Термическая обработка в машиностроении: Справочник

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Термическая обработка в машиностроении: Справочник

Рациональный выбор параметров технологического процесса термомеханической обработки (ТМО) возможен в том случае, если известен механизм упрочнения при комбинированном воздействии пластической деформации и фазовых превращений [2].
...
Высокотемпературная термомеханическая обработка увеличивает работу распространения трещины [2, 8, 10, 13], параметры вязкости разрушения [15, 3], повышает ударную выносливость [4], износостойкость н контактную выносливость стали [2, 7], сопротивление усталости [2], отрыву [17], распространению трещины замедленного разрушения [18] и локальному разрушению поверхности при высоких контактных напряжениях [1 ], снижает порог хладноломкости [11, 4], чувствительность к надрезу [2], изменяет вид излома при низкотемпературных разрушениях от хрупкого к вязкому [2, 11].
...
Следовательно, ВТМО является эффективным способом упрочнения сталей, который может быть надежно использован в промышленности для конструкций, работающих в условиях сложного нагружения при высоких напряжениях.
...
Установлено, что образующийся при ВТМО мартенсит наследует тонкое строение деформированного аустенита [5, 6, 20]. Следовательно, познание механизма термомехаиического упрочнения должно включать изучение структурных особенностей, возникающих при горячей деформации аустенита.
...
Характер изменения субструктуры стали при горячей обработке обусловливается соотношением между такими факторами, как температура, степень и скорость деформации. По окончании горячей обработки могут наблюдаться различные состояния:
...
большее упрочнение, тогда как при экструзии прирост прочности меньше, но пластичность выше. Применение штамповки (в выбранных условиях) создает меньшую эффективность упрочнения, чем при прокатке и экструзии вследствие неравномерности структуры и недостаточной пластичности. В соответствие с этим в меньшей мере повышается сопротивление распространению трещин. Режим деформации штамповкой, обеспечивающий максимальные значения ударной вязкости, не совпадает с режимом, обеспечивающим максимальную прочность.
...
Внедрение ТМО позволяет снизить расход стали при производстве деталей машин и механизмов вследствие уменьшения сечений, сокращения расхода запасных частей (в связи с увеличением долговечности), замены в ряде случаев легированных сталей на углеродистые.
...
Имеются два пути освоения ТМО для деталей машиностроения. Первый путь-организация термомеханического упрочнения полуфабрикатов на металлургических заводах с последующим изготовлением деталей из упрочненной заготовки. Второй путь — осуществление термомеханического упрочнения деталей непосредственно в процессе их изготовления (например, при ковке, штамповке или термической обработке) на машиностроительных заводах.
...
Несмотря на то, что к настоящему времени можно считать завершенной разработку технологии ТМО листа, полосы, сорта, ленты, на пути освоения ТМО в условиях существующих прокатных цехов на металлургических заводах имеются определенные трудности, основные из которых сложность размещения охлаждающих устройств (во многих случаях длиной 30, 40 м
...
Определенные ограничения во внедрении ТМО связаны с трудностями дальнейшей механической обработки заготовок деталей в высокопрочном состоянии. В связи с этим предпочтение отдается деталям сравнительно простой конфигурации, изготовление которых не требует больших по объему и трудоемкости операций механической обработки. В ряде случаев при изготовлении деталей из термо-механически упрочненного проката практически отсутствует надобность в операциях резания металла.
...
Возможности практического освоения ТМО существенно расширились благодаря использованию эффекта наследования [5]. Высокие механические свойства стали, полученные, например, три ТМО полуфабрикатов на металлургическом заводе, в той или иной степени восстанавливаются иа готовых изделиях при повторных нагревах. Это позволило разработать следующую практическую технологию ВТМО: высокий смягчающий отпуск для обеспечения обрабатываемости резанием и окончательная термическая обработка, включающая закалку с нагревом ТВЧ или в соляной ванне, и окончательный отпуск.
...
