Какие химические примеси в металле сварного шва снижают его пластические свойства
КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
Ко второй группе дефектов, которую назовем дефектами формирования шва, относятся непровары, подрезы, наплывы, прожоги, кратеры, несимметричность расположения угловых швов, уменьшение размеров швов и др.
Возникновение подобных дефектов обычно обусловлено неправильным технологическим процессом, нарушением режимов сварки, неисправностью оборудования, низкой квалификацией исполнителей, некачественной подготовкой и сборкой под сварку элементов конструкции, неточным расположением конца электродов по отношению к свариваемым кромкам, недоступностью места сварки и возникающим из-за этого неудобством выполнения сварочных манипуляций, а также другими причинами, связанными с культурой производства.
Кристаллизационными трещинами, горячими или холодными (ГТ, ХТ), называют макроскопические и микроскопические несплошности, имеющие характер надреза и зарождающиеся в процессе первичной кристаллизации металла сварного шва.
В зависимости от ориентации по отношению к оси шва кристаллизационные трещины бывают продольными и поперечными (см. рис. 1). Продольные трещины могут располагаться по оси шва в месте стыка столбчатых кристаллитов или между соседними кристаллитами, поперечные трещины – между соседними кристаллитами. Иногда наблюдаются дефекты, являющиеся комбинацией продольных и поперечных трещин.
Рисунок 2 – Кристаллизационные трещины в металле шва:
а – продольная; б – поперечная; в — продольная и поперечные
Трещины в подавляющем большинстве случаев являются недопустимым дефектом, так как служат причиной хрупкого, усталостного и коррозионного разрушения конструкции или детали в процессе изготовления или эксплуатации. Кристаллизационные трещины являются одним из основных видов брака при сварке.
При разработке технологии сварки следует учитывать, что стойкость металла шва против кристаллизационных трещин (технологическая прочность металла шва) зависит от следующих факторов:
• величины и скорости нарастания действующих в процессе кристаллизации металла шва растягивающих напряжений;
• химического состава металла шва, определяющего свойства его в период кристаллизации и длительность пребывания в состоянии, характеризуемом пониженной пластичностью;
• формы сварочной ванны, определяющей направление роста столбчатых кристаллитов, характер их смыкания между собой, расположение межкристаллитных участков по отношению к растягивающим напряжениям и характер изменения пластической деформации.
Образование трещин в начале и конце шва обусловлено тем, что нежесткие выводные планки не могут удержать концы листов от расхождения. Радикальной мерой предотвращения таких трещин является надежное закрепление концов свариваемых деталей в приспособлении или увеличение жесткости выводных планок.
Химический состав металла шва оказывает первостепенное влияние на его стойкость против кристаллизационных трещин. Все элементы, входящие в состав металла шва, условно могут быть отнесены к трем основным группам.
Первая группа – элементы, присутствие которых снижает стойкость металла шва против кристаллизационных трещин. Такие элементы принято называть вредными.
Вторая группа – элементы, которые в зависимости от их сочетания и концентрации оказывают положительное (полезные примеси) или отрицательное (вредные примеси) влияние на стойкость металла шва против кристаллизационных трещин.
Третья группа – элементы, присутствие которых не оказывает влияния на стойкость металла шва против кристаллизационных трещин.
Сера – вредная примесь. Повышение содержания серы в металле шва резко снижает его стойкость против кристаллизационных трещин. Сера практически нерастворима в твердом железе, а поэтому находится в швах на стали в виде неметаллических сульфидных включений. Содержание серы в конструкционных сталях не должно превышать 0,05 %, а обычно составляет 0,03–0,04%.
Фосфор часто оказывает вредное влияние на стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и приводит к резкому снижению ударной вязкости металла, особенно при пониженных температурах. Фосфор попадает в металл шва из основного и электродного металлов и из материалов, входящих в состав покрытий и флюсов. В конструкционных углеродистых сталях содержание фосфора допускается не более 0,055%, а в легированных сталях – не более 0,03%. Согласно ГОСТ 2246–70 содержание фосфора в сварочной проволоке не должно превышать 0,04%. В электродное покрытие и флюс фосфор попадает в основном с марганцевой рудой.
