ТЕОРИЯ сварочных процессов

Трещины повт’орного нагрева

Трещины повторного нагрева образуются в процессе высокого отпуска сварных соединений с целью снятия сварочных напря­жений. Они характерны для низколегированных и легированных сталей, в особенности для перлитных жаропрочных Сг — Мо — V сталей. Трещины представляют собой межкристаллитное раз­рушение в крупнозернистой части ЗТВ. Критический интервал температур растрескивания 770...970 К.

Склонность к трещинам повторного нагрева зависит от соста­ва стали, микроструктуры ЗТВ и значений остаточных сварочных напряжений. Наличие в составе стали Сг, Mo, V, а также Си, Nb, Ті и примесей (Р, As, Sb и др.) способствует появлению склон­ности к растрескиванию. Ориентировочно потенциальную склон­ность к образованию трещин можно оценить по выражению

AG = Сг + 3,3Mo + 8,1V — 2,

согласно которому при AG > 0 стали потенциально склонны к образованию трещин повторного нагрева. Повышение содержа­ния С увеличивает склонность к появлению трещин, а легирова­ние Мп и Ni понижает ее.

Образование трещин связывают с локальной пластической деформацией ползучести, обусловливающей релаксацию (снятие) сварочных напряжений. Нагрев и выдержка в критическом ин­тервале температур приводят к выделению мелкодисперсных час­тиц карбидов в теле зерен. Упрочнение последних способствует развитию пластической деформации преимущественно в пригра­ничных областях зерен. В результате относительного смещения зерен на их стыках появляются пики микронапряжений, кото­рые служат причиной зарождения очагов микротрещин. Образо­вание микротрещин облегчается сегрегацией примесей на гра­ницах зерен, снижающих их когезионную прочность (прочность сцепления).

Качественную оценку склонности сталей к образованию тре­щин повторного нагрева получают путем испытаний жестких сварных проб, которые после сварки подвергают высокому отпус­ку в течение 5... 15 ч. По результатам испытаний стали разделяют на склонные и несклонные к растрескиванию. Сравнительную количественную оценку получают путем механических испытаний сварных образцов по методу ЛТП2 или «имплант», которые выполняют в условиях длительного нагружения при температуре высокого отпуска. Минимальные напряжения от внешней нагруз­ки, при которых начинается растрескивание, принимают за пока­затель сопротивляемости образованию трещин повторного нагрева.

Меры предотвращения трещин повторного нагрева предусмат­ривают выбор рационального легирования стали, особенно уменьшение до возможного минимума содержания Мо и V, сни­жение уровня остаточных напряжений в сварных узлах и повы­шение температуры отпуска свыше 970 К.

Тип

элект­

рода

Марка

электрода

Предел текуче­сти, МПа

Времен­ное со­против­ление

Относи­тельное удлине­ние, %

Относи­

тельное

сужение,

°/

Ударная вяз­кость, Дж/смг при температуре

Угол

изгиба

Коэффи­циент на­плавки г/ (А-ч)

Род тока

Простран­

ственное

положенн<

разрыву,

МПа

+ 20°С

— 40°С

Э42

ОММ-5

370

480

22

«ч

55

10

50

160

10,0

Постоянный и пе­ременный

Любое

Э42

ЦМ-7

360

480

22

55

100

40

160

10,6

То же

То же

Э42

АНО-1

380

460

28

60

130

80

180

15,0

То же

Нижнее

Э42

ВСЦ-2

370

470

28

60

90

180

10,5

Постоянный лю­бой полярности

Любое

Э42А

УОНИ-13/45

360

460

26

65

220

180

8,5

8,5

Постоянный об­ратной полярности

То же

Э46

ОЗС-2

380

460

24

55

180

180

8,5

Переменный и по­стоянный обрат­ной полярности

»

Э46

ОЗС-6

390

480

24

55

12

8

180

10,5

Постоянный и пе­ременный

»

