Читайте также:
|
В настоящее время в сварных конструкциях применяются многие марки сталей, различающиеся между собой по химическому составу, термической обработке и механическим свойствам. Столь же значительно и число применяемых сварочных материалов, способов сварки и видов обработки соединений, обеспечивающих необходимые механические свойства сварных соединений. Целесообразно поэтому рассматривать лишь общие закономерности обеспечения необходимой прочности и пластичности сварных соединений.
Свойства сварных соединений зависят от металла шва и свойств различных зон термического влияния. Для подавляющего большинства сталей удается получить такой химический состав металла шва и его структуру, которые обеспечивают прочность и пластичность металла шва не ниже, а во многих случаях и выше тех же характеристик основного металла. Как правило, этого удается достигнуть непосредственно после сварки, а в некоторых случаях— после термической обработки сварной конструкции. Свойства околошной зоны в основном зависят от реакции основного металла на термический цикл сварки; на них крайне мало влияет состав металла шва. В большинстве случаев, в особенности для сложнолегированных сталей, чувствительных к термическому циклу сварки, задача обеспечения необходимых механических свойств сварных соединений сводится к достижению необходимых свойств металла в зонах термического влияния сварки. Существуют определенные возможности за счет регулирования термического воздействия, сварки получить свойства зоны термического влияния, обеспечивающие равнопрочность и достаточную пластичность сварного соединения по сравнению с исходным основным металлом. В ряде случаев для высокопрочных и сложнолегированных сталей необходимо провоить термическую обработку отдельных сварных деталей или всей конструкции, чтобы устранить последствия отрицательного влияния термического цикла сварки на свойства околошовной зоны. Кратко "рассмотрим пути обеспечения необходимой прочности и пластичности металла шва. Как указывалось в гл. 1 и 2, для уменьшения многообразия рассматриваемых марок сталей в строительстве они классифицированы независимо от химического состава на классы.
Таблица 3.2
Механические свойства наплавленного металла и стыковых сварных соединений
| Механические свойства металла шва или наплавленного металла при применении электродов диаметром более 2,5 мм | Механические cboi'Sctb.t спайного соединения при применении электродов диаметром 2,5 мм и менее | ||||
| Тип элек- | временное со- | ||||
| трода | временное сопро- | относительное | ударная вяз- | противление | угол за [~и 6а |
| тивление раз- | удлинение | кость а((. | разрыву оЕ, | а', град | |
| рыву σв МПа | δ. % | МДж/мг | МПа | ||
| не менее | не менее | ||||
| Э34 | — | — | |||
| Э42 | 0,8 | ||||
| Э42А | 1,4 | ||||
| Э46 | 0,8 | ||||
| Э46А | 1.4 | ||||
| Э50 | 0,6 | ||||
| Э50А | 1,3 | ||||
| Э55 | 1,2 | 5.50 | |||
| Э60 | 0,6 | — | — | ||
| Э60А | 1,0 | — | — | ||
| Э70 | 0,6 | — | — | ||
| Э85 | 0,5 | — | — | ||
| Э100 | 0,5 | — | — | ||
| Э125 | 0,4 | — | — | ||
| Э145. | 0,4 |
Примечание. Для электродов типов Э85, Э100 Э125, Э145 механические свойства указаны после термической обработки.
Относительное удлинение б снижается от 25 % для С 38/23 до 10 % для С 85/75.
Электроды для ручной сварки соответственно подразделяются на типы, приведенные в табл. 3.2.
При правильном выборе типа электрода качественная ручная сварка обеспечивает свойства металла шва, не уступающие свойсвойствам основного металла. При автоматизированных способах сварки это может быть достигнуто выбором химического состава электродных проволок, легированием металла флюсом и смешиванием присадочного и основного металла при расплавлении. Термическая обработка позволяет дополнительно повысить механи ческих свойства металла шва.
Отрицательное влияние термического цикла на околошовную зону может проявляться в росте зерна вблизи линии сплавления, понижении пластичности металла в зоне, испытавшей перекристаллизацию, понижении прочности в зоне высокого отпуска, если основной металл перед сваркой находился в термически обработанном состоянии. Степень указанных воздействий может меняться в зависимости от термического цикла сварки, химического состава стали и ее термической обработки до сварки. Прочность сварных стыковых соединений может зависеть от концентрации напряжений в месте перехода от шва к основному металлу, а также от абсолютных и относительных размеров зон с различными свойствами (мягкие и твердые прослойки). Следует отметить, что чем выше уровень прочности основного металла и его чувствительность к концентраторам напряжений, тем труднее обеспечить в конструкции равнопрочность сварного соединения и основного металла. В этих случаях может потребоваться как термическая обработка сварного соединения, так и его механическая обработка для уменьшения концентрации напряжений или даже термомеханическая обработка соединений, заключающаяся в пластической деформации металла сварного соединения перед термической обработкой.
Закономерности протекания пластической деформации и разрушения стыковых соединений при их нагружении весьма близки к рассмотренным в § 3 для соединений с прослойками. Влияния, вносимые концентрацией напряжений, как правило, несущественны, если рассматривается поведение стыкового соединения с полным проваром из пластичных металлов и при однократном статическом нагружении. Высокопрочные материалы, которые весьма чувствительны к концентрации напряжений, разрушаются обычно в зоне перехода от шва к основному металлу, где имеется концентрация напряжений.
Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 152 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Изменение свойств наклепанного металла в сварных стыковых соединениях | | | Механические свойства стыковых сварных соединений из цветных сплавов |