Таким образом, применение в машиностроении термомеханически упрочненного проката может быть либо достигнуто с использованием прямого эффекта ТМО, либо опираться на явление наследования после ТМО. К числу первых опытов следует отнести работы по термомеханическому упрочнению полосового проката из рессорной стали 55ХГР на Челябинском (на сортопрокатном стане непрерывной прокатки) и Чусовском (на линейном сортопрокатном стане) металлургических заводах [5, 16] и из стали 50ХГА иа заводе «Днепроспецсталь». Комплекты рессор из стали 55ХГР, установленные на грузовых автомашинах ЗИЛ, при ходовых испытаниях показали повышенную (на 25%) долговечность.
...
Проведены статические и динамические испытании опытных рессор из стали 50ХГА для автомобиля «Москвич», показавшие их преимущества по таким оценочным критериям, как стрела прогиба под контрольной нагрузкой, жесткость рессоры. Стендовая долговечность термомеханически упрочненных рессор возросла в среднем на 45%. Пружины опрокидывания кабии грузовых автомобилей МАЗ и «Колхида» и пружины передней подвески легковых автомобилей, изготовленных из проката стали 60С2Ф, после ВТМО, проведенной на Волгоградском металлургическом заводе «Красный Октябрь», также обнаружили свое преимущество.
...
ПРИМЕНЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИ УПРОЧНЕННОГО ПРОКАТА
...
Так, стендовые и дорожные испытания пружин опрокидывания кабины автомобиля МАЗ показали, что пружины, изготовленные после ВТМО по схеме обработки на наследование, имели следующие преимущества: меньшую усадку при трехкратном технологическом обжатии до соприкосновения витков, при длительном «заневоливанни» на стенде и при дорожных испытаниях на автомобилях.
...
Аналогичные результаты получены при стендовых испытаниях на циклическую прочность пружин передней подвески легковых автомобилен.
...
В процессе проведения работ по использованию термомеханически упрочненного проката для изготовления упругих элементов автомобилей была выявлена возможность реализации прямого эффекта ВТМО путем применения скоростного электроконтактного нагрева термомеханически упрочненного проката до 600—650 С
...
О. И. Шаврин и др. разработали технологию изготовления пружин из проволоки марки 50ХФА, подвергнутой ВТМО на опытно-промышленной установке Ижевского металлургического завода им. 50-летия СССР. Температура деформации 920—950° С, степень деформации 20%, диаметр проволоки 2,5—5,5 мм, по отделке поверхности — группы Б, В, Н (ГОСТ 14963—69).
...
Ограниченная долговечность цилиндрических пружин из подобной проволоки диаметром 3 мм (средний диаметр пружин 20 мм, полное число витков 10,5) возросла в 2,5—3 раза.
...
Повышение долговечности установлено также при изготовлении пружин из проволоки, подвергнутой ВТМО с последующей термической обработкой на наследование по схеме: ВТМО, низкий отпуск на 200—300° С, отпуск при 500—650° С
...
Для создания высокопрочного бурового инструмента на стане 300 московского завода «Серп и молот» было проведено промышленное опробование ВТМО штанг диаметром 22 мм из воздушно-закаливающихся сталей 55С2Хи 55С2М [24].
...
Температура деформации 1150—880° С, степень обжатия при дробной деформации между последними клетями 25%, охлаждение на воздухе (HRC
...
При промышленных испытаниях установлено, что средняя стойкость штаиг после ВТМО в 5—6 раз выше стойкости штанг, упрочненных обычными методами, из сталей 30 ХГСФА и ШХ15.
...
Широкое применение ВТМПО на машиностроительных заводах требует применения специальных устройств. Такие устройства достаточно просты, и их изготовление и эксплуатация не связаны со сколько-нибудь значительными капитальными затратами, поскольку по сравнению с технологическим оборудованием, используемым для индукционной закалки, добавляются лишь средства для деформации поверхности детали.
...
Принципиальная схема одного из устройств для поверхностной ТЛЮ показана на рис. 1. Оно состоит из последовательно расположенных вдоль образующей поверхности упрочняемого изделия 3
...
