www.chms.ru - вывоз мусора в Жуковском
Читаемые статьи

Читаемые книги

Ссылки


Главная >  Процесс соединения металлических деталей 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148

углерода и особенно марганца в присадочной проволоке или покрытии электрода значительно снижает содержание азота в наплавленном металле. При сварке электродами с качественными покрытиями содержание азота в металле незначительно и составляет всего 0,005- 0,015%.

Сера является вредной примесью в стали. Она образует сернистое железо (сульфид железа FeS), которое имеет температуру плавления 1193°, т. е. более низкую, чем сталь. Поэтому при кристаллизации стали сернистое железо остается еще в жидком вцде в прослойках между кристаллами сплава и является одной из причин образования горячих трещин при сварке. Серу удаляют введением марганца, который образует с ней химическое соединение - сернистый у марганец (MnS) по реакциям:

FeS-l-Mn;f*MnS + Fe; FeS -{- МпО 5 MnS + FeO.

Сернистый марганец не растворяется в жидком металле и полностью переходит в шлак.

Удалению серы способствует также окись кальция, при этом происходит реакция

FeS4-CaO = FeO-i-CaS.

Присутствие фосфора вызывает неоднородность металла шва, рост зерен и снижение пластичности, особенно при низких температурах (хладноломкость). Он присутствует в металле шва в виде фосфидов железа: FcgP и FcgP. Удаление фосфора происходит при реакциях:

с закисью железа . . 2 FeP -\- 5 FeO = PgOj 9 Fe

или........2 FcgP + 5 FeO = PO +llFe;

с окисью кальция . . 3 СаО -\- PgOj = CagPgOg или........4 СаО + PgOg = Са4Р20в

Получаемые соединения фосфора переходят в шлак. Основные шлаки лучше удаляют фосфор из металла, чем кислые.

Водород является вредной примесью в стали. При температуре дуги водород диссоциирует на атомы и, находясь в атомарном состоянии, способен хорошо растворяться в наплавленном металле.

При остывании и затвердевании металла атомы водорода вновь соединяются в молекулы, которые собираются в отдельных местах шва, образуя газовые пузырьки. Водород не всегда успевает полностью выделиться из металла и вызывает появление в нем пористости и мелких трещин, так называемых флокенов. Сталь с флокенами является хрупкой, в изломе флокены имеют вид светлых пятен и не выявляются обычно применяемыми методами контроля качества швов без разрушения.

По мере увеличения температуры металла растворимость водо-



рода увеличивается, достигая наибольшей степени при 2400°. Насыщение металла водородом происходит в основном в момент переноса капель металла в дуге. В 100 г металла может раствориться до 43 с} водорода. При содержании водорода до 6,5 на 100 г металла шов получается плотным; при более высоком насыщении металла водородом появляются пористость, флокены, снижается пластичность, металл становится хрупким в холодном состоянии.

Источником насыщения металла водородом является влага, содержащаяся в электродном покрытии, флюсах и окружающем воздухе или находящаяся на поверхности свариваемого металла в виде воды, снега, инея. Кроме того, вЬдород содержится в ржавчине, которая может быть на сварочной проволоке или кромках металла. Наимене-е металл насыщается водородом при сварке на постоянном токе обратной полярности, наиболее - при сварке на переменном токе. Это обусловлено тем, что при сварке на переменном токе в момент перехода тока через нулевое значение жидкий металл не защищен действием электрического поля дуги и доступен для растворения в нем атомов водорода, несущих отрицательный заряд электричества.

Чтобы предотвратить насыщение металла водородом при сварке стали необходимо следующее:

1. Обеспечить минимальное содержание влаги в покрытии и флюсах, в окружающей шов атмосфере и на кромках металла. С этой целью применяемые для сварки электроды следует тщательно просушивать путем прокалки. Для покрытий основного типа (УОНИ и др. см. § 2 гл. VI) прокалку ведут при 350° в течение 5 час. Хранить электроды следует в сухом месте, а при их увлажнении вновь подвергать прокалке перед выдачей сварщику. Желательно, чтобы сварщики при работе на открытом воздухе имели герметически закрывающиеся футляры для хранения электродов. При работе под дождем и снегом места сварки должны быть надежно защищены ст попадания влаги палатками из брезента, фанеры и других материалов.

Перед сваркой необходимо тщательно протирать и просушивать кромки металла, не оставляя на,них влаги.

При сварке труб концы их нужно закрывать деревянными пробками, чтобы не допустить циркуляции влажного воздуха внутри трубы и подсоса его из трубы в шов.

2. Использовать проволоку без ржавчины и удалять ее с кромок свариваемого металла.

3. Стараться не применять многопроходных швов при автоматической сварке под флюсом, так как при наложении последующих слоев водород насыщает нижележащие слои в момент их расплавления.

Атомарный водород может также раскислять металл, например, по реакции

FeO-f 2H = Fe-f НО.



3. Строение сварного шва

Наиболее широкое применение в сварных конструкциях имеет малоуглеродистая сталь. Рассмотрим поэтому вопрос о строении сварного шва на примере сварки малоуглеродистой стали.

Основой стали является железо, в котором размещены частицы углерода и других элементов, входящих в ее состав. Железо может находиться в стали в виде феррита и аустенита.

Ферритом называется чистое железо, очень мягкое, обладающее высокой пластичностью, прочностью и магнитными свойствами. В виде феррита железо может находиться при температуре до 910°. Атомы кристалла феррита расположены по схеме, показанной на рис. 25, а. При температуре 910° (назывемой критической) и выше феррит переходит,в аустенит, характеризуемый более уплотненньм расположением атомов (рис. 25, б). Аустенит не магнитен и отличается большей твердостью и вязкостью. При охлаждении ниже 910 аустенит способен снова превращаться в феррит.

Углерод содержится в стали в виде химического соединения с железом - цементита (FegC), отличающегося высокой твердостью и хрупкостью. Цементит в мягкой малоуглеродистой стали располагается в виде очень тонких пластинок, скопления которых распредачены в основной массе феррита. Такое строение (структура) стали называется перлитом, представляющим собой механическую смесь феррита с цементитом. По мере увеличения содержания углерода в стали количество перлита в ней возрастает. Сталь, содержащая 0,83% углерода, состоит только из перлита. При дальнейшем повышении содержания углерода начинается выделение отдельных зерен цементита и структура стали будет состоять из перлита с распределенным в нем цементитом. Углерод понижает критическую температуру. Как указывалось вьшхе, для чистого железа она равна 910°, для стали, содержащей 0,9% углерода, она составляет всего 720°. Аустенит способен хорошо растворять углерод, вследствие чего при нагревании стали до температуры, незначительно (на 20-30°) превышающей критическую, включения цементита исчезают и сталь приобретает равномерную мелкозернистую структуру. Если затем сталь медленно охладить, то она сохранит мелкозернистое строение. Это свойство


Рис. 25. Схема расположения атомов в кристалле железа:

о - феррита, б - аустенита



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 [ 19 ] 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148


Чем хороши многотопливные котлы?



Нетрадиционное отопление



Детище отечественной Оборонки



Что такое автономное индивидуальное отопление?



Использование тепловых насосов



Эффективное теплоснабжение для больших помещений



Когда удобно применять теплые полы
© 1998 - 2018 www.300mm.ru.
При копировании материала обязательно наличие обратных ссылок.
Яндекс.Метрика