Как обеспечить прочные и долговечные сварные швы? Понимание ключевых принципов и методов сварки имеет решающее значение. Это руководство охватывает основные знания о сварке, начиная с оценки свариваемости и предотвращения дефектов и заканчивая выбором подходящих материалов и оценкой методов испытаний. Вы получите представление об оптимизации сварочных процессов, обеспечении безопасности и достижении высококачественных результатов. Независимо от того, являетесь ли вы новичком или опытным сварщиком, этот всеобъемлющий обзор позволит вам усовершенствовать свои навыки и улучшить результаты сварки.
Процесс соединения атомов двух объектов в единое целое путем нагрева или давления, с использованием наполнителей или без них.
Это способность однородных или разнородных материалов свариваться, образуя целостное соединение и удовлетворяя ожидаемым эксплуатационным требованиям в условиях производственного процесса.
Материалы, дизайн, процесс и условия обслуживания.
① Оцените тенденцию сварное соединение для получения дефектов процесса, чтобы обеспечить основу для разработки разумного процесса сварки;
② Оцените, может ли сварное соединение удовлетворять требованиям, предъявляемым к конструктивным характеристикам; проектирование новая сварка Метод испытаний отвечает следующим принципам: сопоставимость, актуальность, воспроизводимость и экономичность.
Содержание легирующих элементов в стали преобразуется и накладывается на несколько значений содержания углерода, что используется в качестве параметрического показателя для грубой оценки склонности стали к образованию холодных трещин.
В основном используется для определения тенденции к образованию холодных трещин в первом слое сварного шва и HAZ низколегированных сплавов. высокопрочная стальи может быть использован для формулирования процесса сварки.
1) Подготовка образцов, толщина свариваемого листа стали δ= 9-38 мм
Паз стыкового соединения должен быть обработан механическим способом, а соединительный шов должен быть сварен в пределах 60 мм с обоих концов испытательной плиты, причем сварка должна быть двухсторонней. Обратите внимание на предотвращение угловой деформации и неполного проплавления. Убедитесь, что в середине сварного шва свариваемого образца имеется зазор в 2 мм.
2) Условия испытаний
Сайт сварочный пруток выбранный для пробного сварного шва, должен соответствовать основному металлу. Используемый сварочный пруток должен быть строго высушен.
Диаметр сварочного прутка должен быть 4 мм, сварочный ток должен быть (170 ± 10) а, сила тока сварочное напряжение должно быть (24 ± 2) В, а скорость сварки должна составлять (150 ± 10) мм/мин.
Испытательный шов можно сваривать при различных температурах.
Только один пробный шов сваривается без заполнения канавки.
После выдержки и естественного охлаждения в течение 24 часов после сварки образец должен быть взят и обнаружение трещин должны быть выполнены.
3) Обнаружение и расчет интенсивности трещин
Невооруженным глазом или с помощью ручной 5-10-кратной лупы определите наличие трещин на поверхности и участке сварного шва и зоны термического влияния.
Принято считать, что когда поверхностная скорость трещин низкая легированная сталь при испытании на "мелкое измельчение железа" менее 20%, как правило, трещины отсутствуют.
Цель - оценить склонность к образованию водородоиндуцированных трещин замедленного типа в стали.
С помощью другого оборудования можно также измерить чувствительность к трещинам при повторном нагреве и пластинчатую чувствительность.
1) Для подготовки образцов штифтовое испытательное полотно из сварной стали или цилиндра должно быть отобрано вдоль направления прокатки, и положение штифта в направлении толщины должно быть указано.
На верхнем конце испытательной планки имеется кольцевая или спиральная выемка. Вставьте штифтовую испытательную планку в соответствующее отверстие опорной плиты так, чтобы конец с насечкой был заподлицо с поверхностью опорной плиты.
Для штифтового испытательного стержня с кольцевой выемкой расстояние между выемкой и торцевой поверхностью должно составлять сварная шайба проникновения касаются или пересекаются с плоскостью резания корня надреза, но проникновение по окружности корня надреза не должно превышать 20%.
Для низколегированной стали значение a составляет 2 мм, когда сварочное тепло входного сигнала составляет e = 15 КДж/см.
2) Во время испытания, в соответствии с выбранным методом сварки и строго контролируемыми параметрами процесса, слой наплавочный шов наплавляется на опорную плиту, а центральная линия сварного шва должна проходить через центр образца.
