Файл: Лабораторная работа 5 Изучение структуры сварного соединения Теоретические сведения.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.12.2023

Просмотров: 96

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
закалка– старение);

  1. – участок синеломкости. Температура нагрева металла на данном участке сварного шва ниже 500С, и его структура не отличается от структуры основного металла. У железа и его сплавов прочность и твердость при температуре от 200 до 300С выше прочности при комнатной температуре, а пластичность и ударная вязкость – ниже. Это явление получило название «синеломкость». Температура синеломкости
соответствуетпоявлениюнаметаллесинегоцветапобежалости(пленкиокисласинего цвета).Такимобразом,механическиесвойствазониучастковсварногосоединениянеодинаковы.Взонетермическоговлияниянаиболеенизкиемеханические свойства наблюдаются у металла шва, на границе сплавления,участке перегрева и участке синеломкости. У наплавленного металла шва этообъясняетсялитойструктуройметаллаивероятностьюналичиядефектов(инородных включений, пор, непроваров и т. п.), в переходной зоне шва –тем,чтоструктурасталисостоитизлитыхзереникрупныхкристалловперегретого металла с характерной для них низкой прочностью. На участкесинеломкоститакженизкиепластичностьиударнаявязкость.Такаяразносвойственность участков сварного шва особенно резко проявляется приэксплуатациисварныхконструкций,испытывающихдинамическиеициклическиенагрузки.Структурнуюнеоднородностьсварногосоединенияможновопределеннойстепениустранитьтермическойобработкой.Еслинатермическуюобработкувозлагаетсятолькозадачаснятиявнутреннихнапряжений,возникших
врезультатесварки,томожноограничитьсянизкотемпературным отжигом при 500 – 600Сс последующим медленнымохлаждением.Процесссваркипротекаетвусловияхнепрерывногоизменениятемпературы,деформаций,напряженийиструктурывоколошовнойзоневследствие интенсивного местного неравномерного нагрева металла. Оценкаизменения температуры в зоне термического влияния при сварке плавлениемможетбытьсделанапорезультатамрасчетовтепловыхпроцессов.Параметры термического цикла (ПТЦ) околошовной зоны приоднопроходнойсваркеизменяютсявширокихпределахвзависимостиот толщины листов основного металла. Наиболее эффективным средствомизменения параметров термического цикла является предварительный илисопутствующийподогревместасварки(последующееснижениескоростиохлаждения для уменьшения закалочных явлений). Однако подогрев иногданеможетбытьиспользованиз-завозможностичрезмерногоростазернастали(перегрева),образованияоколошовныхгорячихтрещинилииз-затрудностиосуществления.В случаем но г о с л о й н о йсварки параметры термического цикла вОШЗ (при укладке первого слоя многослойного шва длинными участками)принципиально не отличаются от параметров однопроходной наплавки илисварки.Расчетыосновываютсянаоднихитехжесхемах.Металлвоколошовной зоне каждого предыдущего слоя, до момента начала укладкиследующего, успевает почти полностью охладиться. Однако последующиеслои охлаждаются все-таки несколько медленнее, чем первый. В отношениивозможности воздействия на структуру и свойства металла шва и ОШЗ этотспособобладаетдвумясущественнымипреимуществами:

  • резкое снижение длительности пребывания металла при температуре интенсивного роста зерен; т. е. чем больше число укладываемых слоев, тем меньше погонная энергия дуги, и продолжительность пребывания металла при температуре выше 900С;

  • положительное воздействие теплоты последующего слоя на формирование структуры предыдущего.
Благодаря этим преимуществам способ многослойной сварки длиннымиучастками является основным технологическим вариантом для соединениябольшинстваэлементовконструкцийсреднейибольшойтолщиныизперлитныхи мартенситных сталей.Вследствие непрерывного суммирования тепловых полей примногослойнойсваркекороткимиучасткамиспоследовательнымналожениемслоевможнополучитьвоколошовнойзонепервогослоясложный термический цикл с малой длительностью пребывания выше 900С,подобныйциклуизотермическойзакалки.Этотциклпозволяетвоколошовнойзонеишвеприсваркесталей,склонныхкобразованиюмартенситнойструктуры,получитьтвердый,относительновязкийипластичныйметаллсо структуройбейнита.Прочностьсварногосоединениязависиттакжеотдефектов,несвязанныхсоструктурнымипревращениями,–этонеправильноеформирование шва, образование наплывов и подрезов, образование трещинпринеравномернойусадкевпроцессекристаллизацииметаллашва.Призатвердевании объем шва уменьшается, а основной металл препятствует этойусадке.Врезультатемогутобразоватьсязначительныевнутренниенапряженияи дажетрещины.

2 Оборудование и материалы

1 Металлографический микроскоп МЕТАМ РВ-222Образцысталейразличныхмарок(шлифы).

  1. Методика выполнения работы


  1. Исследовать под металлографическим микроскопом МЕТАМ РВ-22 структуру наплавленного металла и зоны термического влияния. Выявить дефекты сварного соединения.
Включение микроскопа в работу производит учебный мастер (лаборант).После этого необходимо установить исследуемый образец на микроскоп и вокулярынаблюдатьструктуруметалласварного соединения.Рисунок3.1-МикроскопМЕТАМРВ-22Регулировку контрастности изображения производить с помощьюнастроечныхвинтов.Рисунок3.2–Регулированиеконтрастностиизображения

  1. Зарисовать схему строения сварного шва (см. рисунок 1.1) и описать особенности структуры каждого участка зоны термического влияния.

  2. Определить по структуре сварного шва наиболее вероятное место его разрушения.

  1. Контрольные вопросы


  1. Дайте определение понятию «металл шва»

  2. Что такое зона термического влияния?

  3. Что называется околошовной зоной?

  4. От чего зависит ширина околошовной зоны?

  5. Из каких участков состоит зона термического влияния?
Ответы:

  1. Металл шва — сплав, образованный расплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом.

  2. Зона термического влияния – это участок основного материала (металла или термопластика), который при нагреве в процессе обработки не расплавился, но его микроструктура и свойства изменились. ЗТВ возникает при сварке и термической резке, но может образоваться и при механической обработке из-за нагрева трением.

  3. Зона основного металла толщиной в несколько миллиметров, расположенная непосредственно за поверхностью контакта и отличающаяся от соседней зоны наличием макроскопического травления, называется околошовной зоной.

  4. От режима сварки и металла.

  5. Зону термического влияния, подразделяют на следующие участки: I - неполного расплавления; II - перегрева; III - нормализации; IV - неполной перекристаллизации; V - рекристаллизации; VI - синеломкости.

  1. Список использованных источников


  1. Теория сварочных процессов: Учеб.для вузов//под ред. В. М. Неровного. – М:Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. – 752с.

  2. Теория сварочных процессов: Учеб. для вузов по спец.
«Оборудование и технология сварочн. производства.» //под ред. В. В.Фролова– М: Высш.шк.,1988– 559 с.

  1. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд. доп. и испр. //под ред. А. С. Зубченко – М: Машиностроение, 2003. – 784с.



Смотрите также файлы