Одним из примеров практического использования такой схемы устройства является промышленная установка Старо-Краматорского машиностроительного завода (СКМЗ) для высокотемпературной термомеханической поверхностной обработки (ВТМПО) валков (диаметром 38 мм), станов холодной прокатки.
...
По данным Э. А. Венжеги, для ВТМПО валков большого диаметра (до 160 мм) иа СКМЗ успешно применена сравнительно простая по конструкции одноролико-вая установка, в которой деформирующим органом служит подпружиненный полый обкатной ролик, охлаждаемый водой (рис. 2).
...
На рис. 3 представлена конструкция во-доохлаждаемого ролика, состоящего из двух щек: / и 4, соединенных при помощи заклепок 5 с последующей сваркой. Полость между щеками разделена стальной пластиной 6 для улучшения циркуляции воды, подаваемой через штуцер 3, являющийся одновременно осью ролика. Вода из штуцера через специальное радиальное отверстие в текстолитовом подшипнике 2
...
Для ВТМПО валков, изготовленных из стали 9Х и подвергнутых предварительной термической обработке, использовано приспособление (см. рис. 2) на агрегате для горизонтальной непрерывной последовательной закалки или индукционном нагреве. Параметры процесса; скорость перемещения системы индуктор — обкатывающий ролик т-душирующее устройство — 180 мм/мин, частота вращения валка 320 об/мии, температура аустенитизации 950° С.
...
(лоя), чем серийные валки, Подвергнутые лишь закалке с нагревом ТВЧ. При оптимальных режимах ВТМПО сопротивление усталости валков с концентраторами напряжений возрастает на 25%, сопротивление контактно-усталостному выкрашиванию повышается в среднем на 40%.
...
Как показала В. Б. Фридман, эффективно применение ВТМПО для повышения надежности и долговечности ряда ответственных деталей тракторов и сельскохозяйственных машин.
...
На рис. 4 представлена схема установки для ВТМПО пальцев звеньев гусениц, созданная на Ворошиловградском заводе коленчатых валов им. 20-летня Октября. Механическая часть установки состоит из следующих основных узлов: деформирующего устройства, редуктора привода деформирующих роликов, загрузочного устройства, устройства для контроля стыка деталей. Два нижних ролика в трех-роликово.м деформирующем устройстве приводные, а третий (верхний) ролик закреплен на подвижной части пневмоцилиндра, создающего заданные усилия обкатки.
...
В конструкции предусмотрена возможность поворота роликов относительно оси обрабатываемой детали до 5°. Путем регулирования угла разворота роликов можно изменять осевую скорость перемещения деталей. Привод вращения нижних роликов производится от электродвигателя 15 через клиноременную передачу, редуктор 16 и карданные валы.
...
Загрузочное устройство предназначено для выдачи деталей // на линию обработки. Поступательное перемещение толкающего упора / осуществляется при помощи пневматического цилиндра 2 через систему передач (3—6) к ползушке 7. Вращение детали при ее прохождении через индуктор 13 (для равномерного иагрева) обеспечивается от электродвигателя 10 через клиноременную передачу, обгонную муфту 9 и приводные ролики 8. Обгонная муфта позволяет разрывать кинематическую цепь дополнительного вращения детали при захвате деформирующими роликами 14.
...
Испытания на износостойкость пальцев, подвергнутых поверхностной ТМО по указанным выше схемам показали, что во всех случаях износостойкость пальцев на 35— 40% выше, чем после обычной термической обработки. Благоприятное влияние холодной пластической деформации перед ВТМПО сказывается только на первых стадиях испытаний. Отсутствие положительного эффекта (н даже некоторое увеличение износа) в случае применения холодной деформации после ВТМПО) связано, скорее всего, с неудачным выбором параметров обработки.
...
