Сварочные материалы
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... 10 11 12 13 14 15 16... 136 137 138
|
|
|
|
Известно также, что на этом же участке металла шва в результате прерывистости процесса кристаллизации имеет место весьма неравномерное распределение ликвирующих примесей с их накоплением в слоях, эквидистантно расположенных по отношению к границе сплавления [48, 41, 8]. В процессе сварки сплавов зона сплавления находится в двухфазном твердо-жидком состоянии. Ширина этой зоны а зависит от интервала кристаллизации (разности температур ликвидус — солидус) и градиента температур в направлении, перпендикулярном этой зоне, ' а^Ш^.(1.9) ( AR )т. Здесь Т/. и Т8 — соответственно температуры ликвидус и солидус свариваемого металла в °С; АТ0„, -дд5--градиент температур в С/см; в плоскости сва риваемого металла он равен д^ , а вблизи АТ участка максимального проплавления -ду-, где у отсчитывается перпендикулярно линии перемещения источника тепла в плоскости свариваемого изделия, а г — перпендикулярно его поверхности в глубь тела; Я Уу2 + г2 . Температурный интервал ликвидус—солидус у различных сплавов изменяется в широких пределах. У углеродистых сталей, содержащих ~0,2% углерода, он около 30°^С, а у сталей с —0,5% углерода — около 100° С. Градиент температур у границы сплавления для обычных способов сварки сталей в основном находится в пределах 350— 80° С/мм (3500—800° С/см). При электроннолучевой сварке этот градиент еще больше и может составлять до 600° С/мм. Пользуясь этими значениями, можно оценить ширину зоны твердо-жидкого состояния при сварке вблизи границы сплавления. Так, для малоуглеродистой стали (~0,2% С) при дуговой (АТо30 -щ^ 2500 С/см) а = ш 0,011 см, или 0,11 мм, ( АТ\30 а при газовой ( -д^я" 1200° С ) а = -т^бо"см, или 0,25 мм. Как следует из этих расчетов, величина такой зоны может быть достаточно заметной. В какой-то степени некоторые элементы из металла сварочной ванны за счет диффузии проникают и в околошовную зону, в не-расплавлявшийся при сварке металл. Большинство легирующих элементов (например, Сг, N1, ЫЬ, Мп и др.) имеют более'или менее заметные значения коэффициентов диффузии в железе (порядка 10 ~7—10~9 см2/сек) только при температурах выше 1200—1300° С. Поэтому при охлаждении металла околошовных зон ниже этих температур при длительностях термического сварочного цикла (единицы секунд при этих температурах) их проникновение в твердый металл обычно ограничивается зоной 0,001—0,003 см (0,01 — 0,03 мм) [48]. Эксперименты с радиоактивным Nb95 [311 показали примерно такой же порядок ширины зоны его проникновения из шва в околошовную зону. Сильнее диффундирует углерод (даже при 900° С его коэффициент диффузии в Fev имеет порядок Ю-7 см2/сек). В связи с этим он заметно перемещается в большем диапазоне температур, а следовательно, и в течение более длительного времени в термическом цикле сварки. При различных режимах сварки он успевает про-диффундировать в твердом металле околошовных зон на 0,05— 0,2 мм. Одним из наиболее диффузионно подвижных элементов является водород. Он особенно заметно диффундирует при высоких температурах; однако его заметная диффузия в Fea наблюдается и при комнатных температурах. Даже при достаточно жестких режимах дуговой сварки к моменту охлаждения металла зоны термического влияния до комнатных температур водород успевает продиффундировать из шва в основной металл примерно на 1,5 мм. В дальнейшем и при обычной температуре он продолжает поступать из перенасыщенных водородом швов в околошовную зону, распространяясь далее в основной металл. В Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина экспериментами зафиксировано прохождение водорода в основной металл от границы сплавления на —3,5 мм [6]. По частному сообщению проф. Христенсена при большом количестве водорода в швах он проникает в основной металл на глубину около 10 мм. Правда, для этого требуется значительное время (много более 10 суток). Таким образом, в зависимости от состава металла шва (а следовательно, от состава сварочных материалов, регулирующих состав сварочной ванны и шва) изменяется композиция металла и околошовных зон вблизи границы сплавления и его свойства. В наибольшем объеме металла вблизи границы сплавления и даже в зоне термического влияния может происходить изменение концентрации водорода, вызывающего во многих металлах и сплавах хрупкость. В ряде случаев для дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей применяются сварочные материалы, дающие швы с аустенитной структурой. Этот прием используется, например, в комбинированных сварных соединениях аустенитная сталь — перлитная сталь или при сварке закаливающихся сталей, для исключения подогрева (если сварка без подогрева сварочными материалами, дающими феррито-перлитные структуры в шве, вызывает трещины). В таких сварных соединениях при 25 24
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 10 11 12 13 14 15 16... 136 137 138
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