Углерод является важнейшим элементом, определяющим структуру и свойства металла шва, его прочность и поведение при эксплуатации. Вместе с тем углерод оказывает резко отрицательное влияние на стойкость металла шва против кристаллизационных трещин.
Кремнийспособствует образованию кристаллизационных трещин в швах на углеродистых сталях. Оптимальное содержание кремния зависит от способа сварки, типа шва и состава основного металла и при сварке углеродистых и низколегированных конструкционных сталей колеблется в пределах 0,15–0,6%.
Никельпри небольших концентрациях в металле шва не оказывает влияния на стойкость его против возникновения кристаллизационных трещин. Никель является ценным легирующим элементом. Растворяясь в феррите, он повышает прочность и ударную вязкость металла шва при обычных и пониженных температурах при сохранении высокой пластичности.
Марганецуменьшает вредное влияние серы, повышая стойкость шва на углеродистых, низколегированных и хромоникелевых аустенитных сталях против образования кристаллизационных трещин. Марганец является постоянной составляющей стали, и, растворяясь в феррите, он повышает его прочность. Марганец поступает в металл шва из основного и дополнительного металлов, а также из материалов, входящих в состав покрытия или флюса.
Хром, подобно марганцу, уменьшает вредное влияние серы, повышая стойкость швов против образования кристаллизационных трещин.
Кислородповышает стойкость швов против образования кристаллизационных трещин, вызываемых серой. Вместе с тем повышение содержания кислорода снижает ударную вязкость металла шва на углеродистых и низколегированных конструкционных сталях и уменьшает пластичность аустенитных швов.
Дата добавления: 2014-01-05; Просмотров: 3183; Нарушение авторских прав?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Рекомендуемые страницы:
Читайте также:
Источник
Фамилия, имя обучающегося ________________________________________ Группа _______
№
Вопрос
Варианты ответа
Ответ
Что представляет собой сварной шов при сварке плавлением?
1.Закристаллизовавшийся металл расплавленного электрода или сварочной проволоки.
2.Участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла.
3.Жидкий металл, полученный сплавлением свариваемых и присадочных материалов.
2
На каком расстоянии от сварочного поста должен располагаться однопостовой источник сварочного поста?
1.Не далее 10 м.
2.Не далее 15 м.
3.Не далее 25 м.
2
В каких пределах изменяется стандартный угол разделки кромок V-образных соединений деталей стальных конструкций, свариваемых ручной дуговой сваркой, сваркой в защитных газах, под слоем флюса, замеряемый после сборки?
1. 10-30 градусов.
2. 50-60 градусов.
3. 60-90 градусов.
2
Что такое «дуговая сварка плавящимся электродом»?
1.Дуговая сварка, при которой сварочная ванна защищается газом, образовавшимся в процессе плавления сварного металла.
2.Сварка, в процессе которой электрод плавится за счет тепла дуги или газового пламени.
3.Дуговая сварка, выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным материалом.
3
Что такое контактная сварка?
1.Сварка, выполняемая путем длительного нагрева места соединения без оплавления с последующей осадкой разогретых заготовок.
2.Сварка двух деталей любым способом по всей площади их контакта.
3.Сварка с применением давления, при которой используется тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока.
3
Что включает в себя понятие «плотность электрического тока»?
1.Сила тока, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения проводника.
2.Сила тока, приходящаяся на единицу объема проводника.
3.Сила тока в наиболее тонком поперечном сечении проводника.
1
Какую электрическую величину измеряют электрическим прибором – амперметром?
1.Силу электрического тока в цепи.
2.Напряжение сварочной цепи.
3.Мощность, потребляемую электрической цепью.
1
Какой основной критерий при выборе провода для электрических цепей?
1.Исходя из допустимой плотности тока.
2.Исходя из удельного сопротивления проводника.
3.Исходя из удельного сопротивления проводника и его длины.
1
Для чего служит трансформатор?
1.Для преобразования частоты переменного тока.
2.Для преобразования напряжения переменного тока.
3.Для преобразования напряжения постоянного тока.
2
Какой тип источников питания предназначен для сварки на постоянном токе.
1.Сварочные трансформаторы.
2.Сварочные источники любого типа.
3.Сварочные выпрямители, генераторы, тиристорные источники питания.
3
Что представляет собой сварочный выпрямитель?
1.Трансформатор и полупроводниковый блок выпрямления.
