Структура сварного соединения судокорпусной стали.

Структура сварного соединения судокорпусной стали.

Что называют сварным швом?

Сварной шов - это участок сварного соединения, об­разующийся в результате кристаллизации металла сварочной ванны.

7.1.2. На какие этапы можно разделить процесс образования сварного шва?

Процесс образования сварного шва можно разделить на 4 этапа:

1. расплавление основного металла на некоторую глубину и вытеснение расплавленного металла в направлении, обратном направлению сварки;

2. образовавшееся углубление заполняется расплавленным основным и присадочным металлом, в результате чего образует­ся металл шва; углубление, заполненное расплавленным метал­лом шва, называется сварочной ванной;

3. первичная кристаллизация металла шва

4. вторичная кристаллизация металла шва.

7.1.3. Охарактеризуйте процесс первичной кристаллизации.

Металл шва в процессе кристаллизации находится под воз­действием двух основных факторов: подогрева сварочной ванна теплом дуги и охлаждения под воздействием главным образок массы основного металла. В этих условиях процесс первичной кристаллизации начинается у краев сварочной ванны, где час­тично оплавленные зерна основного металла будут играть роль центров кристаллизации. Образовавшиеся дендриты развиваются в направлении, противоположном отводу тепла. Подобный харак­тер кристаллизации приводит к тому, что дендриты приобретают сложную изогнутую форму.

7.1.4. Чем объясняется появление ликвации в метал­ле шва?

Скорость роста дендритов и химический состав кристаллизующегося жидкого металла постоянно меняется. Это приводит к появлению зональной, дендритной и слоистой ликвации. Нали­чие слоистой неоднородности в строении металла шва объясня­ется тем, что скорость кристаллизации из-за выделения перед фронтом растущих дендритов скрытой теплоты кристаллизации может периодически падать до нуля. Появление ликвации в метал­ле шва объясняется также большими скоростями кристаллизации жидкого металла.

7.1.5. В каких металлах при сварке наблюдается вторичная кристаллизация в швах?

Вторичная кристаллизация в швах наблюдается при сварке металлов, в которых при охлаждении протекают аллотропические превращения.

7.1.6. Чем определяются структура металла шва и его механические свойства при вторичной кристаллизации?

Структура металла шва, а, следовательно, и его механические свойства определяются при вторичной кристаллизации хи­мическим составом металла и скоростью охлаждения.

7.1.7. В слу­чаях, когда металл не претерпевает аллотропических превраще­ний, что используют для улучшения структуры?

В тех слу­чаях, когда металл не претерпевает аллотропических превраще­ний, для улучшения структуры в сварочную ванну вводят моди­фикаторы, используют метод наложения внешнего вибрационного поля и т.п.

Зона термического влияния

Что называют зоной термического влияния?

Зона термического влияния (ЗТВ)- это участок основного металла, в котором произошли изменения структуры в результа­те сварочного нагрева.

Как можно установить структурные состояния металла на отдельных участках ЗТВ?

Рассмотрим структуру ЗТВ на примере сварного соединения доэвтектоидной стали, содержащей углеро­да 0,2%.

Сопоставляя диаграммы состояний сплавов системы Fe-Fе₃С c кривой, характеризующей изменение максимальных температур нагрева при сварке, можно легко установить структурные состояния металла на отдельных участках ЗТВ (рис.1).

Какой участок называют зоной неполного расплавления (зоной сплавления)?

Непосредственно к шву прилегает участок неполного расплавления I, металл которого нагревается при сварке до температур, лежащих между линиями ликвидус и солидус. Этот участок также называется зоной (а иногда и линией) сплавления.

Какой участок называют участком нормализации?

Участок нормализации 3 характеризуется мелкозернистым строением, так как температура нагрева стали на этом участке ограничивается интервалом температур 1100 - А_Сз . Заметим] что размеры кристаллов металла на участках 2 и 3 ЗТВ определяются размерами, которые аустенитные зерна приобрели при нагреве в процессе сварки.

Чем ограничивается ЗТВ?

Нагрев участков основного металла ниже температуры 600 - 650°С существенного изменения в структуре и свойствах не вызывает, поэтому ЗТВ обычно ограничивают изотермой, соответствующей 650°С.

7.3. Влияние термического цикла сварки на характер структурных превращений в ЗТВ.

Структура сварного соединения судокорпусной стали.

Что называют сварным швом?

Сварной шов - это участок сварного соединения, об­разующийся в результате кристаллизации металла сварочной ванны.

7.1.2. На какие этапы можно разделить процесс образования сварного шва?

Процесс образования сварного шва можно разделить на 4 этапа:

1. расплавление основного металла на некоторую глубину и вытеснение расплавленного металла в направлении, обратном направлению сварки;

2. образовавшееся углубление заполняется расплавленным основным и присадочным металлом, в результате чего образует­ся металл шва; углубление, заполненное расплавленным метал­лом шва, называется сварочной ванной;

3. первичная кристаллизация металла шва

4. вторичная кристаллизация металла шва.

7.1.3. Охарактеризуйте процесс первичной кристаллизации.

Металл шва в процессе кристаллизации находится под воз­действием двух основных факторов: подогрева сварочной ванна теплом дуги и охлаждения под воздействием главным образок массы основного металла. В этих условиях процесс первичной кристаллизации начинается у краев сварочной ванны, где час­тично оплавленные зерна основного металла будут играть роль центров кристаллизации. Образовавшиеся дендриты развиваются в направлении, противоположном отводу тепла. Подобный харак­тер кристаллизации приводит к тому, что дендриты приобретают сложную изогнутую форму.

7.1.4. Чем объясняется появление ликвации в метал­ле шва?

Скорость роста дендритов и химический состав кристаллизующегося жидкого металла постоянно меняется. Это приводит к появлению зональной, дендритной и слоистой ликвации. Нали­чие слоистой неоднородности в строении металла шва объясня­ется тем, что скорость кристаллизации из-за выделения перед фронтом растущих дендритов скрытой теплоты кристаллизации может периодически падать до нуля. Появление ликвации в метал­ле шва объясняется также большими скоростями кристаллизации жидкого металла.

7.1.5. В каких металлах при сварке наблюдается вторичная кристаллизация в швах?

Вторичная кристаллизация в швах наблюдается при сварке металлов, в которых при охлаждении протекают аллотропические превращения.

7.1.6. Чем определяются структура металла шва и его механические свойства при вторичной кристаллизации?

Структура металла шва, а, следовательно, и его механические свойства определяются при вторичной кристаллизации хи­мическим составом металла и скоростью охлаждения.

7.1.7. В слу­чаях, когда металл не претерпевает аллотропических превраще­ний, что используют для улучшения структуры?

В тех слу­чаях, когда металл не претерпевает аллотропических превраще­ний, для улучшения структуры в сварочную ванну вводят моди­фикаторы, используют метод наложения внешнего вибрационного поля и т.п.

Зона термического влияния