Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу!

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Технология сварки и свойства соединений



При выборе сварочных материалов необходимо предотвратить горячие трещины в шве и ЗТВ, трещины при термообработке, а также обеспечить равную жаропрочность сварного соединения и основного металла.

При сварке гомогенных сплавов применяют присадочные проволоки, близкие по химическому составу к основному. Отличие состоит в увеличении доли элементов, повышающих энергию активации процессов диффузии (Mo, W, Mn), и в уменьшении упрочняющих добавок (Ti, A1) (табл. 32). При сварке гетерогенных сплавов с большим содержанием Ti и Al применяют присадочные проволоки, в которых часть Ti заменена Nb.

Таблица 32

Типовые составы присадочных материалов

 

Марка сплава Содержание элементов, %
C Si Mn W Cr Mo Fe Другие элементы
ВЖ-98 0,1 0,8 0,5 13...16 23...26 0,4
ЭП-683 0,1 0,5 1,0 14...16 18...21 0,6 0,3...0,55 B
ЭП-367 0,04 0,5 1,5 14...16 14...16 4,0 0,3...0,7 Ti
ЭП-533 0,01 0,6 0,5 7...9 19...22 7...9 3,0 0,04 Al; 2,3...2,5 Ti
ЭП-648 0,1 0,4 0,5 4,3...5,3 32...35 2,3..3,3 4,0 1,0 Al; 1,0 Ti; 1,0 Nb

 

Общий принцип выбора режима сварки – максимально возможное сокращение времени высокотемпературного нагрева, увеличение скорости охлаждения и уменьшения размеров сварочной ванны, снижение сварочных напряжений.

Указанные требования выполняются при лазерной и ЭЛС на скорости < 50 м/ч. Эффективно также применение сварки давлением. Чтобы уменьшить перегрев, электроды и изделие помещают в воду или омывают струями воды.

Сплавы с содержанием (Ti+Al) > 4 % являются плохо свариваемыми и их рекомендуют соединять диффузионной сваркой и пайкой.

Термообработка после сварки для гомогенных сплавов включает аустенизацию сварных узлов при Т = 1050...1200 °С, которая приводит к растворению избыточных фаз и снятию сварочных напряжений. Это повышает работоспособность сварных соединений в коррозионных средах (табл. 33).



Таблица 33

Жаропрочность сварных соединений никелевых сплавов

 

Марка сплава Способ сварки Испытуемый образец Условия испытания Время до разрушения, ч Место разрушения
Т, °С s, МПа
ХН77ЮР (ЭП-437) ЭЛС Основной металл Основной металл
ХН60ВТ Основной металл 128/182 Основной металл
ХН67МВТЮ (ЭП-202) АДС Основной металл 203/115 Основной металл
Х35Н50ВМ (ЭП-648) ЭЛС Основной металл Основной металл

 

Примечание. Аустенизация 1200 °С, 1 час, воздух.

 

Для гетерогенных дисперсионно-упрочняемых сплавов термообработка включает аустенизацию и стабилизирующий отжиг. Более эффективна двукратная обработка, которая формирует глобулярную структуру карбидов и g¢–фазы по границам. Последующее двухступенчатое старение при 900 °С, 8 часов и при 850 °С, 15 часов приводит к выделению g'–фазы в объёмах зерен и стабилизирует структуру для последующей высокотемпературной эксплуатации, но не изменяет морфологию карбидов. Качественные сварные соединения показывают высокие эксплуатационные свойства, мало отличающиеся от основного металла (табл. 33).

 

Контрольные вопросы к главе 9

1. Какими свойствами обладают никелевые сплавы?



2. Назовите трудности при сварке никелевых сплавов.

3. Как предотвратить возможность образования горячих трещин в никелевых сплавах?

4. Какие изменения структуры наблюдаются в ЗТВ?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Многообразие сталей и сплавов, применяемых при изготовлении сварных конструкций, требует от инженера-сварщика глубоких знаний в области материаловедения, теории сварочных процессов, технологии и оборудовании сварки плавлением и давлением.

Особенно это относится к специальным сталям и сплавам, которые характеризуются наличием в них большого количества легирующих элементов, обеспечивающих получение особых свойств сварных конструкций.

К таким свойствам относятся жаростойкость, коррозионностойкость, хладостойкость, радиационностойкость и другие. Эти свойства обеспечиваются сталями различных структурных классов (аустенитные, ферритные и т.д.) и комплексным легированием.

Разработка способов и технологии сварки таких материалов требует учета условий эксплуатации и требований к сварным соединениям. Условия работы сварной конструкции должны учитываться на всех этапах разработки технологии сварки и термообработки.

При этом необходимо принимать меры против разрушения сварных соединений как при изготовлении, так и в условиях эксплуатации (устранять возможности образования трещин, коррозионного разрушения, охрупчивания и т.п.).

Разрабатываются и будут разрабатываться новые марки сталей и сплавов, обладающих требуемыми эксплуатационными свойствами. Сварка таких материалов потребует применения новых чистых и сверхчистых основных и присадочных материалов, высококонцентрированных источников тепла (плазма, электронный луч) и специального оборудования.

От инженера-сварщика требуется комплексный подход к разработке технологии и оборудования для сборки и сварки конструкций из специальных сталей и сплавов, начиная с анализа конструкции и заканчивая выбором способов контроля качества сварных соединений.



Все это обусловливает необходимость изучения широкого круга вопросов общетехнических и специальных дисциплин, применения современных средств информационной и вычислительной техники.

 


 

 

ПРИЛОЖЕНИЯ


Приложение 1

ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ

И ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

1. Изучение структуры сварных соединений хромоникелевых аустенитных сталей.

2. Исследование влияния термообработки на структуру жаро-прочных перлитных сталей.

3. Исследование влияния Cr на жаростойкость сварных швов.

4. Определение размеров зерна в металле сварного соединения ферритной стали.

5. Определение критической температуры хрупкости перлитной стали.

6. Исследование ликвационных зон в сварном соединении.

7. Расчет режимов сварки сталей с полиморфными превращениями.

8. Расчет склонности сталей к образованию ХТ и ГТ.

 

Приложение 2


Просмотров 374

Эта страница нарушает авторские права




allrefrs.ru - 2021 год. Все права принадлежат их авторам!