Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Практикум: Навч.посібник
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо
Если Вы являетесь автором данной книги и её распространение ущемляет Ваши авторские права или если Вы хотите внести изменения в данный документ или опубликовать новую книгу свяжитесь с нами по по .
Страницы: 1 2 3... 138 139 140 141 142 143 144... 212 213 214
|
|
|
|
т -відновлення місцева нерівність поверхні шва в місці поновлення процесу зварювання. До цього типу дефектів стандарт зараховує також перевшцення випуклості, неправильний профіль, нерівномірну ширину та нерівну поверхню швів, лінійне та кутове зміщення двох зварюваних елементів. 5.2.2.1.2. Мікроструктура зварного шва Зварний шов утворюється внаслідок розплавлення й наступної кристалізації електродного (присадного) металу і частини основного металу. Характерними особливостями кристалізації зварного шва є: -висока швидкість охолодження (звичайно десятки чи сотні градусів за секунду); -наявність додаткових центрів кристалізації, якими є оплавлені зерна основного металу на границі зварного шва. Від кожного такого зерна виростає група однаково орієнтованих дендритів, що зростаються в стовпчастий кристаліт. Напрям росту головних осей дендритів протилежний до напряму тепло-відведення. Звичайно вони орієнтовані перпендикулярно до границі розділу твердої й рідкої фаз. Під час зварювання вуглецевої сталі, яке виконують без підігрівання, при корені шва (поблизу границі сплавлення) розташовуються дрібні дендрити, що взаємно гальмують свій ріст у бічних напрямках і тому мають чітко виражені лише первинні осі. У верхній частині шва в зв'язку з меншим переохолодженням утворюються грубші дендрити з осями другого, а то й третього порядку; -переривчастий характер процесу. Унаслідок значного переохолодження на початковій стадії кристалізація відбувається досить інтенсивно з виділенням певної кількості теплоти. Якщо теплота від джерела нагрівання й кристалізації перевищує теплоту, відведену всередину основного металу, то кристалізація призупиняється. Після відновлення охолодження кристалізація розпочинається зародкоутворенням на вершинах дендритів раніше закристалізованого шару. Що швидше охолодження, то різкіше виявляється переривчастість кристалізації у вигляді шаруватості мікроструктури шва. За повільного охолодження кристалізація не переривається і шари у зварному шві відсутні. Переривчастій кристалізації може сприяти періодичний характер підведення теплоти у зварювальну ванну від джерела нагрівання, наприклад, під час елекродугового зварювання. Переривчастість кристалізації зумовлює лускату будову поверхні шва. У поперечному перерізі мікрошліфа вона виявляється після спеціального травлення для виявлення первинної кристалізації. Недоліком зварних швів є ліквація — неоднорідний розподіл хімічних елементів легувальних та домішкових. Вона зумовлена тим, що ці елементи зменшують температуру кристалізації металу, внаслідок чого під час зниження температури зварювальної ванни найперше кристалізується чистіший метал, а наприкінці, за нижчої температури метал, збагачений цими елементами. Для зварних швів властиві два види ліквації — зональна і дендритна. 278 Зональна ліквація полягає у неоднорідності хімічного складу центральної й периферійної частин зварного шва. Під час кристалізації внаслідок росту дендритів від країв шва шкідливі домішки відтісняються у центральну частину шва, де закінчується кристалізація. Скупчення домішок викликає окрихчення та ослаблення її міцності. Тому правильним вибором форми країв зварюваних виробів, режиму зварювання забезпечують такий характер кристалізації, при якому ослаблена частина витісняється у випуклість шва, що формується з метою його підсилення. Дендритна ліквація полягає в тому, що периферійні ділянки і міжосьовий простір дендритів збагачені шкідливими домішками відносно осей дендритів, що утворюються при вищих температурах на початковій стадії кристалізації. Це ослаблює зв'язки між дендритами, сприяє утворенню тріщин. Швидке охолодження під час кристалізації зварного шва підсилює дендритну ліквацію і тому є небажаним. Найефективнішим засобом боротьби з ліквацією є зварювання з використанням високоякісного присадного матеріалу, електродів, якнайменше забруднених домішками, під шаром флюсів чи в середовищі захисних газів, що запобігає насиченню розплаву зварювальної ванни домішками з навколишнього середовища. До мікроструктурних дефектів зварного шва за певних умов зараховують неметалеві включення: оксиди, сульфіди, нітриди та інші. Джерелом забруднення металу шва ними є обмазка електродів, флюси, атмосфера, металургійні реакції в розплаві тощо. За оптимального перебігу зварювання ці включення переходять у шлакову кірку, що накриває шов. Але іноді вони застрягають між осями дендритів, що швидко ростуть. Якщо при цьому вони утворюють суцільні прошарки, то шов істотно окрихчується. Механічні властивості зварного шва в значній мірі залежать від параметрів структури первинної кристалізації. У сталі — це структура аустеніту. Завжди бажано одержати дрібнозернисту структуру первинної кристалізації, оскільки її дрібність успадковується структурою вторинної кристалізації (фазового перетворення в твердому стані), що забезпечує високу міцність і ударну в'язкість порівняно з грубою структурою, у доевтектоїдних сталях, які добре зварюються й тому найчастіше підлягають зварюванню, внаслідок вторинної кристалізації в інтервалі температур від Агз до Агі збіднений вуглецем аустеніт частково перетворюється в ферит, а збагачений вуглецем аустеніт перетворюється нижче Аг\ в перліт. Зрозуміло, що на ділянках дендритних осей, які містять менше Карбону й домішок, утворюються феритні зерна. Натомість перлітні колонії утворюються на периферійних ділянках дендритів і в міждендритних прошарках. Кожен дендрит подрібнюється на кілька феритних зерен та перлітних колоній. Таким чином, феритно-перлітна структура вторинної кристалізації дрібніша за дендритну аустенітну структуру. Необхідно уникати швидкого охолодження, особливо під час зварювання легованих сталей, оскільки воно може зумовити часткове чи повне гартування шва з утворенням крихких нерівноважних структур. Особливо небезпечним є утворення мартенситу. Термічні напруження, сумуючись зі структурними, можуть викликати утворення тріщин у шві з такою структурою. 279
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 138 139 140 141 142 143 144... 212 213 214
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