Предел выносливости пальцев, подвергнутых ВТМПО, по сравнению с индукционной поверхностной закалкой возрос на ~15%, а долговечность в области ограниченной выносливости увеличилась на 70% (при напряжении 103— 105 кгс/мм2). Это связано с повышением уровня остаточных сжимающих напряжений в слое, упрочненном ВТМПО (рис. 5). Величина максимальных сжимающих напряжений на глубине 0,7—1,0 мм от поверхности увеличилась по сравнению с поверхностной закалкой ТВЧ в 1,5—2 раза.
...
Пальцы, подвергнутые поверхностной закалке с нагревом ТВЧ, разрушились при испытании на изгиб под нагрузкой 3,0—3,2 т. Пальцы, упрочненные ВТМПО, выдержали нагрузку 3,5—4,0 т и не разрушились. Остаточная стрела прогиба при одной и той же изгибающей нагрузке после ВТМПО оказалась в 2,5— 3,0 раза меньше, чем после поверхностной закалки с нагревом ТВЧ.
...
По данным В. Б. Фридман, ВТМПО пальцев элеваторных полотен картофелеуборочных комбайнов также повысила их стойкость. При лабораторных испытаниях пальцы из сталей 65Г и 60С2 после ВТМПО оказались в 1,3—1,5 раза более износостойкими, чем цементованные пальцы из стали 20. Работа разрушения этих пальцев соответственно в 4 и 4,6 раза выше, чем цементованных. По сравнению с закалкой ТВЧ сопротивление разрушению пальцев из сталей 65Г и 60С2 в результате ВТМПО повысилось в 1,25 и 1,5 раза соответственно. Стендовыми испытаниями показано, что ВТМПО повысила износостойкость пальцев в 1,35—1,40 раза по сравнению с закаленными, изготовленными из тех же марок стали (60С2 и 65Г). По данным полевых испытаний, ВТМПО (по сравнению с закалкой ТВЧ) повышает износостойкость пальцев из стали 65Г в 1,1 раза, а из стали 60С2 — примерно в 2 раза.
...
пяткой 3, размещенной на конце штока гидроцилиндра /, вводится в приспособление для обкатывания и прижимается с заданным усилием к обкатывающим роликам 4. При нагреве клапан вращается, и в момент его прижима к вращающимся роликам вращение передается также сепаратору 6, а клапан в процессе обкатки остается неподвижным. Ролики, расположенные в пазах вращающегося сепаратора, совершают планетарное движение и обкатывают конус тарелки. Ролики приводятся во вращение силами трения от вращающегося опорного конуса 5. Последний приводится во вращение ременной передачей от электродвигателя. По окончании обкатки производится отвод штока гидроцилиндра и выброс клапана из приспособления.
...
Поверхностная ТМО по различным схемам (ВТМПО, НТМПО, ВТМПО+ •+- НТМПО) обеспечивает более высокое упрочнение и меньшую степень разупрочнения материала при температурах, соответствующих условиям эксплуатации, чем после закалки с нагревом ТВЧ.
...
Наиболее устойчивым оказалось упрочнение, созданное в результате ВТМПО с деформацией обкаткой при температурах 950—840° С, что связано в какой-то мере с большой устойчивостью, созданной в этих условиях дислокационной субструктуры, закрепленной карбидными выделениями. В структуре клапанов, подвергнутых закалке ТВЧ, карбиды располагаются в основном по границам зерен. После поверхностной ТМО характер распределения карбидов изменяется: они располагаются внутри зерен по следам деформации в виде прямых, тонких, определенным образом ориентированных цепочек.
...
В качестве оптимальных при термомеханическом упрочнении впускных клапанов тракторного двигателя Д-37Е были выбраны следующие паралштры: температура аустенитизации 1250° С, продолжительность нагрева 5 с, усилие обкатки 380 кгс, температура начала деформации (обкатки) 1200° С, продолжительность обкатки 5—10 с.
...
Ускоренными сравнительными стендовыми испытаниями показано, что по износостойкости сопряжения впускной клапан — седло ВТМПО обеспечивает преимущество (примерно на 20%) по сравнению с серийным вариантом.
...
