной академии. В нем обсуждается электронно-лучевая сварка.

Видео кредиты для индустрии EB. В нем рассматриваются различия между лазерной и электронно-лучевой сваркой.

Лазерная сварка

Что такое лазерная сварка?

Лазерная сварка — это процесс сварки, при котором куски металла / термопласта соединяются с помощью лазера.Лазерный луч — это концентрированный источник тепла, который позволяет создавать глубокие узкие швы, а также обеспечивать высокую скорость сварки. Этот процесс сварки был автоматизирован в нескольких отраслях, например в автомобилестроении.

Знакомство с процессом сварки плавлением

Большинство людей согласны с тем, что лучше строить, чем разрушать, лучше объединять, чем разделять. К сожалению, зачастую легче разорвать структуру, чем соединить ее компоненты вместе.К счастью, опытные сварщики могут вмешаться и собрать различные металлические компоненты, чтобы создать более прочные и полезные конструкции.

Процесс сварки плавлением позволяет сварщикам выполнять свои основные монтажные работы. «Слияние» формально определяется Мерриам Вебстер как «союз путем плавления или как будто путем плавления; например, слияние различных, различных или отдельных элементов в единое целое ». И это определение также может служить кратким, если не общим, описанием сварки плавлением. В этой статье мы постараемся глубже понять процесс сварки плавлением и рассмотрим важные аспекты, которые позволяют успешно применять этот метод сварки для промышленной сборки металлических конструкций, таких как трубопроводы и трубки.

Что такое сварка плавлением?

Прежде чем обсуждать сварку плавлением, полезно получить некоторое представление о значении сварки на протяжении всей зарегистрированной истории человечества. Хотя конкретную дату происхождения установить невозможно, многие историки считают, что сварка началась около 4000 г. до н.э. в Египте. Однако термин «сварка» появился намного позже — примерно в 1600 году нашей эры. После его появления основные достижения продолжали улучшать процесс ковки металлов.Наконец, в 1881 году родилась сварка плавлением, когда сэр Огюст де Меритен, французский ученый, использовал дугу для соединения двух металлических пластин. Аналогичным образом, примерно в это время были открыты или изобретены такие важные элементы, как газ ацетилен, паяльная лампа и металлический электрод. Все было готово для последующего развития технологии сварки плавлением.

Какие типы сварки плавлением?

Попросите кого-нибудь, включая профессионалов сварочной отрасли, назвать различные типы сварки плавлением, и вы, вероятно, получите краткий список часто используемых методов.К сожалению, краткий список был бы крайне неполным, как показано на рисунке ниже.

Американское сварочное общество (AWS) признало более двадцати процессов сварки плавлением. Эти процессы лучше всего можно отличить по источнику тепла, который является основой всех процессов сварки плавлением. Кроме того, сварку плавлением можно разделить на один из следующих типов: однородный — где присадочный материал сварного шва такой же, как основной материал двух соединяемых металлов; неоднородный — наполнитель, не совпадающий с основным материалом; и автогенный — сварной шов без присадочного материала.Для каждого из множества видов сварки плавлением сварщики могут найти конкретные рекомендации и советы по получению наилучших сварных швов. Однако ниже обсуждаются некоторые общие соображения, которые следует учитывать при использовании процесса сварки плавлением в промышленных целях.

Как процесс сварки плавлением применяется в промышленности?

Сварка плавлением используется для всего, от произведений искусства до авиакосмической промышленности. Следующий список включает множество промышленных приложений.

