Анализ и совершенствование технологии ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистраль...
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
изации пересыщен дефектами кристаллической решетки, в т.ч. и вакансиями, которые при растяжении активно перемещаются к границам, расположенным перпендикулярно действующим усилиям. Такие скопления вакансий обычно сильно ослабляют границы и создают предпосылки для возникновения зародышей разрушения. Необходимые условия для возникновения разрушения межзеренная деформация или проскальзывание, возникающие как следствие воздействия термодеформационного цикла сварки. О наличии такого вида деформации свидетельствует смещение кристаллизационных слоев, наблюдаемое на поверхности сварных швов. Смещения нередко сопровождаются значительной пластической деформацией в пограничных областях. Если по границам зерен существует скопление вакансий, микропор, примесей (особенно примесей внедрения), поверхностная энергия, необходимая для зарождения трещины, при межзеренном проскальзывании уменьшается. В том случае, если граничная диффузия проходит энергично, то полости, образующиеся по границам зерен, быстро заполняются и межзеренного разрушения не происходит.
Преимущественные места зарождения подсолидусных трещин ослабленные включениями и несовершенствами строения границы кристаллитов, где межзеренные проскальзывания наиболее ярко выражены. Чаще всего это участки, примыкающие к зоне сплавления, и поперечные границы зерен в центре шва. С увеличением размеров зерна увеличивается и проскальзывание, а следовательно, вероятность образования горячей трещины. Добавки в металл легирующих элементов, как правило, увеличивают сопротивление движению вакансий и дислокаций к границам зерен и снижают вероятность образования горячих трещин.
Случаи возникновения горячих трещин в процессе изготовления сварных конструкций привели к появлению множества методов оценки сопротивляемости применяемых сварочных материалов их образованию. Их можно разделить на следующие основные группы:
1)методы, позволяющие получать сравнительную количественную оценку применяемых сварочных материалов. Как правило, они предусматривают принудительное деформирование сварных соединений по заданной программе в процессе их формирования;
2)технологические пробы различной жесткости. В этом случае величина деформации в ТИХ задается типом опытной свариваемой конструкции, ее размерами, последовательностью выполнения швов и т.п.;
3)косвенные методы оценки технологической прочности по результатам механических испытаний образцов, проводимых при нагреве или охлаждении их по заданной программе, имитирующей сварочный термический цикл.
Для повышения сопротивляемости сварных соединений образованию горячих трещин необходимо в процессе производства стремиться к такому их сочетанию свойств в ТИХ, технологических приемов и способов сварки, а также такому конструктивному оформлению узлов, которое обеспечивали бы при минимальных значениях деформации формоизменения максимальный уровень показателя ?п?св (?п предельный темп деформации, характеризующий пластичность систем в ТИХ, ?св = ). Для этого необходимо стремиться к уменьшению интервала хрупкости, увеличению пластичности в ТИХ и снижению темпа деформации.
Все известные способы повышения технологической прочности в конечном итоге сводятся к следующим основным:
1)изменение химического состава металла шва;
2)выбор оптимального режима сварки;
3)применение рационального типа конструкции и порядка наложения сварных швов.
Химический состав металла шва один из главных факторов, в значительной мере определяющих значения ТИХ, ?min и в значительной степени интенсивность нарастания деформации усадки. Сварка плавлением представляет большие возможности регулирования состава шва, а в некоторой части и состава зоны сплавления. При сварке с применением присадочного материала (РДС, сварке под слоем флюса, в аргоне и др.) химический состав металла шва и особенности его кристаллизации определяются долей участия основного и присадочного металла и схемой кристаллизации, зависящей как от условий затвердевания и химического состава, так и от структуры основного металла, служащего подложкой, на которой кристаллизуется шов.
Эффективным средством повышения технологической прочности является снижение содержания вредных примесей (серы, фосфора, по возможности углерода), а также дополнительное легирование, способствующее связыванию серы и фосфора в тугоплавкие соединения.
Большое влияние оказывает характер структуры, образующейся при кристаллизации. Благоприятной, например, считается дендритная равноосная. Для ее получения прибегают к модифицированию сварных швов редкоземельными, тугоплавкими или поверхностно-активными элементами. Иногда применяется внешнее воздействие на кристаллизующийся металл шва электромагнитное или ультразвуковое перемешивание, механические колебания ванны в процессе кристаллизации и др. для создания условий, способствующих переходу от плоской схемы кристаллизации к объемной иногда прибегают ко введению в сварочную ванну дополнительного холодного металла в виде проволоки или металлической крупки того же состава, что и свариваемый металл. Введение охлаждающей присадки создает в ванне зону термического переохлаждения и способствует получению объемной схемы кристаллизации. Высокопрочные, высоколегированные стали больше подвержены образованию горячих трещин, чем обычные конструктивные. Это можно объяснить большей направленностью кристаллитной с