Глубина проплавления должна обеспечивать расположение вершины надреза в крупнозернистой области зоны термического влияния, а длина сварного шва L составляет около 100-150 мм.
Во время сварки измеряется значение времени охлаждения T8 / 5 при температуре 800-500 ℃. Если сварка не подвергается предварительному нагреву, нагрузка должна производиться при охлаждении до 100-150 ℃ после сварки;
Во время предварительный подогрев перед сваркойЗагрузка должна производиться при температуре на 50-70 ℃ выше температуры предварительного нагрева.
Нагрузка должна быть приложена в течение 1 мин и до охлаждения до 100 ℃ или на 50-70 ℃ выше, чем температура предварительного нагрева.
При наличии посленагревательного нагрева нагружение должно производиться до посленагревательного нагрева. Когда испытательный стержень нагружен, штифт может сломаться в течение времени нагрузки. Запишите время выдержки.
Сталь с предел текучести Сталь σs≥ 295mpa можно назвать высокопрочной.
Когда ωMn≤ 1,7%, он может повысить вязкость и снизить температуру хрупкого перехода, в то время как Si снижает пластичность и вязкость.
Ni - это элемент, который может не только упрочнить твердый раствор, но и повысить вязкость и значительно снизить температуру хрупкого перехода.
Он широко используется в низкотемпературной стали.
Низколегированная высокопрочная сталь с предел текучести 295-490 МПа, который обычно поставляется и используется в горячем или нормализованном состоянии.
Высокопрочная сталь выбирается с учетом ее прочности, поэтому принцип работы сварного соединения таков: прочность сварного соединения равна прочности основного металла (принцип равной прочности).
Анализ:
① Когда прочность сварного соединения превышает прочность основного металла, пластическая вязкость снижается,
② Когда прочность сварного соединения равна прочности основного металла, срок службы эквивалентен
③ Если прочность сварного соединения меньше, чем прочность основного металла, прочность соединения недостаточна.
Горячекатаная сталь содержит небольшое количество элементы сплаваи, как правило, не имеет склонности к образованию холодных трещин.
Из-за большого количества элементы сплаваПри этом тенденция к закалке нормализованной стали увеличивается.
С увеличением углеродного эквивалента и толщины листа нормализованной стали, закаливаемость и склонность к образованию холодных трещин увеличиваются.
Влияющие факторы:
(1) Углеродный эквивалент
(2) Тенденция к затвердеванию: тенденция к затвердеванию горячих стальной прокат и нормализованная сталь
(3) Наибольшая твердость зона термического влияния является простым методом оценки тенденции к закалке и восприимчивости стали к образованию холодных трещин.
Другая форма трещины может появиться в процессе послесварочной термической обработки для снятия напряжения или послесварочного высокотемпературного нагрева сварных конструкций, таких как толстостенные сосуды высокого давления из нормализованной стали Mo.
Вязкость - это свойство, характеризующее сложность металлов в образовании и распространении хрупких трещин.
① Не должно быть дефекты сварки например, трещины и
② Он может соответствовать требованиям к эксплуатационным характеристикам.
Сварочные материалы горячей стальной прокат и нормализованная сталь обычно выбираются в зависимости от уровня прочности, и ключевыми моментами являются следующие:
① Выберите сварочные материалы соответствующего уровня, соответствующие механические свойства основного металла;
② Учитывайте влияние коэффициента плавления и скорости охлаждения одновременно;
③ Рассмотрите влияние послесварочной термической обработки на механические свойства сварного шва.
① Не превышайте первоначальную температуру отпуска основного металла, чтобы не повлиять на характеристики самого основного металла;
② Для закаленных материалов избегайте диапазона температур, при которых возникает отпускная хрупкость.
Закалка + отпуск (высокая температура).
Высокая прочность сварка стали Используется "низкопрочное согласование", что позволяет повысить трещиностойкость зоны сварки.
① Необходимо, чтобы скорость охлаждения во время мартенситного превращения не была слишком быстрой, чтобы мартенсит мог иметь эффект самоотпуска для предотвращения образования холодные трещины;
② Необходимо, чтобы скорость охлаждения в диапазоне 800 ℃ - 500 ℃ превышала критическую скорость для образования хрупкой смешанной структуры.
Проблемы, которые необходимо решить при сварке низкоуглеродистых материалов закалка и отпуск сталь:
① Предотвратите появление трещин;
② Повышение вязкости металла сварного шва и зоны термического влияния при обеспечении требований высокой прочности.