В ряде случаев упрочнение цилиндрических деталей может быть осуществлено с использованием винтового протягивания, при котором нагретая токами высокой частоты заготовка обжимается роликами, подвергаясь дополнительной вытяжке и закручиванию [23, 22 J. Установка, предназначенная для поверхностной ТМО с деформацией винтовым протягиванием (со степенью деформации от 0 до 30%) длинномерных цилиндрических заготовок валков (диаметром от 8 до 55 мм) эксплуатируется на Ленинградском сталепрокатном заводе (рис. 7).
...
Основные узлы установки предназначены для нагрева, деформации и охлаждения. Нагрев заготовки 2 до температуры деформации осуществляется индуктором / от машинного генератора МГЗ-108 ((Vmax = 100 кВт, f=
...
Силовой узел установки состоит из электродвигателя 8, червячного редуктора 7, ходового винта 6, гайки 9 и соединительной муфты 5.
...
Заготовка пропускается через индуктор и ролики и закрепляется за технологический хвостовик штифтом в соединительной муфте ходового винта. При дости
...
Рис. 7. Установка (принципиальная схема) для поверхностной ТМО с деформацией винтовым протягиванием (XX —
...
Структура стали 9Х (исходное состояние — зернистый перлит) после термомеханической обработки с деформацией путем винтового протягивания представляет собой мелкокристаллический мартенсит, карбид и остаточный аустенит. Возрастание температуры деформации с 900 до 1000° С увеличивает размер кристаллов мартенсита. С повышением скорости протягивания в диапазоне от 0,25 м/мин до 0,75 м/мин при постоянных температуре деформации 900° С и степени деформации 15% изменяется распределение остаточного аустенита. При малых скоростях деформации остаточный аустенит наблюдается в виде отдельных, неравномерно распределенных областей, а при повышенных его распределение более равномерно по всему объему упрочненного слоя. С увеличением степени деформации от 5 до 15% возрастает количество остаточного аустенита, растет дисперсность мартенсита, более равномерно распределяются карбиды.
...
В табл. 1 представлены результаты механических испытаний 1 стали 9Х, подвергнутой ВТМО с деформацией винтовым протягиванием.
...
Таблица 3. Глубина упрочненного слоя н относительная износостойкость (завалка ТВЧ —
...
Возрастание длительности последеформационной паузы вызывает значительное снижение износостойкости. При продолжительности паузы в 10 с эффект термомеханического упрочнения практически отсутствует, что связано с чрезмерным развитием процесса рекристаллизации. Следует отметить, что микротвердость при этом изменяется не столь существенно.
...
В случае ПТМПО большей износостойкости отвечает закалка при 950° С. Эффект термомеханического упрочнения при ВТМПО и ПТМПО достаточно устойчив при отпуске. Прирост твердости в 1—2
...
Исследования режимов ВТМПО, обеспечивающих заданную микрогеометрию поверхности образцов от стали 40Х, показали, что наиболее высокую износостойкость дает ВТМПО по режиму: подача 0,15 мм/об, усилие деформирования 100 кгс, температура деформации 950° С, последеформационная пауза 6 с, температура заключительного отпуска 200° С. Оптимальный режим ПТМПО: подача 0,15 мм/об,
...
усилие деформирования 300 кгс, температура промежуточного отпуска 200° С, температура закалки 950° С, температура заключительного отпуска 200° С.
...
Износостойкость стали 40Х после ВТМПО и ПТМПО по оптимальным режимам повышается соответственно в 1,4 и 1,3 раза по сравнению с индукционной закалкой. При этом существенно возрастают сжимающие напряжения в поверхностных слоях (рис. 10).
...
Для поверхностной ТМО может быть применена, кроме указанной выше (см. рис. 1), установка, в которой вдоль образующей поверхности упрочняемой детали
...
Рис. 10. Эпюры распределения остаточных напряжений в поверхностном слое стали 40Х после различных видов упрочнения по оптимальным режимам:
...
Рис. 11. Схема устройства для непрерывно-после- Рис. 12. Схема устройства для еди-довательиой термомеханической поверхностной новременной термомеханической обработки
...
