Способы повышения сопротивляемости сварных соединений легированных сталей образованию холодных трещин
Способы предотвращения холодных трещин в сварных соединениях направлены на уменьшение или устранение отрицательного действия основных факторов (обусловливающих их образование) путем: 1) регулирования структуры металла сварных соединений; 2) снижения концентрации диффузионного …
Холодные трещины при сварке
Холодные трещины объединяют категорию трещин в сварном соединении, формальными признаками которых являются: возможность их визуального наблюдения практически сразу после охлаждения соединения; их блестящий кристаллический излом без следов высокотемпературного окисления. Холодные …
Горячие трещины при сварке
Горячие трещины при сварке - это хрупкие межкристаллитные разрушения шва и зоны термического влияния, наиболее часто возникающие в твердожидком состоянии при завершении кристаллизации (рис. 12.52). Возможно также образование горячих трещин …
Понятие технологической прочности
Технологическая прочность металлов и сплавов - это способность сохранять сплошность в процессе технологических тепловых и силовых воздействий при изготовлении изделий (сварке, литье, обработке давлением и других процессах). Термин был предложен …
Физические основы формирования сварочных деформаций и напряжений в различных металлах и сплавах
Тепловая «нагрузка» на металл при сварке в отсутствие внешних силовых воздействий приводит к возникновению собственных сварочных деформаций и напряжений. Причины образования сварочных деформаций и напряжений рассмотрим на примере сварки относительно …
Термическое равновесие
Термическое равновесие в дуговом промежутке будет полным, если частота появления всех возможных энергетических состояний удовлетворяет распределению Максвелла - Больцмана. В плотной среде столба дуги столкновения между частицами приводят к быстрому …
Теплопроводность плазмы
Теплопроводность плазмы также обусловлена движением частиц. Главную роль в переносе теплоты от горячих участков плазмы к холодным играют электроны (благодаря их большей скорости теплового движения). Если вдоль некоторого направления существует …
Фазовые и структурные превращения в сталях при сварке
При сварке сталей металл зоны термического влияния претерпевает последовательно целый ряд фазовых и структурных превращений на этапах нагрева и охлаждения сварочного термического цикла. На этапе нагрева сварочного термического цикла на …
Распад твердых растворов
Распад твердых растворов с выделением фаз является превращением диффузионного типа и происходит по механизму образования и роста зародышей; имеет определенные особенности по сравнению с полиморфным превращением. Помимо затрат выделившейся объемной …
Полиморфные превращения
Ряд металлов (Fe, Ті, Со и др.) имеет несколько модификаций кристаллических структур при различных температурах. Термодинамически полиморфные превращения (переход из одной модификации в другую) обусловлены минимумом объемной свободной энергии, характерным …
Гомогенизация и сегрегация примесей на границах зерен
Перераспределение примесей и легирующих элементов в сплавах происходит в период их пребывания при температурах, при которых существует заметная диффузионная подвижность примесей и этих элементов. Возможны два противоположных процесса: гомогенизация (выравнивание …
Процессы видоизменения границ зерен
В процессе охлаждения расположение границ зерен, как правило, изменяется в результате процесса их миграции. После завершения охлаждения в большинстве случаев физические границы не совпадают с зонами срастания первичных кристаллитов - …
Дислокационная модель границ зерен
Образование границ зерен - структурное превращение, присущее литому металлу (сварному шву, отливке) в период завершения его кристаллизации из жидкого расплава. Границы образуются непосредственно при срастании первичных кристаллитов. Поскольку кристаллические решетки …
Явления переноса в плазме
Направленное движение ионов и электронов в плазме может быть вызвано двумя причинами: электрическим полем, создающим ток, или же разницей в концентрации частиц между различными участками плазмы. Кроме того, в неравномерно …
Закономерности формирования химической неоднородности
Формирование сварного соединения при сварке плавлением сопровождается сложными диффузионными процессами в жидкой и твердой фазах, которые приводят к изменению химического состава в различных зонах сварного шва, выделению или перераспределению примесей …
Схема кристаллизации сварных швов
Под схемой кристаллизации понимают форму осей кристаллитов и значение угла срастания противоположно растущих кристаллитов - угла 0 = 2а между касательными к этим осям (рис. 12.11). Рис 12.11. Схема кристаллизации …
Общие положения теории первичной кристаллизации
Первичная кристаллизация является фазовым переходом материала из жидкого в твердое состояние. В соответствии с законами термодинамики этот переход обусловлен повышением свободнойвнутренней энергии материала с понижением температуры (рис. 12.8). Рис. 12.8. …
Особенность превращений в металлах при сварке
Особенность фазовых и структурных превращений при сварке по сравнению со многими процессами термической обработки заключается в том, что они протекают в неравновесных условиях сварочного термодеформационного цикла, т. е. в условиях …
