Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Оборудование и материалы



Министерство образования и науки

Российской федерации

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Юго-Западный государственный университет»

 

Кафедра ''Материаловедение и сварочное производство''

 

УТВЕРЖДАЮ

Первый проректор –

Проректор по учебной работе

_____________Е.А. Кудряшов

«____»_____________2010 г.

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ

Методические указания к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности 12.05.04

 

Курск 2008

 

УДК 621.791

Составители Ю.А. Артеменко, Е.В. Рыжков

 

 

Рецензент

Кандидат технических наук Н.М. Гайдаш

 

Технология и оборудование сварки плавлением конструкционных сталей и сплавов [Текст]: методические указания к выполнению лабораторных работ /Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: Ю.А. Артеменко, Е.В. Рыжков Курск, 2010. 51с.: табл. 7, ил. 25. Библиогр.: 6 с.51.

 

Излагаются методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Технология и оборудование сварки плавлением конструкционных сталей и сплавов». Указывается порядок проведения работ, обработки результатов и составления отчетов.

Методические указания соответствуют требованиям ГОС 2000 направления 651400 «Машиностроительные технологии и оборудование» специальности 120500 (150202.65) «Оборудование и технология сварочного производства».

 

 

Текст печатается в авторской редакции

 

Подписано в печать .Формат 60x84 1/16.

Усл. печ. л. 2,9. Уч.-изд. л. 2,7 . Тираж 30 экз. Заказ Бесплатно

Юго-Западный государственный университет.

305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94.


 

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ свойств зтв ПРИ СВАРКЕ конструкционных СТАЛЕЙ

 

Цель работы. Изучение влияния предварительного подогрева на структуру зоны термического влияния (ЗТВ) в сварных соединениях из закаливающихся сталей.

 

Сведения из теории

 

При сварке изделий из конструкционных сталей, чувствительных к термическому циклу сварки, возможны ферритное, перлитное, мартенситное и бейнитное превраще­ния аустенита, а также их сочетания. Характер превращений зависит от состава стали и скорости охлаждения в интервале температур превращений аустенита. При сварке конструкционных сталей необходимо стремиться к подавлению мартенситного превраще­ния, т.к. наличие хрупкой мартенситной структуры является одним из основных факторов образования холодных трещин.

При разработке технологического процесса сварки сталей необходимо сопоставлять скорость охлаждения металла ЗТВ ω8/5 в температурном интервале превращений аустенита 800÷500 оС с критическим значением. Сварка на режимах, при которых ω8/5 > ωкр, вызывает резкое сниже­ние пластичности металла ЗТВ за счет появления закалочных структур и образования холодных трещин. ω8/5 определяется расчетным путем или при обработке экспериментальных кривых термического цикла сварки.

Для многих сталей значения ωкр известны из специальной литературы. Для приближенного определения до­пустимой скорости охлаждения в субкритическом интервале температур возможно использование термокинетических (анизотермических) диаграмм превраще­ния аустенита. На рис. 1.1 представлен пример термокинетической диаграммы с обозначением характеристических длительностей охлаждения для феррита tф , перлита tп и бейнита tб и температур начала превращения аустенита.

 
 

 


Рис. 1.1. Термокинетическая диаграмма превращений аустенита

 

Пользуясь диаграммой, можно приближенно рассчи­тать ωкр, ниже которой обеспечивается полное отсутствие закалки металла в ЗТВ.

ωкр = 300/tп . (1.1)

 

Уменьшая ω8/5 за счет применения предварительного подогрева, можно добиться пол­ного отсутствия мартенситной структуры при сварке большинства конструкционных сталей. Однако выбор температуры по­догрева при сварке необходимо проводить с учетом склонности стали к росту зерна при температурах свыше 1000оС. Чрезмерно высокий подогрев может вызвать заметное ухудшение свойств (прежде всего ударной вязкости) металла ЗТВ.

Для конструкционных сталей в качестве критерия стойкости к ХТ используется эквивалент углерода, рассчитываемый по формуле

, 1.2)

где δ – толщина свариваемых листов, мм.

Символ химического элемента означает его содержание в процентах.

Если Сэкв < 0,45%, то предварительный подогрев не требуется. При Сэкв > 0,45% считается, что сталь потенциально склонна к образованию ХТ. Это означает, что при неблагоприятных режимах сварки весьма вероятно образование закалочных структур, которое в сочетании с высоким уровнем растягивающих внутренних напряжений и наличием диффузионного водорода ведет к зарождению и распространению ХТ. В этом случае необходим предварительный подогрев, температура которого в оС оценивается по формуле

(1.3)

В процессе выполнения работы оценивается эффективность применения предварительного подогрева при сварке конструкционных сталей с точки зрения подавления мартенситного превращения в ЗТВ. Оценка производится путем сравнения образцов, сваренных при наличии и отсутствии предварительного подогрева. Наличие мартенситной структуры контролируется металлографическими методами, а также распре­делением твердости по сечению шва и ЗТВ.

 

Оборудование и материалы

1) Образцы 10 × 50 × 100 мм из сталей Ст. 3 , 40Х и 65Г.

2) Проволока Св - 08Г2С Æ 1,6 мм.

3) Пост для полуавтоматической дуговой сварки в среде СО2 .

4) Твердомер ТК-2.

5) Муфельная печь.

6) Установка для записи термических циклов сварки

7) Реактив для травления шлифов (ниталь).

8) Цифровой фотоаппарат

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.