Для низколегированной стали с низким содержание углеродаУвеличение скорости охлаждения для образования низкоуглеродистого мартенсита благоприятно для обеспечения вязкости.
Добавление легирующих элементов в среднеуглеродистые закаленная и отпущенная сталь в основном играет роль в обеспечении прокаливаемости и повышении стойкости к отпуску, в то время как истинные прочностные характеристики в основном зависят от содержания углерода.
Основные характеристики: высокая удельная прочность и высокая твердость.
① Усиление матрицы твердым раствором, добавление элементов сплава для усиления ферритной матрицы, а широко используемые элементы Cr, Mo, W и Nb могут значительно повысить термическую прочность;
② Упрочнение второй фазой осадков: в жаропрочной стали с ферритом в качестве матрицы, упрочняющая фаза в основном состоит из карбида сплава;
③ Укрепление границ зерен: добавление микроэлементов может адсорбироваться на границе зерен, задерживать диффузию легирующих элементов вдоль границы зерен, таким образом, укрепляя границы зерен.
Основными проблемами при сварке перлитной жаропрочной стали являются холодные трещины, закалка и размягчение зоны термического влияния, а также трещины при снятии напряжения в Послесварочная термическая обработка или длительного использования при высокой температуре.
Диапазон температур от - 10 ℃ до - 196 ℃ называется "низкой температурой", а когда она ниже - 196 ℃, то называется "сверхнизкой температурой".
Нержавеющая сталь - это общее название легированной стали с высокой химической стабильностью, которая может противостоять коррозии воздуха, воды, кислоты, щелочи, соли и ее раствора и других агрессивных сред.
К основным видам коррозии нержавеющей стали относятся равномерная коррозия, точечная коррозия, щелевая коррозия и коррозия под напряжением.
Равномерная коррозия Коррозия всех металлических поверхностей, находящихся в контакте с агрессивной средой;
Точечная коррозия Относится к локальной коррозии, которая возникает на поверхности металлических материалов без коррозии или с незначительной коррозией;
Щелевая коррозия: в электролите, например, в среде ионов кислорода, когда есть зазор между нержавеющими сталями или между поверхностями, контактирующими с посторонними веществами, поток раствора в щели будет задерживаться, так что раствор будет локально Cl - и образует концентрационную ячейку, что приводит к локальному разрушению пассивация нержавеющей стали пленка, адсорбируя Cl - в щели;
Межкристаллитная коррозия, явление селективной коррозии вблизи границы зерен;
Коррозия под напряжением Означает хрупкое растрескивание нержавеющей стали под действием специфической коррозионной среды и растягивающего напряжения.
1) Уменьшите содержание хлорид-иона и иона кислорода;
2) В нержавеющую сталь добавляют такие легирующие элементы, как хром, никель, молибден, кремний и медь;
3) старайтесь не проводить холодную обработку, чтобы снизить вероятность точечной коррозии в местах выхода дислокаций; 4) уменьшите содержание углерода в стали.
Хрупкость при 475 ℃, в основном в феррите с Cr > 13%, длительный нагрев и медленное охлаждение при 430-480 ℃, что приводит к увеличению прочности и уменьшению вязкости при комнатной или отрицательной температуре;
σ Фазовое охрупчивание характерно для интерметаллического соединения 45% с массовой долей Cr, FeCr, немагнитного, твердого и хрупкого.
1) Межкристаллитная коррозия,
2) Межкристаллитная коррозия в зоне термического влияния и сенсибилизированной зоне, и
3) Коррозия ножа.
1) Заставить металл шва стать ультранизкоуглеродистым или содержать достаточное количество стабилизирующего элемента NB с помощью сварочных материалов.
2) Отрегулируйте состав сварного шва для получения определенной δ-фазы. Теория межкристаллитной коррозии - это, по сути, теория дефицита хрома.
Она относится к межкристаллитной коррозии в сварочное тепло пораженная зона, где пиковая температура нагрева находится в чувствительном диапазоне нагрева.
Межкристаллитная коррозия в зоне сплавления похожа на резку ножом, поэтому ее называют "ножевой коррозией".
① Выберите низкоуглеродистый цветной металл и сварочный материал;
② Используется фазово-структурированная нержавеющая сталь;
③ Применяйте сварку на низком токе, чтобы уменьшить степень перегрева и ширину зоны крупнозернистой сварки;
④ Окончательная сварка шва в контакте с коррозионной средой
⑤ Поперечный шов
⑥ Увеличьте содержание Ti и TB в стали, чтобы на границе зерен крупнозернистой зоны сварки было достаточно Ti, TB и карбонизации.