2.Трехфазный трансформатор и генератор в однокорпусном исполнении.
3.Сварочный генератор и полупроводниковый блок выпрямления.
1
Какой сварочный источник имеет наибольший к.п.д.?
1.Сварочный трансформатор.
2.Сварочный генератор.
3.Тиристорный источник питания.
3
Как надо подключить источник питания постоянного тока при сварке на обратной полярности?
1.Отрицательный полюс к электроду.
2.Положительный полюс к электроду.
3.Не имеет значение.
2
Какая сталь обыкновенного качества относится к спокойной?
1.Сталь, полностью раскисленная при выплавке и содержащая 0,15-0,3% кремния.
2.Содержащая не менее 0,3% кремния и 1% марганца.
3.Содержащая менее 0,5 мл. водорода на 100 г. металла.
1
Что обозначает буква «А» в маркировке стали 30ХМА, 30ХГСА?
1.Содержание азота в стали.
2.Содержание алюминия в стали.
3.Пониженное содержание серы и фосфора – сталь высококачественная.
3
Какой буквой русского алфавита обозначают углерод и никель в маркировке легированных сталей?
1.Углерод – «У», никель – «Н».
2.Углерод – «С», никель – «Л».
3.Углерод не обозначают буквой, никель – «Н».
3
Для чего в сталь вводят легирующие элементы?
1.Для придания стали специальных свойств.
2.Для улучшения свариваемости.
3.Для снижения содержания вредных примесей (серы и фосфора) в стали.
1
Какие химические элементы в металле сварного шва в наибольшей степени снижают пластические свойства?
1.Церий и титан.
2.Сера и фосфор.
3.Хром и никель.
2
Укажите, какие газы, из перечисленных, относятся к инертным?
1.Водород, азот.
2.Углекислый газ.
3.Аргон, гелий.
3
Как влияет высокое содержание серы и фосфора на свариваемость сталей?
1.Не влияет.
2.Повышает свариваемость при условии предварительного подогрева стали.
3.Способствует появлению трещин и ухудшает свариваемость.
3
Как влияет увеличение объема наплавленного металла на величину деформации основного металла?
1.Уменьшает величину деформации.
2.Не влияет на величину деформации.
3.Увеличивает величину деформации.
3
Какие сварочные деформации называют остаточными?
1.Деформации, появляющиеся после сварки.
2.Деформации, оставшиеся после сварки и полного остывания изделия.
3.Деформации, образующиеся под действием эксплуатационных нагрузок.
2
От чего зависит величина деформации свариваемого металла?
1.От склонности стали к закалке.
2.От неравномерности нагрева.
3.От марки электрода, которым производят сварку.
2
Какой линией изображают видимый сварной шов на чертеже?
1.Штрихпунктирной.
2.Штриховой.
3.Сплошной.
3
Чем выявляются дефекты формы шва и его размеры?
1.Ренгенографическим методом.
2.Металлографическими исследованиями макроструктуры.
3.Измерительными инструментами и специальными шаблонами.
3
Укажите основные причины образования прожога.
1.Завышен сварочные ток относительно толщины свариваемого металла.
2.Низкая квалификация сварщика.
3.Большая сварочная ванна, а следовательно, и ее масса.
1
Какие требования предъявляются к качеству исправленного участка шва?
1.Те же, что и к основному шву.
2.Дополнительные требования, предусмотренные нормативно-технической документацией.
3.Специальные требования, предусмотренные нормативно-технической документацией.
1
Назовите основные внутренние дефекты сварных соединений при дуговой сварке.
1.Трещины, непровары, поры, шлаковые включения.
2.Подрезы, прожоги, наплывы, свищи, несплавления.
3.Незаваренные кратер, несплавления, нарушение формы шва.
1
Какая из углеродистых сталей, охлаждающихся с одинаковой скоростью, имеет более высокую пластичность?
1.Сталь с 0,2% углерода.
2.Сталь с 0,4% углерода.
3.Сталь с 0,6% углерода.
1
Что является сырьем для получения ацетилена?
1.Кокс.
2.Карбид кальция.
3.Плавиковый шпат.
2
Для управлением глубиной провара свариваемых поверхностей необходимо:
1.Наклонить электрод на подходящий угол.
2.Сварку шва вести с правого края заготовки.
