120.Холодные трещины при сварке. Влияние различных факторов на их образование. Меры борьбы с образованием холодных трещин при сварке.
Холодные трещины при сварке определяются как межкристаллическое разрушения металла, могущее происходить как в металле шва, так и в металле ЗТВ. Причинами образования такого рода трещин являются:
структурное состояние металла шва и ЗТВ (наличие составляющих мартенситного и бейнитного типа);
наличие достаточно высокого уровня растягивающих напряжений 1-го рода, определяемого конструктивными особенностями элементов сварной конструкции (ее жесткостью), типом металла шва, параметрами режима сварки;
повышенное содержание водорода в металле шва.
Холодные трещины являются одним из случаев замедленного разрушения металла, которое связано с микропластическим течением по границам зерна. Очаги трещин, возникающих в относительно малопластичном металле с большим содержанием низкоуглеродистого мартенсита, имеют, как правило, микроскопические размеры. Распространение таких микротрещин связано с развитием у ее вершины пластической деформации, контролируемой энергией пластического течения.
Водород образует пересыщенный твердый раствор в зоне растягивающих трехосных напряжений у острия микротрещины, что снижает критический размер микротрещины и уменьшает сопротивление ее дальнейшему развитию.
Для предупреждения образования холодных трещин применяют:
прокаливание флюсов и электродов перед сваркой для снижения водорода;
предварительный подогрев свариваемых заготовок до 250-450 °С;
ведение процесса сварки в режиме с оптимальными параметрами;
наложение швов в правильной последовательности;
медленное охлаждение изделия после сварки;
проведение непосредственно после сварки смягчающего отжига для снятия остаточных напряжений.
Одним из методов оценки склонности к образованию холодных трещин при сварке сталей может служить расчетное определение углеродного эквивалента. Расчет ведется, исходя из влияния каждого легирующего элемента данной системы легирования по отношению к главному упрочняющему элементу системы — углероду.
Предложен целый ряд формул для определения углеродного эквивалента. Получив для данного состава, стали значение CIKI, определяют склонность ее к появлению холодных трещин при сварке.
Стали с С.ж11 < 0,45 не склонны к образованию холодных трещин. В сталях с С1кв > 0,45 при сварке они потенциально возможны. Иными словами, углеродный эквивалент характеризует прокаливаемость стали, т. е. некоторую критическую скорость закалки на заданную твердость. Для сварных соединений, выполненных на сталях различного состава, за допустимую твердость принимают величины до HV 350; при такой твердости на практике не наблюдается холодных трещин, (считается, что стали с углеродным эквивалентом Сжа < 0,45 во всем возможном диапазоне скоростей охлаждения не закаливаются до твердости выше HV 350).
73.Расчет сварных конструкций по допускаемым напряжениям и несущей способности. Расчет по несущей способности.
Расчет по допускаемым напряжениям.
82.Сущность жестких и мягких режимов контактной сварки. Области их применения.
Контактная сварка - это процесс образования соединения в результате нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.
Преимущества контактной сварки перед другими способами: - Высокая производительность (время сварки одной точки или стыка составляет 0,02... 1,0 с) - Малый расход вспомогательных материалов (воды, воздуха) - Высокое качество и надежность сварных соединений при небольшом числе управляемых параметров режима, что снижает требования к квалификации сварщика - Это экологически чистый процесс, легко поддающийся механизации и автоматизации
Основные способы контактной сварки - это точечная, шовная (роликовая) и стыковая сварка.
Режим точечной сварки может быть мягким и жестким. Мягкий режим характеризуется большей продолжительностью процесса и постепенным нагревом свариваемого металла. Таким режимом пользуются при сварке углеродистых сталей, обладающих низкой чувствительностью к тепловому воздействию. К преимуществам мягких режимов относятся уменьшение мощности, потребляемой из сети, уменьшение нагрузки сети, понижение мощности и стоимости необходимых контактных машин, уменьшение закалки зоны сварки.
Жесткие режимы осуществляют при малой продолжительности (0,1 - 1,5 с) тока относительно большой силы. Давление электродов также большое. Эти режимы применяют при сварке алюминиевых и медных сплавов, обладающих высокой теплопроводностью, а также высоколегированных сталей с целью сохранения коррозионной стойкости: на мягких режимах возможно обеднение металла хромом за счет образования карбидов хрома. Жесткие режимы требуют машин повышенной мощности, увеличивают максимальную загрузку сети. К преимуществам жестких режимов сварки относятся уменьшение времени сварки, повышение производительности. Давление электродов обычно принимают в пределах 3-8 кГ/мм2.