Презентация на тему: Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»

Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»
1/33
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 11)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1144 Кб)
1

Первый слайд презентации: Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»

Изображение слайда
2

Слайд 2

СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Свариваемость – способность металлов и сплавов под действием термодеформационного цикла сварки образовывать бездефектное сварное соединение, отвечающее необходимым эксплуатационным требованиям. Свариваемость – комплексная характеристика, включающая: сопротивляемость образованию холодных и горячих трещин – основной параметр чувствительность металла к окислению и порообразованию; соответствие свойств Св-С заданным эксплуатационным; реакцию на термические циклы и т.д. Горячие трещины чаще возникают при ослаблении деформационной способности металла. В интервале температур плавления и полного затвердевания происходит миграция примесей и загрязнений в межзеренные пространства, что нарушает связь между зернами и снижает деформационную способность шва и околошовной зоны. Причиной образования горячих трещин также могут быть дефекты кристаллического строения, большие сварочные напряжения, не правильное конструктивное оформление сварного соединения (например: неправильные формы и размеры сварных швов).

Изображение слайда
3

Слайд 3

Вероятность появления при сварке или наплавке горячих трещин можно определить по показателю Уилкинсона (H.C.S): Условия появления горячих трещин: - для сталей с σ в < 700 МПа - Н.С.S. >4; для сталей с σ в ≥ 700 МПа - Н.С.S. >2. Для предотвращения образования горячих трещин обеспечивают: - доп. легирование металла шва; снижение жесткости сварного соединения, уменьшение скопления сварных швов на небольшом участке, отсутствие пересечения сварных швов, назначение размеров швов, обеспечивающих благоприятную форму и ориентацию кристаллитов в металле шва (рекомендуется избегать узких валиков), проведение термообработки Св -С непосредственно после сварки.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Холодные трещины чаще всего возникают из-за закаливаемости стали при быстром охлаждении и насыщении металла шва и ЗТВ водородом. ( зарождаются через некоторое время после сварки и наплавки и развиваются в течение нескольких часов или даже суток). Склонность металла к появлению холодных трещин чаще оценивают по углеродному эквиваленту (показатель, характеризующий свариваемость при предварительной оценке). Наиболее распространенное уравнение для определения Сэ : Сэ = C + Mn /6 + ( Cr+Mo+V ) /5 + ( Ni+Cu ) /15, % Если Сэ ˃ 0,45% – стали склонны к образованию холодных трещин, то необходимо предусмотреть предварительный подогрев изделия, температуру которого определяют по формуле: Соб = С э×(1+0,005× S), где: Соб – общий эквивалент углерода, учитывающий хим. состав материала и толщину S ; Тп - температура предварительного подогрева заготовок, °С ; S – толщина свариваемых элементов, мм Температура сопутствующего сварке или наплавке подогрева зависит от материала изделия и колеблется в среднем от 200 до 450°С.

Изображение слайда
5

Слайд 5

Для предотвращения образования холодных трещин обеспечивают: снижение V охл ( подогрев Св-С, назначение оптимальных режимов сварки); зачистку кромок Св-С и сварочной проволоки от загрязнений; прокалку электродов и флюса перед сваркой; просушку защитных газов; защиту зоны сварки от влияния атмосферы; снижение жесткости Св-С; уменьшение скопления сварных швов на небольшом участке; отсутствие пересечения сварных швов; проведение термообработки Св-С перед или непосредственно после сварки. Термообработка до сварки зависит от марки стали, конструкции и метода получения детали: для отливок – отжиг; прокат или поковки, не имеющие жестких контуров, можно сваривать после закалки и отпуска. Сварка при температуре окружающей среды ниже 0°С не рекомендуется. Сварку деталей с большим объемом наплавляемого металла рекомендуется проводить с промежуточной термообработкой (отжиг или высокий отпуск). Термообработка после сварки различна для разных марок сталей. Основные виды применяемой термообработки: отжиг или высокий отпуск.