3.Сварку шва вести с очень низкой скоростью.
1
Вентиль ацетиленового баллона изготовляют:
1.Из стали.
2.Из латуни.
3.Из меди.
1
Какой буквой русского алфавита обозначают алюминий и медь в марке стали?
1.Алюминий – «А», медь – «М».
2.Алюминий – «Ю», медь – «Д».
3.Алюминий – «В», медь – «К».
2
Укажите максимальное напряжение, к которому должно подключаться сварочное оборудование?
1.220 В
2.380 В
3.660 В
2
Укажите название узла преобразователя, на котором образуется постоянный ток.
1.Трансформатор.
2.Выпрямитель.
3.Коллектор.
3
Оценки: «5» – 0-2 ошибки; «4» – 3-6 ошибок; «3» – 7-9 ошибок.
Разработала преподаватель спецдисциплин Парыгина Л.В.
Фамилия, имя обучающегося ________________________________________ Группа _______
№
Вопрос
Варианты ответа
Ответ
Что представляет собой сварной шов при сварке плавлением?
1.Закристаллизовавшийся металл расплавленного электрода или сварочной проволоки.
2.Участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла.
3.Жидкий металл, полученный сплавлением свариваемых и присадочных материалов.
На каком расстоянии от сварочного поста должен располагаться однопостовой источник сварочного поста?
1.Не далее 10 м.
2.Не далее 15 м.
3.Не далее 25 м.
В каких пределах изменяется стандартный угол разделки кромок V-образных соединений деталей стальных конструкций, свариваемых ручной дуговой сваркой, сваркой в защитных газах, под слоем флюса, замеряемый после сборки?
1. 10-30 градусов.
2. 50-60 градусов.
3. 60-90 градусов.
Что такое «дуговая сварка плавящимся электродом»?
1.Дуговая сварка, при которой сварочная ванна защищается газом, образовавшимся в процессе плавления сварного металла.
2.Сварка, в процессе которой электрод плавится за счет тепла дуги или газового пламени.
3.Дуговая сварка, выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным материалом.
Что такое контактная сварка?
1.Сварка, выполняемая путем длительного нагрева места соединения без оплавления с последующей осадкой разогретых заготовок.
2.Сварка двух деталей любым способом по всей площади их контакта.
3.Сварка с применением давления, при которой используется тепло, выделяющееся в контакте свариваемых частей при прохождении электрического тока.
Что включает в себя понятие «плотность электрического тока»?
1.Сила тока, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения проводника.
2.Сила тока, приходящаяся на единицу объема проводника.
3.Сила тока в наиболее тонком поперечном сечении проводника.
Какую электрическую величину измеряют электрическим прибором – амперметром?
1.Силу электрического тока в цепи.
2.Напряжение сварочной цепи.
3.Мощность, потребляемую электрической цепью.
Какой основной критерий при выборе провода для электрических цепей?
1.Исходя из допустимой плотности тока.
2.Исходя из удельного сопротивления проводника.
3.Исходя из удельного сопротивления проводника и его длины.
Для чего служит трансформатор?
1.Для преобразования частоты переменного тока.
2.Для преобразования напряжения переменного тока.
3.Для преобразования напряжения постоянного тока.
Какой тип источников питания предназначен для сварки на постоянном токе.
1.Сварочные трансформаторы.
2.Сварочные источники любого типа.
3.Сварочные выпрямители, генераторы, тиристорные источники питания.
Что представляет собой сварочный выпрямитель?
1.Трансформатор и полупроводниковый блок выпрямления.
2.Трехфазный трансформатор и генератор в однокорпусном исполнении.
3.Сварочный генератор и полупроводниковый блок выпрямления.
Какой сварочный источник имеет наибольший к.п.д.?
1.Сварочный трансформатор.
2.Сварочный генератор.
3.Тиристорный источник питания.
Как надо подключить источник питания постоянного тока при сварке на обратной полярности?
1.Отрицательный полюс к электроду.
2.Положительный полюс к электроду.
3.Не имеет значение.
Какая сталь обыкновенного качества относится к спокойной?
1.Сталь, полностью раскисленная при выплавке и содержащая 0,15-0,3% кремния.
2.Содержащая не менее 0,3% кремния и 1% марганца.
3.Содержащая менее 0,5 мл. водорода на 100 г. металла.