Э46

АНО-3

380

480

25

65

15

10

180

8,5

То же

Э46

МР-3

380

480

25

65

15

10

180

7,8

Переменный и по­стоянный обрат­ной полярности

Э50

УОНИ-13/55

420

520

24

62

20

165

9,0

Постоянный об­ратной полярности

»

Э150

НИ АТ-31

1600

10

5

40

10,0

То же

»

[1] При н еупругих соударениях частиц энергия пере­дается в виде энергии диссоциации дод, возбуждения wB или ионизации w,, причем за одно столкновение может быть передано сразу несколько электрон-вольт. При этом электрон нейтрального атома переходит с низкого уровня на более высокий, потенциаль­ная энергия атома растет и атом возбуждается либо ионизируется.

[2] От лат. ambios — оба.

[3] Числитель — с содержанием азота 0,02%, знаменатель —• 0,23%.

Чем меньше а, тем мельче капли жидкости и вероятнее пере­ход к мелкокапельному и струйному переносу металла.

Соприкосновение жидкого металла с газами и шлаками мо­жет изменить его поверхностное натяжение. Например, кислород снижает поверхностное натяжение стали, поэтому при сварке в инертных газах в смесь добавляют до 5% кислорода.

По данным И. К. Походни и А. М. Суптеля, при сварке на обрат­

ной полярности анодное пятно стабильно на торце жидкой капли и с увеличением тока его плотность остается постоянной, а раз­мер пятна растет. Поэтому перегрев капли и ее кипение насту­пают при меньших токах, чем на прямой полярности, когда ка­тодное пятно беспорядочно перемещается. При увеличении плот-

[4] пс,= — 26,02+ 11,51-10_3-7 + 3,426-105-7“2.

Записываем расчетное уравнение для ДHf.

т

ДЯГ=—483 680+ 5 (-26,02+11,51 -10“3-7 +3,426-105-Г“2).

298.15

После интегрирования этого выражения получим

ДНт = -483 680 - 26,02(7 - 298,15) + (11,51 /2)■ 10“3(72 - 298,152)- - 3,426 • 10S( 1 /7 - 1 /298,15).

[5] При написании этого раздела предполагалось знакомство читателя с курсом химии.

[6]

[7] В приближенных расчетах % принимают за единицу.

[8] Эффект Баушингера заключается в том, что предварительная пластиче­ская деформация металла растяжением уменьшает предел текучести при после­дующем его сжатии и, наоборот, предварительная пластическая деформация металлов сжатием уменьшает предел текучести при последующем его растяжении.

[9] Для однокомпонентной системы температура равновесия двух фаз соот­ветствует 7л; для двухкомпонентного сплава с содержанием примеси Со (см рис. 13 2) — кривой А'В".

[10] Коагуляция и сфероидизация фаз рассмотрены выше.

[11] Зерна аустенита, образовавшиеся при иагреве свыше Асз при пред­шествующей термической обработке

[12] Согласно стандарту природную зернистость стали оценивают баллом зерна, которое формируется после восьмичасовой выдержки стали при 1203 К

[13] От англ m situ, т е на месте

ТЕОРИЯ сварочных процессов

Граничные условия

Чтобы решить дифференциальное уравнение теплопроводно­сти, необходимо задать распределение температур в начальный момент времени (начальное условие) и условия взаимодействия тела с окружающей средой на его границах (граничные условия). Начальное условие определяется …

Основные допущения и упрощения, принятые в классической теории распространения теплоты при сварке

На современном уровне развития математики аналитическое решение уравнения теплопроводности в общем виде (5.21) еще не найдено, однако при введении некоторых допущений и упрощений можно получить пригодные для практического использования ча­стные …

Дифференциальное уравнение теплопроводности

Сложный процесс изменения температуры точек тела с коор­динатами jc, у, z во времени t описывается дифференциальным уравнением теплопроводности. Для вывода этого уравнения необ­ходимо рассмотреть баланс теплоты в некотором элементарном объеме …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.