Электродуговая сварка сталей. Справочник
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... 241 242 243
|
|
|
|
для Данного сплава) и Линней фактического распределений температур* (градиента температур) жидкого металла в хвостовой части сварочной ванны (рис. IV.8). Чем меньше градиент температур в ванне перед фронтом кристаллизации (более пологая кривая 2 на рис. IV.8), тем больше концентрационное переохлаждение и химическая дендритная неоднородность. Считают, что степень концентрационного переохлаждения в сварочной ванне зависит от соотношения левой и правой частей следующего неравенства: О."С. (!-*,}_(1у.3) осв COS ф DKc где G — температурный градиент расплава в сварочной ванне у фронта кристаллизации; vCB cos p = vKp — скорость кристаллизации; исв — скорость сварки; ф — угол между нормалью к изотерме и направлением Расстояние от фронта акристаллизации б Рис. IV.8. Влияние градиента температур в хвостовой части сварочной ванны на величину концентрационного переохлаждения у фронта кристаллизации (схема): / — кривая равновесной температуры ликвидус, 2 — фактический градиент температур в сварочной ванне у фронта кристаллизации. сварки (или угол между векторами скорости сварки и линейной скоростью роста кристаллитов); т — наклон линии ликвидус; С0 — исходное содержание примеси в расплаве; Э — коэффициент диффузии примеси в расплаве; К0 — коэффициент распределения примеси между твердой и жидкой фазами. С увеличением левой части неравенства за счет снижения скорости сварки или повышения градиента температур (рис. IV.8, б) уменьшается концентрационное переохлаждение; при равном (рис. IV.8, в) или большем значении левой части выражения (IV.3) по сравнению с правой его частью концентрационное переохлаждение исчезает. Для сплавов, у которых /С0 1, т. е. когда примесь повышает температуру плавления сплава, перед правой частью неравенства (IV.3) необходимо поставить знак минус. Градиент температур в сварочной ванне можно изменять и искусственным способом (например, электромагнитным воздействием на дугу и сварочную ванну, введением в хвостовую часть ванны холодной присадочной проволоки и др.). При этом возрастание градиента температур сопровождается некоторым снижением переохлаждения металла и степени химической его дендритной неоднородности. Механизм выделения оксидов и сульфидов, равно как и других неметаллических включений и газов, обусловлен описанным выше перераспределением и накоплением их перед зубчатым фронтом кристаллизации. Термин "выделение" неметаллических включений, в том числе и различных сульфидов, в процессе кристаллизации металла в литера туре встречается весьма часто. Учитывая, что под "выделением" второй фазы обычно понимают ее появление в твердом металле при охлаждении либо в результате термического или термомеханического воздействия, в данном случае, т. е. при кристаллизации металла шва, правильнее было бы применять термин "образование" сульфидов, оксисульфидов, силицидов и других включений. Полагают [87, 90], что форма оксисульфидных включений, оказывающая решающее влияние на высокотемпературные механические и технологические свойства металла сварных швов, зависит от времени их образования, что в свою очередь определяется соотношением содержания кислорода и серы. Кислород, уменьшая растворимость серы в^жтгдт?ом-металлё7гпособствует ее выделению из расплава в виде оксисульфидов на более ранней стадии кристаллизации металла. Вследствие этого к концу кристаллизации оксисульфиды успевают скоагулировать и поэтому залегают между ячейками и кристаллитами в виде более или менее крупных разобщенных включений округлой формы. При низком содержании кислорода (и поэтому более высокой растворимости серы в жидкой стали) сульфиды начинают выделяться позже, образуя на границах ячеек и кристаллитов тонкие пленки или оболочки [1, 90]. Измельчение дендритов и дезориентирование структуры металла шва уменьшает степень дендритной неоднородности и нейтрализует влияние выделившихся включений, повышая при этом механические и технологические свойства металла. Установлено [52], что швы с равноосной структурой обладают значительно более высокой пластичностью в высокотемпературном интервале хрупкости (см. дальше) по сравнению с металлом такого же химического состава, но со столбчатой структурой. При этом снижается также верхняя граница температурного интервала хрупкости. Полное или частичное подавление столбчатой структуры, либо уменьшение размеров (сечения) кристаллов при сварке сталей может быть достигнуто следующими методами: а)легированием металла шва, обеспечивающим образование высокотемпературных избыточных фаз типа твердых растворов (например, б-феррита в аустенитных швах), первичных карбидов или боридов (при сварке аустенитных жаропрочных сталей и сплавов), а также тугоплавких оксидов (Сг20з, 2г02); б)введением в сварочную ванну модификаторов (титана, алюминия и др.) при сварке углеродистых и низколегированных, а также высокохромистых мартенситных и мартенситно-ферритных сталей; поверхностно активных элементов (циркония, стронция, церия, лантана) при сварке аустенитных сталей и никелевых сплавов; в)воздействием на сварочную ванну электромагнитного переменного поля, ультразвуковых колебаний, механических вибраций и др.; г)охлаждением металла сварочной ванны, например введением присадочной проволоки в хвостовую ее часть при сварке аустенитных сталей и др. Таким образом, в реальных сварных швах наблюдается развитая в большей или меньшей степени микроскопическая химическая внутри-кристаллитна (дендритная) неоднородность по элементам и примесям, обладающим меньшей растворимостью в твердом металле, чем в жидком, и изменяющим температуру плавления сплава. В поликристаллических металлах всегда наблюдается нарушение сплошности кристаллической решетки по границам кристаллитов, обус
Карта
|
|
|
|
|
|
|
|
Страницы: 1 2 3... 138 139 140 141 142 143 144... 241 242 243
Внимание! эта страница распознана автоматически, поэтому мы не гарантируем, что она не содержит ошибок. Для того, чтобы увидеть оригинал, Вам необходимо скачать книгу |