При использовании этих устройств осуществляется способ непрерывно-последовательной ТМО поверхностей деталей. Этот способ имеет, однако, ряд недостатков. Он пригоден только для деталей с определенной минимальной длиной упрочняемой поверхности, что обусловлено, как правило, последовательным расположением элементов устройства. Кроме того, конфигурация упрочняемого изделия должна обеспечивать свободный вход и выход через элементы устройства. Другой их недостаток связан с невозможностью обеспечения изотермических условий обработки. Поскольку индуктор должен быть смещен с участка поверхности, который в следующий момент подвергается деформации, трудно регулировать температуру этой зоны. Недостатки, связанные с конструктивным несовершенством устройств, описанных выше, отсутствуют в устройствах для единовременной поверхностной ТМО. Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 12 (А. с. № 310941).. В устройстве используется так называемая секторная головка, в которой скомпонованы индуктор 2, накатывающий орган 3
...
Такое устройство позволяет реализовать на детали любые схемы поверхностной термомеханической обработки или их сочетание путем различной последовательности и продолжительности включения отдельных элементов устройства. Геометрические параметры индуктора могут быть различными, но должны обеспечивать равномерность прогрева упрочняемой детали на требуемую глубину, которую можно регулировать изменением скорости нагрева и частоты вращения детали.
...
По достижении на упрочняемом участке необходимой температуры начинается процесс обкатки путем включения деформирующего органа. Число обкатывающих элементов должно обеспечить минимальные изгибающие напряжения в детали в процессе деформации. В этом отношении предпочтения заслуживает симметричное расположение деформирующих элементов (роликов, шариков) относительно оси вращения упрочняемой детали.
...
Регулируемое охлаждение поверхности детали осуществляется через спрейер, конструкция которого должна обеспечивать равномерность и требуемую интенсивность охлаждения.
...
Секторная головка (см. рис. 12) была успешно применена в промышленной установке для ВТМПО коренных шеек (диаметром 192 мм, шириной 34 мм) коленчатого вала дизельного двигателя «ЯМЗ-240» [14, 21].
...
Термомеханическая обработка может быть с успехом использована на машиностроительных заводах для повышения долговечности упругих элементов ответственного назначения. Приведем лишь несколько примеров.
...
При изготовлении крупных цилиндрических пружин из стали 55С2 (диаметр прутка 30 мм, средний диаметр пружины 170 мм, высота пружины 250 мм, число витков 5,5) была опробована закалка непосредственно с навивочного нагрева [19]. После нагрева прутка до 950° С последовательно проводили операции навивки пружин, подбивки концов опорных витков, правки на высоту и закалку в воде. Серийная технология предусматривала охлаждение пружин после навивки на воздухе и закалку с повторного нагрева (850° С) в воде.
...
Рис. 11. Схема устройства для непрерывно-после- Рис. 12. Схема устройства для еди-довательиой термомеханической поверхностной новременной термомеханической обработки
...
Опытные и серийные пружины отпускали на равную твердость, обжимали до соприкосновения витков и после шлифовки торцов подвергали дробенаклепу. Усталостные испытаний проводили на эксцентриковом прессе усилием 22 тс с частотой 226 ходов в минуту при коэффициенте асимметрии цикла 0,069. Установлено, что долговечность опытных пружин по сравнению с серийными возросла в среднем на 34%. Обнаруженный эффект повышения долговечности пружин объясняют использованием ТМО с деформацией аустенита в зоне наиболее нагруженных внутренних волокон при навивке [26].
...
Технологический процесс ВТМО жестких пружин (с индексом С < 4) при навивке (деформация изгиба), по данным О. И. Шаврина, включал операции индукционного нагрева прутков, навивки, закалки и отпуска. Установка для осуществления такого технологического процесса содержит узел подачи прутков, индуктор нагрева от установки ЛЗ-67, узел навивки с копирным устройством, привод (электродвигатель с
...
