Функции электродных покрытий.

1) Стабилизация промежутка: создаёт условия для устойчивой сварочной дуги.

2) Газовая защита: сварочной ванны и сварочной дуги от взаимодействия с окружающей средой (древесная мука, крахмал, целлюлоза и т.д.)

3) Шлаковая защита: от взаимодействий с окружающей средой, уменьшает скорость охлаждения и затвердевания металла шва, способствует выходу газовых и не металлических включений (мрамор, мел, кварцевый песок, марганцовая руда, гранит.)

4) Роскисления металла сварочной ванны: удаления кислорода из расплавленного металла, состав (марганец, кремний, алюминий.)

ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛА ПЕРЕД СВАРКОЙ.

Правка, очистка, разметка, обработка торцов и кромок, вальцовка, сборка.

Сборка – это размещение элементов конструкции относительно друг друга в указанном порядке, предварительно скрепление их между собой с помощью приспособлений и прихваток.

Сварочная прихватка это короткий шов поперечным сечением до 1/3 поперечного сечения шва, длина прихватки зависит от толщены металлов.

Способы сборки: по разметки, по копиру, в сборочных стендов и кондукторов с механизмами зажатия детали.

СБОРОСВАРОЧНЫЕ ПРЕСПОСОБЛЕНИЯ.

1) Нельзя устанавливать прихватки в местах резких переходах в острых углах.

2) При сборке деталей вращения прихватки располагать семетрично, в случаи двух сторонней прихватки располагают в шахматном порядке.

3) Если сборочное приспособление позволяет выполнить в ней сварку, то нет необходимости делать прихватки.

4) Прихватку длинных листов начинают с постановки прихваток на одном и затем на другом концах соединений, тритию прихватку посередине, остальные между ними.

5) Прихватку длинных листовых соединений в тавр начинают с середины соединения, а затем от середины к одному концу потом к другому концу (в шахматном порядке).

6) Сварочный ток для прихваток должен на 20% - 30% больше сварочного тока для сварки тех же материалов.

Качество сварки во многом зависит от подготовки кромок и прилегающих к ним поверхность.

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ.

Плавлением, взаимодействии металла с газами и компонентами шлаков (рафинированием, разкислением, легированием, затвердевание металла и структурные изменения).

Газы поступают в металл шва из воздуха, основного и присадочного металла, из флюсов, электродной обмазки.

Кислород, попадая в металл шва, образует окислы растворимые в жидком железе, при охлаждении они располагаются по границам зёрен, снижает механические свойства металла шва и коррозионную стойкость.

Удаление кислорода – раскисление,

растворим нерастворим

[ FeO2 ] + (Si) = [ Fe ] + (SiO2)

Азот образует нейтриды, может вызвать поры и резко упрочнить металл, снижает пластичностью, вводит алюминий и титан.

(Al) + [ N ] = (AlN)

Водород растворяется при высокой температуре металла, с понижением температуры растворяемость резко снижается, начинает выделяться из жидкого металла, образуя поры. Водород продолжает выделяться из затвердевшего металла, в металле появляется напряжение он становиться хрупким, трещины могут возникнуть через несколько дней после сварки.

[ H ] + (F) = (HF) втористый водород.

Луче всего улучать защиту металла сварочной ванны от окружающей среды (сваркой под флюсом, СО2 – углекислый газ). Просушивать и прокаливать сварочные материалы, зачищать металл от ржавчин, влаги и других загрязнений.

Рефенирование (очистка) удаление из металла вредных примесей SuP.

TiB2 – рутил и CaF2 – павиковый шлак.

При кристаллизации металла шва легкоплавкие FeS – сульфиды и Fl2P, Fl3P – фосфиды выпадают по границам зёрен, от растягивающих напряжений, прослойки между зёрнами разрушаются, образуются горячие трещины, снижение прочности при высокой температуре называется красноломкость (S), снижение прочности при низких температурах называется синеломкость (P), для рафинирования вводят марганец, калий.

Легирования – это получения нужных свойств металла шва.

Кристаллизация металла шва – это процесс образования зёрен металла при его охлаждении.

Первичная кристаллизация – это возникновения и рост кристаллитов при переходе металла из жидкого состояния в твёрдое.

