Урок 63. Поняття про металургійні процеси зварювання. Характерні риси металургійних процесів при зварюванні сталі у порівнянні зі звичайним металургійним процесом
Поняття про металургійні процеси
Поняття про металургійні процеси зварювання.
урок 64. Забруднення металу шва, шкідливі домішки, причини забруднення металу шва. Способи боротьби із забрудненням
Метал шва насичується шкідливими речовинами з навколишнього повітря, вологи, іржі, масла, мінералів, які входять до складу зварювальних матеріалів, різних хімічних сполук, що утворюються під
час взаємодії розплавленого металу із зварювальними матеріалами.
Забрудненню металу шва можна запобігти такими способами:
— просушування зварювальних матеріалів для видалення вологи, кисню й водню;
— видалення іржі, масла та вологи з поверхні зварюваних деталей;
— створення газового й шлакового захисту дуги та зварюваного металу;
— розкиснення — переведення оксиду заліза в нерозчинні сполуки
з наступним видаленням у шлак (розкиснювачі вводяться у зварну ванну через електродний дріт, покриття, флюси).
Розкиснювачами є марганець, кремній, титан, алюміній, вуглець та інші елементи;
— рафінування — видалення сульфідів, фосфідів, нітридів, водню
за допомогою хімічних реакцій та утворення нових хімічних
сполук, які не розчиняються в залізі, а переходять у шлак.
Легування металу шва
Легуванням називається процес введення в метал шва різних елементів (хром, нікель, титан, марганець, вольфрам, молібден, ванадій та ін.), надаючи йому необхідних властивостей (міцності, в,язкості, корозієстійкості та ін.). Ці елементи вводяться до складу електродного дроту, присаджувального металу, електродного покриття або флюсу. При зварюванні легуючі елементи частково вигоряють і неповністю переходять у шов. Це треба враховувати при виборі марки електрода, присаджувального дроту, флюсу.
Урок 65.Види і причини виникнення тріщин. Основні заходи щодо запобігання утворення тріщин
Домішки й забруднення, які знаходяться у зварній ванні, мають більш
низьку температуру затвердіння ніж метал. Вони розташовані на краях зерен,
чим послаблюють міцність їх ;єднання.
На розташування неметалевих включень впливає форма шва. У глибоких і
вузьких швах вони залишаються між зернами, а в широких — витискуються на
поверхню.
При утворенні між дендритами легкоплавких забруднень (сульфідів заліза
FеS) у шві можуть виникнути гарячі тріщини. Переважно вони виникають при
усадці металу в процесі кристалізації. Утворенню гарячих тріщин
(червоноламкість) сприяє підвищений вміст у шві сірки, вуглецю, кремнію та
нікелю.
Для зменшення схильності металу до утворення гарячих тріщин
виконують такі заходи:
— використовують зварювальні метали з мінімальним вмістом сірки і
вуглецю;
— у метал шва вводять марганець, який виводить сірку в шлак;
— вводять модифікуючі елементи (титан, алюміній), які сприяють
утворенню дрібнозернистості структури;
— виконують попередній та супровідний підігрів виробу для
зменшення розтягуючих напруг.
У результаті виникнення в металі шва значних внутрішніх напруг при
температурі нижче 300°С утворюються холодні тріщини. Вони поширюються
по краях зерен або перетинають їх. Тому такі тріщини називають
внутрішньокристалічними. На схильність металу до утворення холодних тріщин
впливають водень, фосфор, швидке охолодження, підвищений вміст вуглецю та
легуючих елементів.
Причиною виникнення холодних тріщин може бути водень, який
з;єднуючись у молекули, створює великий тиск у середині зерен.
Схильність металу до утворення холодних тріщин (холодноламкість)
можна зменшити, застосовуючи такі заходи:
— використовують зварювальні матеріали з мінімальним вмістом
фосфору;
— просушують електроди, флюси й захисні гази;