Для того чтобы уменьшить температура сварки зоны термического влияния, предотвратить образование межкристаллитной коррозии, предотвратить перегрев сварочного прутка и сварочной проволоки, сварочную деформацию и сварочное напряжение, а также снизить тепловыделение.
Окружающая среда, селективная коррозионная среда и растягивающее напряжение.
1) Регулировка химического состава, ультранизкое содержание углерода способствует улучшению способности сопротивления коррозии под напряжением, а также согласованию состава и среды,
2) Удалить сварку остаточное напряжение
3) Электрохимическая коррозия, регулярный осмотр и своевременный ремонт и т.д.
1) С одной стороны, необходимо уменьшить сегрегацию Cr и Mo
2) С одной стороны, используются так называемые "сверхлегированные" сварочные материалы с более высоким содержанием CR и Mo, чем в основном металле.
При сварке аустенитной нержавеющей стали образуются термические трещины, коррозионные трещины под напряжением, сварочные деформации и межкристаллитная коррозия.
1) Аустенитная сталь обладает малой теплопроводностью, большим коэффициентом линейного расширения и большим растягивающим напряжением,
2) Аустенитная сталь легко образует столбчатую кристаллическую структуру сварного шва с сильной направленностью, что способствует сегрегации вредных примесей.
3) Состав сплава аустенитной стали сложный и легко растворяется в эвтектике.
① Строго ограничьте содержание P и s в основном металле и сварочных материалах
② Попробуйте сформировать двухфазную структуру в сварном шве
③ Контроль химического состава сварного шва
④ Сварка на низком токе.
18-8 раздел стальная сварка Образование A+ δ Организация, δ Фаза может растворять большое количество P, S, δ Фаза обычно составляет 3% - 7%, а A+ первичная карбидная структура образуется в сварном шве стали профиля 25-20.
① Придерживайтесь "принципа применимости".
② Определите, применим ли он в соответствии с конкретным составом каждого выбранного сварочного материала
③ Учитывайте возможный коэффициент проплавления, обусловленный методом сварки и технологическими параметрами конкретного применения
④ Степень легирования должна быть определена в соответствии с комплексным свариваемость требования, указанные в технических условиях
⑤ Обращайте внимание на систему сплавов металла шва, роль конкретного состава сплава в системе сплавов, а также учитывайте требования к эксплуатационным характеристикам и технологической свариваемости.
1) Межкристаллитная коррозия сварные соединения
2) Охрупчивание сварные соединенияВысокотемпературное охрупчивание, σ-фазовое охрупчивание, охрупчивание при 475 ℃.
Демпфирование вибрации, поглощение масла и износостойкость.
Свойства чугуна в основном зависят от формы, размера, количества и распределения графита, определенное влияние оказывает и структура матрицы.
Матрица F + сферический графит;
Серый чугун: F матрица + чешуйчатый графит;
Чугун с вермикулярным графитом: матрица + вермикулярный графит;
Мягкий чугун: Матрица F + флокулирующий графит.
Нет, во время сварки, даже если ток небольшой, доля основного металла в первом шве составляет 25% - 30%.
Если рассчитать по C = 3% в чугуне, то содержание углерода в первом шве составит 0,75% - 0,9%, что относится к высокоуглеродистая сталь.
Высокоуглеродистая мартенсит появляется сразу же после охлаждения сварки, а на сварочной зоне появляется белая структура, которая трудно поддается обработке.
Расплавленное литье предварительно нагревается до 600-700 ℃, а затем сваривается в пластичном состоянии. Температура сварки не ниже 400 ℃.
Для предотвращения образования трещин во время сварки сразу после сварки проводится обработка для снятия напряжения и медленное охлаждение.
Этот процесс ремонта с помощью сварки чугуна называется дуговой термическая сварка.
Это называется полугорячей сваркой, когда температура предварительного нагрева составляет 300-400 ℃.
Как основатель MachineMFG, я посвятил более десяти лет своей карьеры металлообрабатывающей промышленности. Мой обширный опыт позволил мне стать экспертом в области производства листового металла, механической обработки, машиностроения и станков для обработки металлов. Я постоянно думаю, читаю и пишу об этих предметах, постоянно стремясь оставаться на переднем крае своей области. Позвольте моим знаниям и опыту стать преимуществом для вашего бизнеса.
RU 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
KO