Возможности термической обработки сварных соединений
Возможности термической обработки сварных соединений - раздел Образование, Материаловедение
Структурную Неоднородность Сварного Соединения Можно В Некото...
Структурную неоднородность сварного соединения можно в некоторой степени устранить путем термической обработки. Если на термическую обработку возлагается только задача снятия внутренних напряжений (возникших в результате сварки), то достаточно ограничиться низкотемпературным отжигом с последующим медленным охлаждением. Обычно для снятия внутренних напряжений применяют отжиг при 500-600 °C, а иногда и при более низких температурах.
Однако часто на термическую обработку возлагают и другие задачи:
1. Получение мелкого зерна путем перекристаллизации.
2. Выравнивание структуры по сечению шва и зоны термического влияния.
3. Выравнивание химического состава путем диффузии.
4. Придание основному и наплавленному металлу заданных свойств и структуры.
В любом случае, прежде чем решиться на термическую обработку сварного соединения, нужно тщательно изучить геометрию и размеры сварного соединения, неоднородность химического состава и структуры. Как правило, после этого требуется экспериментальная проверка принятых решений.
Следует отметить, что прочность сварного соединения зависит также от дефектов, не связанных со структурными превращениями. Это неправильное формирование шва, образование наплывов и подрезов, образование трещин при неравномерной усадке шва. Последнее объясняется тем, что жидкий металл имеет больший объем, нежели твердый. При затвердевании объем шва будет уменьшаться, а основной металл, как правило, препятствует этой усадке. В результате могут образоваться внутренние напряжения и трещины.
Задания по выполнению работы
1. Изучить коллекцию сварных образцов и определить дефекты, которые выявляются внешним осмотром.
2. Определить характерные зоны сварного соединения.
3. Изучить и зарисовать микроструктуру сварного соединения.
4. Определить содержание углерода (по микроструктуре) в шве и в основном металле.
5. Произвести замер твердости по сечению сварного соединения.
6. Ответить на контрольные вопросы.
Содержание отчета
1. Цель работы.
2. Материалы и оборудование.
3. Рисунок диаграммы железо-углерод и схемы сварного соединения.
4. Краткая характеристика микроструктуры и свойств зон и участков сварного соединения.
5. Изображение микроструктуры характерных участков и зон сварного соединения.
6. Расчет химического состава шва и основного металла по углероду.
7. Рисунки дефектов сварных швов.
8. График изменения твердости по сечению шва.
Контрольные вопросы
1. Из каких этапов состоит процесс образования сварного соединения?
2. Что такое термический цикл сварки?
3. Попробуйте нарисовать термический цикл при сварке (в координатах температура – время). Сравните с графиком какого-либо вида термической обработки, например, закалки в воду, нормализации. Проанализируйте, в чем сходство и различие вида кривых.
4. Что такое мягкий и жесткий режим сварки? Как их получить практически при ручной дуговой сварке, при контактной и других способах?
5. Из каких зон состоит сварное соединение?
6. Опишите характерные признаки зон сварного соединения. Как эти зоны образуются при сварке?
7. Как добиваются равнопрочности сварного шва с основным металлом?
8. Всегда ли нужно добиваться равнопрочности шва и основного металла?
9. От каких факторов зависит ширина зоны сплавления?
10.Что называется зоной термического влияния?
11. Из каких участков состоит зона термического влияния?
12. От чего зависит величина зоны термического влияния?
13. Отличается ли химический состав металла в зоне термического влияния от химического состава основного свариваемого металла?
14. Какие изменения происходят в металле участка перегрева?
15. Свойства металла на участке нормализации.
16. Структурные превращения металла на участке неполной перекристаллизации.
17. Что такое наклеп и рекристаллизация?
18. Какие дефекты влияют на качество шва?
19. Причины образования трещин в шве.
20. Как устранить внутренние напряжения в сварном соединении?
Рис. 1. Микроструктура сварного шва
Учебное издание
ЕГОРОВ Юрий Петрович
ЛОЗинСКИЙ Юрий Михайлович
РООТ Раиса Васильевна
УТЬЕВ Олег Михайлович
ХВОРОВА Ирина Александровна
БАГИНСКИЙ Андрей Геннадьевич
СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ
Методические указания к выполнению лабораторных работ
по курсам «Материаловедение» для студентов,
обучающихся по направлению 150700 «Машиностроение»
ББК 34.62
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию
методическим семинаром кафедры «Материаловедение и технология металлов» «2» февраля 2012 г.
МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Цель работы:
1. Ознакомиться с приборами и методами исследования металлов.
2. Изучить методы исследования строения металлов.
3. Изучить работу металлогра
I. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ
Основной целью любого метода исследования является получение достоверной информации о строении и свойствах изучаемого материала. Чем больше и разнообразнее информация, тем точнее можно предвидеть п
II. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛОВ
Основными механическими свойствами металлов являются прочность, упругость, пластичность, твердость и вязкость. Механические свойства металлов определяют испытанием специальных образцов на соответст
III. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Для изучения структуры металлов и сплавов используются различные физические методы, позволяющие на основании регистрации известных физических величин анализировать структуру и состояние вещества, а
IV. МЕТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
Металлографический анализ проводится с целью изучения влияния химического состава и различных видов обработки на структуру металла.