Что обозначает буква «А» в маркировке стали 30ХМА, 30ХГСА?
1.Содержание азота в стали.
2.Содержание алюминия в стали.
3.Пониженное содержание серы и фосфора – сталь высококачественная.
Какой буквой русского алфавита обозначают углерод и никель в маркировке легированных сталей?
1.Углерод – «У», никель – «Н».
2.Углерод – «С», никель – «Л».
3.Углерод не обозначают буквой, никель – «Н».
Для чего в сталь вводят легирующие элементы?
1.Для придания стали специальных свойств.
2.Для улучшения свариваемости.
3.Для снижения содержания вредных примесей (серы и фосфора) в стали.
Какие химические элементы в металле сварного шва в наибольшей степени снижают пластические свойства?
1.Церий и титан.
2.Сера и фосфор.
3.Хром и никель.
Укажите, какие газы, из перечисленных, относятся к инертным?
1.Водород, азот.
2.Углекислый газ.
3.Аргон, гелий.
Как влияет высокое содержание серы и фосфора на свариваемость сталей?
1.Не влияет.
2.Повышает свариваемость при условии предварительного подогрева стали.
3.Способствует появлению трещин и ухудшает свариваемость.
Как влияет увеличение объема наплавленного металла на величину деформации основного металла?
1.Уменьшает величину деформации.
2.Не влияет на величину деформации.
3.Увеличивает величину деформации.
Какие сварочные деформации называют остаточными?
1.Деформации, появляющиеся после сварки.
2.Деформации, оставшиеся после сварки и полного остывания изделия.
3.Деформации, образующиеся под действием эксплуатационных нагрузок.
От чего зависит величина деформации свариваемого металла?
1.От склонности стали к закалке.
2.От неравномерности нагрева.
3.От марки электрода, которым производят сварку.
Какой линией изображают видимый сварной шов на чертеже?
1.Штрихпунктирной.
2.Штриховой.
3.Сплошной.
Чем выявляются дефекты формы шва и его размеры?
1.Ренгенографическим методом.
2.Металлографическими исследованиями макроструктуры.
3.Измерительными инструментами и специальными шаблонами.
Укажите основные причины образования прожога.
1.Завышен сварочные ток относительно толщины свариваемого металла.
2.Низкая квалификация сварщика.
3.Большая сварочная ванна, а следовательно, и ее масса.
Какие требования предъявляются к качеству исправленного участка шва?
1.Те же, что и к основному шву.
2.Дополнительные требования, предусмотренные нормативно-технической документацией.
3.Специальные требования, предусмотренные нормативно-технической документацией.
Назовите основные внутренние дефекты сварных соединений при дуговой сварке.
1.Трещины, непровары, поры, шлаковые включения.
2.Подрезы, прожоги, наплывы, свищи, несплавления.
3.Незаваренные кратер, несплавления, нарушение формы шва.
Какая из углеродистых сталей, охлаждающихся с одинаковой скоростью, имеет более высокую пластичность?
1.Сталь с 0,2% углерода.
2.Сталь с 0,4% углерода.
3.Сталь с 0,6% углерода.
Что является сырьем для получения ацетилена?
1.Кокс.
2.Карбид кальция.
3.Плавиковый шпат.
Для управлением глубиной провара свариваемых поверхностей необходимо:
1.Наклонить электрод на подходящий угол.
2.Сварку шва вести с правого края заготовки.
3.Сварку шва вести с очень низкой скоростью.
Вентиль ацетиленового баллона изготовляют:
1.Из стали.
2.Из латуни.
3.Из меди.
Какой буквой русского алфавита обозначают алюминий и медь в марке стали?
1.Алюминий – «А», медь – «М».
2.Алюминий – «Ю», медь – «Д».
3.Алюминий – «В», медь – «К».
Укажите максимальное напряжение, к которому должно подключаться сварочное оборудование?
1.220 В
2.380 В
3.660 В
Укажите название узла преобразователя, на котором образуется постоянный ток.
1.Трансформатор.
2.Выпрямитель.
3.Коллектор.
Оценки: «5» – 0-2 ошибки; «4» – 3-6 ошибок; «3» – 7-9 ошибок.
Разработала преподаватель спецдисциплин Парыгина Л.В.
Источник