Лекція 28

І. Привітання та перевірка присутніх учнів на уроці.

ІІ. Опитування учнів щодо матеріалу попереднього уроку, повторення.

1. Влияние режима РДС на долю основного металла на долю в металле шва.

2. Увеличение силы сварочного тока.

3. Повышение напряжения.

4. Увеличение диаметра электрода при той же силе сварочного тока.

ІІІ. Тема уроку: види дефектів при дуговому та електрошоковому зварюванні.

IV. Мета уроку: ознайомити студентів з видами дефектів при зварюванні дуговому та електрошоковому.

V. Послідовність викладу матеріалу: в зависимости от температуры при которой образуются трещины, различают трещины горячие и холодные.

Горячие трещины располагаются по границам кристаллитов и вызывают межкристаллитное разрушение металла. Холодные трещины характеризуются внутрикристаллическим разрушением и пересекают как зерна, так и границы зерен.

Возникновение трещин снижает технологическую прочность.

Технологическая прочность – способность металла и ЗТВ претерпевать упругопластические деформации при высоких температурах без разрушения.

Коррозия сварных соединений.

Коррозией называется процесс физико-химического разрушения металла под влиянием внешней среды.

Различают:

А) химическая;

Б)электрохимическая;

В)меж кристаллитная коррозия.

VI. Закріплення матеріалу уроку: види дефектів зварних з’єднань. Корозія метала.

VII. Домашнє завдання: С.И.Думов «Технология єлектрической сварки плавленим» Л.Машиностроение 1987 стр. 158-163; стр. 163-171(1).

Види дефектів при дуговому та електрошоковому зварюванні.

Тріщини. Типи тріщин.

Горячие трещины. В зависимости от температур при которых образуются трещины, различают 2 типа трещин горячие и холодные. К горячим трещинам относятся трещины, возникающие при температурах близких к лини солидуса, а к холодным – трещины возникающие при более низких температурах, как правило менее 120с.

Горячие трещины проходят по границам кристалликов и поэтому вызывают межкристаллическое разрушение металла.

Холодные трещины характеризуются внутрикристаллическими разрушениями и пересекают как зерна так и границы зерен.

Наличие трещин в сварных соединениях недопустимо.

Причины возникновения:

Образование горячих трещин связано со скоростью процесса кристаллизации, видом кристаллической структуры, степенью развития внутрикристаллической ликвации и скоростью нарастания напряжений в сварном соединении по мере снижения температуры.

Установлено, что в процессах нагрева в сварных соединениях возникают пластические напряжения сжатия, а при охлаждении упругие напряжения растяжения.

Образование трещин тем вероятнее, чем больше в металле элементов, способствующих образованию легкоплавких соединений и эвтектик, которые располагаются при кристаллизации зерен и затвердевших при относительно низких температурах. Сера, углерод и др. элементы образуют прослойки легкоплавких эвтектик и увеличивают склонность металла к образованию горячих трещин.

Марганец повышает стойкость металла против образования горячих трещин так как марганец связывает серу в тугоплавкое соединение.

Возникновение трещин вызывает снижение технологической прочности.

Способность металла и ЗТВ претерпевать без разрушения упругопластические деформации при высоких температурах процесса сварки называется технологической прочностью металла при сварке.

Технологическую прочность сталей уменьшают элементы – карбидообразователи.

Меры уменьшения горячих трещин:

1. Применение режимов сварки обеспечивающих получение более благоприятно формы шва.

2. Уменьшения доли участия основного металла в металле шва.

3. Использование основного и сварочного материалов с минимальным содержанием S,P,C и достаточным содержанием Mn.

4. Различные мероприятия, которые приводят к изменению первичной кристаллизации.

Холодные трещины:

Обычно образуются в том случае если при охлаждении аустенита околошовной зоны и металла переохлаждается, а превращение r-железа и L-железо протекает быстро и завершается при температуре ниже 200 градусов.

Холодные трещины являются типичными дефектами сварных соединений средне и высокотемпературных сталей перлитного и мартенситного классов.

Холодные трещины, как правило, зарождаются по истечении некоторого времени после окончания сварки, а затем на протяжении нескольких часов и даже суток распространяются как вдоль так и поперек околошовной зоны, а иногда и шва.

Предупредить холодные трещины можно:

1. Применением предварительного и сопутствующего подогрева при сварке.

2. Использованием сварочных элементов с минимальным содержанием водопроизводящих компонентов.

3. Правильный выбор режимов сварки и последовательности наложения швов.

4. Применение термообработки сразу после сварки.

Коррозия сварных соединений.

Коррозией называется процесс высоко-химического разрушения металла под влиянием внешней среды.

Коррозионная стойкость сварных соединений в различных средах и при разных температурах имеет значение так как сварные соединения часто работают в условиях способных вызвать коррозию(растворы кислот, повышения температур, влага).

1. Химическая коррозия – процесс окисления металла при непосредственном воздействия соприкасающийся с ней среды без появления электрического тока ( например окисления Fe на воздухе при нагреве с образованием оксидов окалины на его поверхности или в присутствии дисцилированной воды).

2. Электрохимическая коррозия – протекает в электролитах и сопровождается проявлением электрического тока ( кислоты, щелочи, их растворы, соли ).

Стойкость против коррозии зависит от химического состава, структуры и состояния поверхности, напряженного состояния металла, а также химического состава концентрации, температуры и скорости перемещения агрессивной среды по поверхности металла. Мерой коррозийной стойкости металла является скорость коррозии в данных условиях в среде, которая выражается глубиной коррозии в год в миллиметрах.

Для повышения коррозийной стойкости сварных швов из конструкционных низколегированной стали, предназначенных для эксплуатации в морской воде рекомендуется ввести в металл шва не более 0,55%N.

Например Э138/50Н.

3. Межкристаллитная коррозия(структурная) – процесс физико-химического разрушения металла по границам кристаллитов под действием агрессивной среды, при котором агрессивная среда проникает вглубь металла по границам зерен, нарушая металлическую связь между ними.

Межкристаллитной коррозии подвержены аустенитные коррозионно-стойкие стали, высоко хромистые, а также швах ферритного, полуферритного и мартенситного классов.

Литература:

С.И.Думов «Технология электрической сварки плавлением»

Л.машиностроение, 1987 стр. 158-163