Изображение слайда
6

Слайд 6

СПОСОБЫ УМЕНЬШЕНИЯ СВАРОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ И НАПРЯЖЕНИЙ Сварочные напряжения – образование дефектов в Св-С и снижение сопротивляемости конструкций разрушению. Сварочные деформации затрудняют сборку изделий, ухудшают внешний вид и эксплуатационные качества. МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ Технологические мероприятия, выполняемые в процессе сварки - Предварительный и сопутствующий подогрев - способствует уменьшению неравномерности распределения температур при сварке и снижению жесткости металла свариваемых элементов. 2. Технологические мероприятия, выполняемые после сварки 2.1. Термический способ Отпуск – снижает σ ост после сварки на 85-90% и улучшает пластические свойства Св-С. Бывает общим (нагревается все изделие) и местным (нагревается часть в зоне шва). Преимущество общего отпуска - снижение σ ост во всей конструкции. Наиболее часто применяют высокий отпуск (Т = 550 - 680°С). Стадии отпуска: нагрев, выдержка (2 – 4 ч) и охлаждение на воздухе.

Изображение слайда
7

Слайд 7

2.2. Механические способы -основаны на создании пластической деформации металла сварных соединений, вследствие чего происходит снижение σ ост. 2.2.1. Проковка Металл проковывают после сварки по горячему металлу или после его остывания. Преимущество – простота оборудования, универсальность и оперативность. 2.2.2. Прокатка 1 – сварной шов; 2 – накладка; 3 – стальные правящие ролики; Р – усилие прокатки Для уменьшения σ ост применяется прокатка сварных швов по принципу протяжки. Шов, стремящийся сжаться, принудительно деформируется в направлении увеличения длины, что приведёт к уменьшению растягивающих его σ ост. 2.2.3 Приложение нагрузки к сварным соединениям - осуществляется растяжением или изгибом. Суммирование остаточных и приложенных напряжений вызывает пластические деформации удлинения и после снятия нагрузки снижение максимальных σ ост.

Изображение слайда
8

Слайд 8

МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ Конструктивные мероприятия, выполняемые до сварки В процессе конструирования необходимо стремиться: к уменьшению общего количества наплавляемого электродного и расплавляемого основного металлов; - к снижению тепловложения при сварке в результате уменьшения сечений сварных швов, их длины и количества; Следует: - не допускать в конструкциях чрезмерных скоплений и пересечений сварных швов (а); - избегать назначения сварных швов в местах, претерпевших предварительную пластическую деформацию (б); - использовать симметричное расположение сварных швов относительно общего ЦТ изделия с целью взаимного уравновешивания изгибающих моментов; - рационально выбирать тип сварных соединений, отдавая преимущество стыковым соединениям, как наиболее прочным.

Изображение слайда
9

Слайд 9

Необходимо предусматривать конструктивные элементы, снижающие угловые деформации ЗА СЧЕТ: уменьшения сечения шва заменой V-образной разделки (а) на U - образную (б); симметричным размещением металла относительно ЦТ шва заменой V-образной разделки (а) на Х - образную (в); - применением ребер жесткости (г)

Изображение слайда
10

Слайд 10

Технологические мероприятия, выполняемые до сварки На стадии разработки технологии целесообразно предусматривать размеры и форму заготовок с учетом величины возникающих при сварке деформаций. Деформации в плоскости Св-С (продольная (  п) и поперечная (  пр) деформации Св-С) Влияние деформаций поперечной и продольной усадок на размеры Св-С можно уменьшить увеличением размеров заготовок на величину предполагаемой деформации.

