Анализ и совершенствование технологии ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистраль...
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
?ных условиях. Способность сварного соединения без разрушения воспринимать деформации, вызванные термодеформацинным циклом сварки, определяет уровень его технологической прочности.
Теория технологической прочности, разработанная Н.Н.Прохоровым, гласит, что сопротивляемость сварного соединения образованию горячих трещин определяется тремя основными факторами:
1)пластичностью металла в ТИХ;
2)значением интервала ТИХ;
3)характером нарастания деформации при охлаждении (темпом нарастания деформации сварного соединения.
Рассматривая графическое изображение вышеприведенных зависимостей, можно увидеть, что:
1)на рис. 30, а, показано влияние минимальной величины пластичности в ТИХ на сопротивляемость сварного соединения образованию горячих трещин. При этом принято, что деформационная способность сплава определяется его пластичностью, т.к. при температурах в области Тс упругой деформацией можно пренебречь ввиду ее незначительности. При тех значениях ТИХ и темпа деформации, сплав, обладающий большей пластичностью (П3) трещины не даст, т.к. возникающий темп деформаций (кривая е) недостаточен для исчерпания его пластичности. У сплава, пластичность которого характеризуется кривой 2 , в момент, определяемый точкой А, значения пластичности и возникающей деформации равны кривые касаются. Это критический случай. В сплаве, обладающем пластичностью в ТИХ, характеризуемой кривой 1, при том же темпе деформаций е и температуре, соответствующей точке Б произойдет исчерпание пластических свойств и образуется трещина. Таким образом, чем больше пластичность в ТИХ, тем при прочих равных условиях меньше вероятность образования горячей трещины;
2)на рис. 30, б) представлен случай, когда сплавы при одинаковой минимальной пластичности отличаются протяженностью ТИХ. При этом принято, что характер изменения пластичности в ТИХ у всех трех сплавов одинаков и пластичность остается неизменной на всем протяжении ТИХ. В этом случае, чем больше протяженность ТИХ, тем больше вероятность возникновения трещины;
3)на рис. 30, в) рассмотрено влияние темпа деформации при одинаковых значениях пластичности П и ТИХ. В сварном шве, при кристаллизации которого возникает темп деформации, характеризуемый кривой 1, при температуре Т1 появится трещина, т.к. в этот момент значение деформации превысит значение пластичности соединения в ТИХ. Для соединения, темп деформаций которого обозначен кривой 2, точка касания при температуре Т2 будет критической. Сплав, характеризуемый кривой 3, трещины не образует; более того он имеет еще некоторый запас пластичности ?П. Т.о., чем меньше темп деформации в ТИХ, тем меньше вероятность образования горячих трещин.
Значения пластичности П и характер ее изменения в ТИХ зависят от химического состава сплава, схемы кристаллизации сварного шва, развития физической и химической неоднородности и др. факторов, значение и степень влияния которых существенно зависят от методов, приемов сварки, применяемых режимов и т.п. Значения ТИХ, так же, как и значение минимальной пластичности, зависят от многих факторов, поддающихся управлению. Главные из них химический состав свариваемых материалов и применяемых присадочных проволок, покрытия электродов, флюсы, режим сварки, определяющий форму шва, схему кристаллизации и процессы структурообразования в металле шва и околошовной зоне, размер зерна, характер и интенсивность протекания ликвационных и сегрегационных процессов и др. Темп деформации, характеризуемый наклоном кривой е к оси температур и кривизной самой кривой, зависят от усадки сплава и деформации в околошовной зоне. Деформация в сварном шве, обусловленная кристаллизационными и структурными процессами при остывании, распределяется по сечению весьма неравномерно: участки шва с более высокими температурами и, вследствие этого, менее прочные деформируются сильнее, чем участки, прилегающие к зоне сплавления и охлаждающиеся более интенсивно. Такое неравномерное распределение деформаций в сварном шве и ТИХ иногда называют концентрацией деформаций.
Горячие трещины по температуре возникновения, подразделяют на:
1)кристаллизационные, возникающие в области температур солидуса;
2)подсолидусные, температура образования которых ниже температуры процесса окончания затвердевания.
По расположению в сварном соединении различают:
1)горячие трещины в шве;
2)в зоне сплавления;
3)в околошовной зоне.
Также в зависимости от ориентации трещин относительно направления сварки их делят на:
1)продольные;
2)поперечные.
Во всех случаях вероятность образования горячих трещин определяется соотношением пластических свойств соединений в ТИХ и темпом деформаций. Однако степень влияния отдельных технологических и металлургических факторов для каждого вида может существенно различаться вследствие неодинаковости условий формирования физической и химической неоднородности в различных зонах сварного соединения. Особенно следует отметить трещины повторного нагрева, образующиеся при многослойной сварке в ранее наложенных валиках в результате термодеформационного воздействия от сварки последующих слоев.
Кристаллизационные трещины образуются, как правило, в сварном шве и реже в зоне полуоплавленных зерен. Подсолидусные трещины возникают в интервале температур второго минимума пластичности, расположенного ниже температуры солидуса. Сварной шов из-за неравновесного процесса кристалл