Основы сварки давлением






Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу Основы сварки давлением

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... 109 110 111 112 113 114 115... 155 156 157
 

способность диффузии углерода и на металле образуется пленка твердого неактивного углерода. При цементации это тормозит дальнейший процесс, а при сварке может препятствовать образованию металлической связи между закопченными поверхностями. Однако при сварке в условиях кратковременного нагрева и быстрого обмена газа в защищаемой зоне контакт с природным газом не только не приводит к образованию пленки твердого углерода, но, как правило, не вызывает заметного науглероживания даже тонких поверхностных слоев стали. Это связано с особенностью кинетики разложения метана, представляющего многоступенчатый, очень сложный процесс, последней стадией которого является образование ацетилена, непосредственно диссоциирующего на углерод и водород. Макроступени этого процесса соответствуют реакциям

2СН4 = С2Нв + Н2;

С2Нв — С2Н4 -4- Н2;_

С2Н4 = С2Н2 + Н2; С2Н2 = 2С + Н2.

При температуре сварки стали в твердом состоянии (1000— 1200° С) равновесная концентрация ацетилена в смеси с СН4 достаточно велика. При давлении 1 ат, Т — 1400° К количество метана, превратившегося в ацетилен, достигает 46,2% [148]. Однако из-за относительно малой скорости образования ацетилена из метана, связанной с длинной цепочкой промежуточных реакций, в условиях быстрого нагрева взаимодействие с природным газом (в основном метаном) не дает заметного науглероживания, а наличие в газе большого количества С02 и Н20 может даже привести к окислению стали.

При сварке нелегированной стали без оплавления целесообразна добавка к природному газу около 10% ацетилена [79]. Ацетилен разлагается на элементы непосредственно с выделением углерода в активном состоянии. Ацетилен неустойчив при относительно низкой температуре и в состоянии равновесия выше 227° С диссоциирует полностью. Кинетически этот процесс идет с заметной скоростью уже при Т 400° С. По-видимому, углерод, образующийся в результате распада С2Н2, сначала востанавливает окислы на поверхности, а затем диффундирует в сталь.

Кинетика "разложения метана и ацетилена может быть проанализирована на основе данных по выпадению из нагретых газов частиц сажевого углерода. В первом приближении скорость выпадения этих частиц является косвенным критерием интенсивности разложения газа на элементы.

Теснер П. А. и др. пропускали через кварцевую трубку при 1000—1300° С метан, ацетилен или бензол в смеси с азотом и определяли количество образующихся частиц сажи на 1 мл газа в за-222

Рис. 149. Микроструктура стыка труб из стали 20, сваренных,'с нагревом т. в. ч. в атмосфере природного газа с добавкой 10% ацетилена [79]:

а — науглероживание в соединении; б — ледебуритная эвтектика у поверхности

усиления (Х200)

висимости от температуры и других параметров [141]. В частности, было показано, что при каждой температуре имеется некоторая пороговая концентрация углеводорода, ниже которой заметного сажеобразования нет. Эта концентрация значительно выше у метана. Например, при расходе 500 мл1мин и Т = 1000° С выпадение частиц сажи начиналось при 5% СаНа (остальное N2), а для СН4 — только при 63%.

При сварке встык с нагревом т. в. ч. до 1200—1250° С труб из стали 20 защита природным газом с добавкой 10% ацетилена уже приводит к заметному науглероживанию в стыке (рис. 149, а) [79]. Несмотря на малую продолжительность нагрева, в соедине-•ниях появляется науглероженная зона шириной до 0,2 мм. На поверхности усиления шва, дольше контактирующего с газом, степень науглероживания больше; здесь иногда появляется слой чугуна (ледебуритной эвтектики), под которым образуется прослойка мартенсита толщиной 0,05—0,1 мм (рис. 149, б). Степень науглероживания можно регулировать составом защитной атмосферы: чем больше длительность сварочного нагрева, тем меньше должно быть в ней ацетилена.

Тонкая прослойка повышенной твердости мало влияет на свойства соединения при статическом и при циклическом нагруже-нии. Поэтому при сварке без оплавления низкоуглеродистой ч низколегированной стали с умеренным науглероживанием зоны оединения появление в ней структур с несколько повышенной твердостью не должно препятствовать применению восстановительно-науглероживающей защитной атмосферы, надежно предупреждающей окисление и образование связанных с нимдефектов.

rss
Карта
 






Страницы: 1 2 3... 109 110 111 112 113 114 115... 155 156 157

Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу


Эксплуатация сварочного оборудования: Справочник рабочего. 3-е изд.
Источники питания сварочной дуги: Учебник
Механизация и автоматизация сварочного производства
Основы сварки давлением
Охрана труда при сварке в машиностроении
Сварка химически активных и тугоплавких металлов и сплавов
Сварка разнородных сталей

rss
Карта