Изображение слайда
11

Слайд 11

2. Деформации вне плоскости Св-С применяется способ обратных деформаций (детали перед сваркой располагаются так, чтобы после сварки они приняли требуемое взаимное расположение. 2.1. Уменьшение угловых деформаций предварительный обратный угловой изгиб α заготовок перед сваркой. 2.2. Уменьшение деформаций изгиба - предварительный обратный изгиб заготовок перед сваркой усилием Рппр (усилие предварительного прогиба)

Изображение слайда
12

Слайд 12

Уменьшение поперечной и продольной усадки Св-С 1…6 – последовательность укладки валиков Шов разбивается на короткие участки, длиной от 100 до 300мм. Часто за основу принимают длину, которую можно заварить одним электродом (переход от участка к участку совмещается со сменой электрода) Сварка коротких участков выполняется в обратных направлениях с таким расчетом, чтобы окончание каждого участка совпадало с началом предыдущего. 2. Жесткое закрепление свариваемых заготовок Рпр - усилие прижима. Заготовки закрепляются в специальных приспособлениях (кондукторах), в которых производят сварку. Св-С извлекается из кондуктора после полного охлаждения. Возникают σ ост, для снятия которых необходима термообработка. Технологические мероприятия, выполняемые в процессе сварки 1. Обратноступенчатый способ сварки

Изображение слайда
13

Слайд 13

3. Способ уравновешивания деформаций - очередность наложения швов выбирают такой, чтобы последующий шов вызывал деформации, обратные деформациям, полученным при наложении предыдущего шва 3.1. Уменьшение угловых деформаций 1…8 - последовательность укладки валиков - переход при многопроходной сварке отдельных валиков с одной стороны сечения на другую (а). После сварки валика №1 в результате поперечной усадки сварного шва возникает угловая деформация α1 (б). После сварки валика №2 возникает обратная деформация, частично ее компенсирующая и т.д. ЦТ – центр тяжести сварного изделия; 1…4 - рациональная последовательность укладки швов. После сварки шва №1 (а) в результате его продольной усадки возникает прогиб балки f 1 (б). После сварки шва №2 возникает обратная деформация, частично компенсирующая деформацию изгиба от сварки первого шва и т.д. 3.2. Уменьшение деформаций изгиба Балка после сварки будет иметь наименьшую деформацию изгиба.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Технологические мероприятия, выполняемые после сварки Термическая правка 1.1. Термическая правка местным нагревом 1- форма изделия после сварки; 2- зоны нагрева; 3 – форма изделия после правки; Рус –усадка нагретых зон в процессе охлаждения; ЦТ – центр тяжести сварного изделия Источник теплоты – пламя газовой горелки Отдельные участки Св-С нагреваются до Т = 1000 – 1200 0 С (термопластичное состояние) Их сокращение при охлаждении уменьшает деформации изгиба. Повышаются σ ост в сварных швах, для их снятия целесообразен высокий отпуск изделия При этом способе правки возможно образование трещин и разрывов в сварных швах. 1.2. Высокий отпуск выполняется при их жестком закреплении в зажимных приспособлениях..

Изображение слайда
15

Слайд 15

2. Механическая (холодная) правка 2.1. Холодная гибка -основана на выгибе изделия в сторону, обратную возникшей деформации. -ведет к повышению σ ост в сварных швах и к исчерпыванию пластических свойств в активной зоне (после гибки целесообразно для снятия σ ост производить высокий отпуск. Метод громоздкий и требует больших усилий, возможно образование трещин и разрывов в сварных швах. 2.2. Проковка и прокатка сварных соединений - помимо остаточных деформаций уменьшает и σ ост

Изображение слайда
16

Слайд 16

Технологичность сварных конструкций Сварка плавлением

Изображение слайда
17

Слайд 17

Изображение слайда
18

Слайд 18

Изображение слайда
19

Слайд 19

Изображение слайда
20

Слайд 20

Изображение слайда
21

Слайд 21

Изображение слайда
22

Слайд 22

Изображение слайда
23

Слайд 23

Изображение слайда
24

Слайд 24

Изображение слайда
25

Слайд 25

Изображение слайда
26

Слайд 26

Изображение слайда
27

Слайд 27

Изображение слайда
28

Слайд 28

Изображение слайда
29

Слайд 29

Изображение слайда
30

Слайд 30

Изображение слайда
31

Слайд 31

Изображение слайда
32

Слайд 32

Изображение слайда
33

Последний слайд презентации: Лекция «Свариваемость металлов и сплавов. Технологичность сварных конструкций»

Изображение слайда