Оптимальные температурные режимы ВТМО пружины из стали 65СВА (диаметр прутков 9 мм, средний диаметр пружины 21 мм, полное число витков 6,5): температура нагрева 1050 ± 10° С, температура деформации 960 ± 10° С, температура отпуска 380 ± 10° С. Ограниченная долговечность пружин после проведения указанной термомеханической обработки повышается в 1,5—2 раза. О. И. Шавриным разработан проект промышленной установки для ВТМПО пружин навивкой с индукционного нагрева.
...
Это связано как с ростом исходного упрочнения стали, достигаемого при ТМО, так и с повышенной способностью мартенсита, образующегося из деформированного аустенита, к последующим операциям упрочнения холодной деформацией при обкатке. Для достижения высокого уровня циклической прочности тда
...
Опытные и серийные пружины отпускали на равную твердость, обжимали до соприкосновения витков и после шлифовки торцов подвергали дробенаклепу. Усталостные испытаний проводили на эксцентриковом прессе усилием 22 тс с частотой 226 ходов в минуту при коэффициенте асимметрии цикла 0,069. Установлено, что долговечность опытных пружин по сравнению с серийными возросла в среднем на 34%. Обнаруженный эффект повышения долговечности пружин объясняют использованием ТМО с деформацией аустенита в зоне наиболее нагруженных внутренних волокон при навивке [26].
...
1. ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННЫЙ ЦИКЛ ПРИ СВАРКЕ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В ЗОНЕ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ
...
Любой вид сварки связан либо с протеканием местной пластической деформации металла вблизи свариваемых поверхностей, либо с нагревом этих участков металла, либо с тем и другим одновременно. По степени развития деформации металла в зоне сварки и нагреву, вызывающему изменение структурного и фазового состояния металла, можно определить основные виды сварки в соответствии с табл. 1.
...
В зоне / наблюдается сильный рост зерна. Микроструктура нелегированных сталей в этой зоне — мелкая ферритно-перлитная, низколегированных — типа бейнита, среднелегированных — мартенситная. Микроструктура углеродистых и низколегированных сталей в зоне 2 — укрупненная ферритно-перлитная, легированных — мартенситная и бейнитная. В зоне 3, нагревающейся в интервале температур А3—Ль
...
Рассмотренный кратко термодеформационный цикл сварки, обусловливая появление уравновешенных упругих деформаций в зоне сварного соединения, приводит к возникновению остаточных сварочных напряжений в сварном соединении. В зонах, где должны происходить деформации сжатия, возникают растягивающие остаточные напряжения, а урав
...
распределение остаточных напряжений кроме неравномерных деформаций изменения объема металла при охлаждении оказывают влияние и объемные изменения, протекающие ниже температуры распада аустенита. Эти изменения у различных сталей протекают по-разиому и зависят от содержания в стали углерода и легирующих элементов. На рис. 4 представлена схема распределения остаточных напряжений в сварном соединении. Уровень напряжений и размеры растянутых и сжатых зон зависят от условий сварки и состава свариваемой стали. По данным табл. 2 можно судить о роли состава стали в возникновении остаточных напряжений в сварном соединении. Экспериментально определенные величина и распределение остаточных напряжений в сварных соединениях труб с толщиной стеики 30—36 мм из стали 15ХМ, выполненных ручной дуговой сваркой с получением металла шва близкого состава, приведены на рис. 5.
...
Величина остаточных сварочных напряжений может достигать предела текучести стали. Необходимость снятия или снижения остаточных сварочных напряжений обусловлена их вредным влиянием при определенных условиях на некоторые свойства и работоспособность конструкций и изделий (на склонность к хрупкому разрушению, коррозионное растрескивание, выносливость и др.)-
...
Рис. в. Термокииетическая диаграмма превращения аустенита стали типа 40Х [9
...
Ручная дуговая, автоматическая под флюсом, электрошлаковая при составе металла шва, близком к свариваемой стали
...

Цементация стали
Зварювальні матеріали
Контактная сварка
Термическая обработка в машиностроении: Справочник
Металлургия черных металлов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Термическая обработка в машиностроении: Справочник