Различают макро- и микроструктуру. Соответственно, метал
ИССЛЕДОВАНИЕ МАКРОСТРУКТУРЫ (МАКРОАНАЛИЗ)
Макроанализ дает представление об общем строении металла и позволяет оценить его качество после различных видов обработки: литья, обработки давлением, сварки, термической и хим
МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ (МИКРОАНАЛИЗ)
Микроскопический анализ заключается в исследовании структуры специально подготовленных образцов (микрошлифов) при увеличениях от 30-50 до 1500-1800 крат.
Микроанализ п
Железоуглеродистые сплавы (сталь, чугун).
1. 1-5% раствор HNO3 в этиловом спирте. Реактив выявляет структуру закаленной, отпущенной и отожженной стали. Травление от нескольких секунд до минут.
2. Насыщенный водный раств
Порядок выполнения работы
1. Изучить теоретический материал по теме занятия.
2. Ознакомиться с приборами и методами определения твердости по Бринеллю, по Роквеллу, по Виккерсу и микротвердости.
Основные положения
При проектировании и производстве машин, механизмов, инструментов те или иные детали должны обладать определенными механическими свойствами. Механические свойства металлов характери
Порядок выполнения работы
1. Ознакомится с основными сведениями по теме работы.
2. С помощью биологического микроскопа проследить ход кристаллизации различных солей из пересыщенных водных растворов. Зарисовать нача
Пластическая деформация металлов
Важнейшим и наиболее характерным свойством металлов является пластичность ‑ способность претерпевать деформацию (изменять форму и размеры) без разрушения. В сочетании
Наклеп и рекристаллизация металлов
Наиболее впечатляющим свойством металлов при пластической деформации является деформационное упрочнение, или способность металлов становиться прочнее при деформации. Из дислокационной теории следуе
По изменению твердости при нагреве
Определение температуры рекристаллизации необходимо для назначения режимов рекристаллизационного отжига– термической обработки для снятия наклепа. Температур
ДИАГРАММЫ СОСТОЯНИЯ И ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА СПЛАВОВ
Цель работы:
1. Изучить основные разновидности диаграмм состояния двойных сплавов.
2. Научиться определять по диаграмме состояния возможность проведения термическ
Основные положения
Для практической работы с двойными сплавами необходимо знать их структуру, возможность ее изменения с изменением температуры и состава сплава и, таким образом, судить о свойствах сплавов и о возмож
В твердом состоянии
В этой системе в жидком состоянии компоненты А и В растворяются друг в друге, а в твердом н
Между компонентами
Если в процессе кристаллизации компоненты образуют устойчивое химическое соединение, то оно играет роль самостоятельного компонента в системе. С учетом этого, любую диаграмму с химическим соединени
Диаграмма состояния с фазовым превращением в твердом состоянии
Если один или оба компонента при нагревании и охлаждении в твердом состоянии меняют свое кристаллическое строение, то это сказывается на виде диаграммы. На ней появляются дополнительные линии, хара
Правило концентраций
Для определения состава фаз, находящихся в равновесии при любой температуре, лежащей между линиями ликвидус и солидус (например, в точке c), нужно провести через эту точку прямую, параллельн
Правило отрезков (рычага)
Количество твердой фазы в точке c определяется отношением длины отрезка ас, примыкающего к ли
Порядок выполнения работы
1. Изучить содержание основных положений работы.
2. Разобраться с помощью тренажера со стальной частью диаграммы Fe – Fe3C.
3. Получить навыки определен
Основные положения
На диаграмме состояния железо–углерод (рис. 1) сплавы, относящиеся к сталям, расположены в интервале концентраций углерода до 2,14 %, т. е. левее точки Е. При температурах ни
Основные положения
Чугун – это железоуглеродистый сплав с содержанием углерода от 2,14 до 6 %. Кроме этих элементов, в чугуне содержится еще ряд примесей (кремний, марганец, сера,
Основные положения
Цель любого процесса термической обработки заключается в том, чтобы нагревом до определенной температуры, выдержкой и последующим охлаждением с определенной скоростью вызват
Методические указания по выполнению работы
Студенты получают образцы различных марок углеродистых сталей. Для группы студентов в 2-3 человека преподаватель указывает конкретные марки стали для проведения экспериментов (ВСт3; 10; 45; У8; У12
Основные положения
Как было установлено в лабораторной работе «Закалка углеродистых сталей», закаленные стали имеют высокие твердость и прочность, но очень низкие пластические свойства. То есть, сталь в закаленном со
Методические указания по выполнению работы
1. Закаленные в ходе предыдущей лабораторной работы («Закалка углеродистой стали») образцы различных марок углеродистых сталей подвергнуть отпуску при температурах 200, 400 и 600 °С.
2. Ис
Порядок выполнения работы
1. Изучить необходимый теоретический материал по теме занятия. Ознакомиться с механизмом упрочнения алюминиевых сплавов термической обработкой, с изменениями их структуры при закалке и старении.
Основные положения
Термическая обработка алюминиевых сплавов в зависимости от производственной ситуации и эксплуатационных условий работы детали может преследовать различные цели:
1) Повышени
Упрочняемых термической обработкой
Дуралюмины обозначаются буквой Д с цифрами, являющимися условными номерами сплавов, например, Д1, Д6, Д16, Д18 и. т. д. Структурное состояние сплава также может обозначаться в его м
Порядок выполнения работы
1. Ознакомиться по методическому пособию с процессом образования сварного соединения.
2. По диаграмме железо-углерод и схеме сварного соединения изучить характерные зоны и участки, их стру
Их образования, структуры и свойств
Процесс образования сварного соединения начинается с нагрева и расплавления основного и электродного металлов.
После образования сварочной ванны жидкий металл подвергается
Новости и инфо для студентов