Промышленное применение сварки плавлением

Строительство
Биофармацевтические препараты
Пищевая промышленность
Водоснабжение и водоотведение
Самолеты
Автомобили 9055
905 В этих широкомасштабных промышленных применениях сварка плавлением часто используется для соединения труб с помощью таких процессов, как сварка трубы с трубной решеткой и сварка сосудов высокого давления.
В то время как газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), также известная как сварка в среде инертного газа (MIG), дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW) и дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) используются для сварки труб и труб в промышленности, газовый вольфрам Дуговая сварка (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), обеспечивает высочайшее качество сварных швов. Промышленные применения могут создавать множество проблем для сварщиков, в том числе проблемы доступности, а также угрозы безопасности. Лучший способ преодолеть эти препятствия — использовать орбитальную сварку TIG, которая автоматизирует процесс сварки плавлением и может выполняться с пульта дистанционного управления.
Arc Machines, Inc. предоставляет высококачественное автоматизированное оборудование для орбитальной GTAW-сварки и опыт. Являясь лидером в области передовых технологий сварки, мы можем помочь в оптимизации вашего процесса сварки плавлением. По вопросам, касающимся продуктов, обращайтесь по адресу [email protected] . По вопросам обслуживания обращайтесь по телефону [email protected] . Arc Machines приветствует возможность обсудить ваши конкретные потребности. Свяжитесь с нами , чтобы договориться о встрече.
В чем разница между литьем металлов и сваркой плавлением?
Написано Джоди Муэланер
Литье и сварка плавлением имеют схожие свойства материалов и процессы.
Литье используется для формирования целых деталей, а сварка плавлением создает стыки между деталями. Тем не менее, у этих процессов много общего.Их материальные свойства и физика процессов очень похожи.
Например, оба приложения включают нагрев металлов до температуры, превышающей их точку плавления, и предоставление им возможности затвердеть. Как в литом, так и в сварном металле небольшие пузырьки газа или образование пара могут привести к пористости по мере затвердевания металла. Металлы также затвердевают из расплавленного состояния, создавая окончательную зернистую структуру, которая обычно менее очищена, чем деформируемый металл, подвергнутый холодной обработке после затвердевания.
Кроме того, в обоих процессах скорость охлаждения в значительной степени определяет окончательную зернистую структуру.В отливках более тонкие стенки обычно улучшают свойства материала, поскольку быстрое охлаждение уменьшает размер кристаллов в затвердевающем металле. В результате получается мелкозернистая структура.
Хотя пористость может влиять на прочность сварного шва, хорошо контролируемый процесс сварки может практически устранить ее. Однако при литье пористость устранить значительно труднее, поскольку расплавленный металл заливается или впрыскивается в форму, и возникает турбулентность (которая захватывает газ, что приводит к пористости).Но более высокое давление впрыска может обеспечить более мелкие детали и более тонкие стенки, что, в свою очередь, может улучшить структуру зерна.
Тонкие элементы также будут способствовать дальнейшему увеличению турбулентности. С помощью литья сложно получить очень мелкозернистую структуру с низкой пористостью.
Интересно, что плавление металла в процессах аддитивного производства имеет даже больше общего с плавлением металла в процессах сварки с использованием тех же источников концентрированного тепла.
Лазерная и электронно-лучевая сварка применяется более 50 лет, а дуговая сварка — более 100 лет.Эти процессы теперь составляют основу аддитивного производства.
Физика ванн расплава металла и затвердевания включает способ взаимодействия источника энергии с материалом, а также поток жидкости и динамику ванны расплава.
Когда энергия направляется на металлическую поверхность, часть энергии никогда не достигает поверхности и теряется в окружающей среде, часть отражается при попадании на поверхность, а часть поглощается, но затем излучается.
Отражение и излучение зависят от длины волны, материала и температуры.Например, расплавленный металл поглощает намного больше лучистой энергии, чем твердый металл. Поток жидкости в ванне расплава и поток испаренного металла над ванной очень динамичны, и их трудно контролировать. Поток внутри ванны расплава разрушает поверхностные оксидные слои между частицами порошка и присадочной проволокой, существенно способствуя сплавлению с ранее нанесенными слоями.
Любой испарившийся металл над расплавленной ванной может непредсказуемым образом нарушить процесс, изменяя химический состав сплава и конденсируя компоненты, которые мешают правильному функционированию.Любой испаренный металл над ванной расплава может поглощать энергию лазера, не позволяя ему достичь ванны расплава и вызывая быстрое расширение облака пара и газа.
Возникающее в результате давление может привести к понижению ванны расплава, создавая замочную скважину, которая может проникать глубоко в металл и приводить к дефектам, таким как пористость, разбрызгивание или образование комков, а также захваченные пустоты.
Share This Post :

Навигация по записям
Previous post:
Next post:
Добавить комментарий Отменить ответ
Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *
Комментарий *
Имя *
Email *
Сайт
Рубрики
Guava WordPress Theme, Copyright 2017 2024 © Все права защищены.

Сварочная терминология . Сварочные работы. Практическое пособие

Сварка плавлением Статьи

Металлургические процессы в зоне сварки плавлением

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЗОНЕ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ МЕТАЛЛА СВАРОЧНОЙ ВАННЫ

СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Строение сварного соединения

Структура и свойства сварных соединений » Все о металлургии

Назовите виды сварки и раскройте область их применения. — КиберПедия

Сварка плавлением — обзор

6.05.5 Применение МКЭ для сварки плавлением

Процесс сварки плавлением — обзор

1.1 Общие положения

Сварка и проплавление сварного шва

Выдержит ли ваш сварной шов? Обнаружение и предотвращение неполного слияния

Почему происходит неполное слияние?

Микроскопический анализ неполного слияния

Что такое сварка плавлением? — Сварочные классы Near Me

Где применяется сварка плавлением?

Что такое процессы сварки плавлением?

Каковы процессы дуговой сварки?

Какие бывают процессы газовой сварки?

Кислородно-бензиновая сварка

Кислородно-ацетиленовая сварка

MAPP Газовая сварка

Сварка бутана / пропана

Водородная сварка

Какие бывают методы сварки сопротивлением?

Точечная сварка

Сварка швов

Низкочастотная электросварка сопротивлением

Сварка оплавлением

Контактная проекционная сварка

Сварка с осадкой

Что такое сварочные процессы с высокой плотностью энергии?

Электронно-лучевая сварка

Лазерная сварка

Знакомство с процессом сварки плавлением

В чем разница между литьем металлов и сваркой плавлением?

Добавить комментарий Отменить ответ