Вторичная – это преобразования первичных кристаллитов при охлаждении затвердевшего металла и структурное превращение в нём.

Между металлом шва и основным металлом граница сплавления, для первичной кристаллизации необходимо наличие центров кристаллизаций (зародыши), такими центрами является частично оплавленные зёрна основного металла на границе сплавления, кристаллиты растут перпендикулярно границы сплавления.

Скорость охлаждения при сварки велика и структурные свойства превращения не успевают произойти до конца при высоких температурах. Следовательно меняя скорость охлаждения металла (подогревая) или искусственного охлаждения, можно управлять процессом вторичной кристаллизации и его механическим свойствам.

ГОРЯЧИЕ ТРЕЩИНЫ (Г.Т.)

Г.Т. – образуются при первичной кристаллизации. При затвердевании металла примеси образуют легкоплавкие прослойки между кристаллитами.

При охлаждении металла его объём уменьшается, в нём возникает растягивающие напряжения. Пока прослойки жидкие под действием напряжения кристаллиты могут легко смещаться относительно друг друга, но при дальнейшем охлаждении прослойки затвердевают.

Прочность прослоек ниже прочности металла кристаллита. Прослойки разрушаются, образуются трещины.

ВНЕШНИЕ ПРИЗНАКИ ГОРЯЧИХ ТРЕЩИН.

1) Г.Т. располагаются по границам зёрен, значит они не прямолинейные и извилистые.

2) Г.Т. возникают там где металл хотя бы чуть чуть расплавлялся в металле шва.

3) Они образуются при высоких температурах, поэтому поверхность в изломе трещины окисляется, видны цвета побежалости.

СКЛОННОСТЬ МЕТАЛЛА К Г.Т.

Зависит от химического состава металла, формы шва и режима сварки.

Снизить склонность металла Г.Т.: Уменьшить скорость сварки, тем самым уменьшается скорость охлаждения, подогрев перед сваркой до 400 градусов, создать мелкозернитость структуры металла шва.

ХОЛОДНЫЕ ТРЕЩИНЫ (Х.Т.)

Причины появления критических напряжений: 1) Увеличения объёма металла при фазовых превращениях закаливающихся сталей. 2) Выделение водорода из твёрдого металла.

Склонность металла к Х.Т. зависит от химического состава.

если Сэ < 0,25 то свариваемость у этих сталей хорошая, если Сэ = 0,25 – 0,45 удовлетворительно, если Сэ > 0,45 то свариваемость плохая.

Признаки Х.Т.: излом белый блестящий, возникают как по границам зерен, так и по телу зерна, поэтому они ровные не извилистые, располагаются в металле шва и в зоне термического влияния, могут образоваться через несколько часов даже через несколько дней.

СТРОЕНИЕ ЗОНЫ ТЕРМИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ.

1) Металл шва – это сплав переплавленный основным и наплавленным металла или только переплавленный основным металла.

2) Зона сплавления – это металл, находящийся на границе основного металла шва.

3) Зона термического влияния – это участок основного металла не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменяется в результате нагрева и пластической деформации при сборке.

4) Основной металл.

Зоны термического влияния различают участки: 1) Не полного расплавления – это переходный участок, ширина очень мала, здесь происходит образования межатомных связей между металла шва и основным металлом, если имеются плёнки окислов, то прочных связей не образуются, могут возникнуть трещины.

2) Участок перегрева – происходит значительный рост зерна, снижаются механические свойства, возможность образований трещин.

3) Участок нормализации (полная перекристаллизация) – мелкозернистый металл, высокие механические свойства, более высокие, чем у основного металла.

4) Участок не полной перекристаллизации – на ряду с крупными мелкие зёрна. Свойства металла луче, чем на участке перегрева, но хуже чем на участке нормализации.

5) Участок рекристаллизация – структура металла не меняется, но происходит восстановления формы и размеров зёрен металла, подвергавшийся ранее пластичному деформированию (прокатка, ковка и т.д.).

6) Участок синеломкости – по границам зёрен выпадают микроскопические частицы примесей, снижается вязкость металла, образуются синие цвета побежалости (строение металла).

Дата добавления: 2015-11-16