Понятие фазовых и структурных превращений
Под фазовыми превращениями (переходами I рода) понимают превращения с образованием новых фаз, отличающихся от исходных атомно-кристаллическим строением, часто составом, свойства - • ми и разграниченных с ними поверхностями раздела (межфазными …
Распределение дефектов кристаллического строения в металле сварного соединения
Процесс сварки сопровождается интенсивным термодеформационным воздействием на металл. Высокие температуры нагрева, неравновесные условия кристаллизации шва, высоко - и низкотемпературная пластическая деформация, значительная химическая неоднородность металла шва оказывают большое влияние на …
Процессы перераспределения дефектов кристаллического строения при технологической обработке металла
Изменение плотности и перераспределение дефектов кристаллической решетки - процессы, которые протекают в металле, находящемся в неравновесном состоянии после процесса холодного пластического деформирования или после быстрого (закалочного) охлаждения металла, имеющего высокую …
Процессы взаимодействий дислокаций в кристаллической решетке
При перемещении дислокаций в кристаллической решетке происходит их взаимодействие друг с другом, обусловленное взаимодействием полей их напряжений. Дислокации одинакового знака, движущиеся в одной или параллельных плоскостях, отталкиваются, а дислокации разных …
Понятие о дефектах кристаллической решетки
В процессе кристаллизации, технологических тепловых и механических воздействий в металле возникают дефекты кристаллической решетки, т. е. нарушается правильность кристаллического строения во многих локальных субмикроскопических зонах металла. Несовершенства кристаллического строения вызывают …
Элементы термодинамики твердых тел
Монолитность сварного соединения при сварке (см. гл. 1) обеспечивается образованием межатомных и межмолекулярных связей между частицами соединяемых материалов на поверхности их контакта. Процессы образования связей, их изменения при фазовых и …
Деионизация
В любой точке стационарного разряда концентрация заряженных частиц любого типа определяется равенством скоростей образования и потерь частиц в этой точке. Ионизация в плазме приводит к разделению зарядов, но электрическое притяжение …
Показатели свариваемости
Признаки, характеризующие ту или иную степень свариваемости, четко не определены и устанавливаются в зависимости от отраслевых технических требований к производству сварных конструкций. Результатом неупругого соударения будет образование иона и двух …
Физическая и технологическая свариваемость
В сварочной практике используют понятия физической и технологической свариваемости. Физическая свариваемость характеризует принципиальную возможность получения монолитных сварных соединений и главным образом относится к разнородным материалам. Физическая свариваемость материалов зависит от …
Характерные зоны сварных соединений
Сварные соединения, выполненные сваркой плавлением, можно разделить на несколько зон, отличающихся макро - и микроструктурой, химическим составом, механическими свойствами и другими признаками: сварной шов, зону сплавления, зону термического влияния и …
Заварка дефектов и электрошлаковая сварка
При заварке глубоких дефектов остывание металла происходит в жестком контуре, препятствующем его сокращению. При этом возникают трехосные растягивающие напряжения, и их компоненты могут существенно превосходить предел текучести. Это же явление …
Многопроходная сварка
При укладке первого валика во время многопроходной сварки процессы образования продольной и поперечной усадки протекают примерно так же, как и при однопроходной сварке (см. разд. 11.5.1). Отличие состоит в том, …
Напряжения при сварке оболочек
Жесткость оболочек (труб, сосудов, резервуаров) в плоскости сварки ниже, чем плоских пластин при тех же толщинах. В связи с этим ширина пластических зон и максимальные напряжения в них меньше при …
Влияние неоднородности свойств материала на распределение сварочных напряжений
При сварке различных материалов с однородными свойствами, как правило, возникает распределение напряжений, аналогичное рассмотренному в разд. 11.5.1 для малоуглеродистой стали. Эксперименты показали, что такое распределение остаточных напряжений характерно для аустенитных …
Однопроходная сварка пластин прямолинейным швом
При сварке пластин из малоуглеродистой стали в поперечном сечении сварного шва образуется распределение продольных напряжений, представленное на рис. 11.7. Рассмотрим подробнее механизм его образования, описанный в разд. 11.2. Распределение напряжений …
Расчетные методы
Наиболее современным и точным способом определения напряженно-деформированного состояния как на поверхности, так и в глубине деталей является моделирование сварочных процессов на компьютере методом конечных элементов. Существует много авторских и профессиональных …
Более сложные модели поведения материала при сварке
Математических трудностей при учете упрочнения и ползучести, как правило, не возникает. Обычно принимают, что приращение пластической деформации на шаге решения состоит из двухчастей: мгновенной пластичности (не зависящей от времени, которую …
