ТехСправочник
Пятница, 22.09.2017, 11:22
Меню справочника

Форма входа

Категории раздела
Справочник по дуговой сварке - вопросы и ответы. [22]

Поиск по справочнику

Наш опрос
Как Вы относитесь к энергетике?
Всего ответов: 314

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Справочник по дуговой сварке. » Справочник по дуговой сварке - вопросы и ответы.

Расплавленный металл сварного шва и шлаки.





РАСПЛАВЛЕННЫЙ МЕТАЛЛ СВАРНОГО ШВА И ШЛАКИ

Вопросы

3.1. Какие металлургические процессы протекают в сварочной ванне?
3.2. Что собой представляют сварочные шлаки?
3.3. Какую роль играют сварочные шлаки в формировании химического состава металла сварочной ванны?
3.4. Какими теплофизическими и технологическими свойствами должны обладать сварочные шлаки?
3.5. Чем вызывается образование в сварных швах шлаковых включений?
3.6. Как влияют шлаковые включения на металл сварного шва?
3.7. Что следует предпринимать для получения чистого от шлаковых включений металла шва?
3.8. В чем проявляется отрицательное воздействие воздуха, окружающего расплавленный металл сварочной ванны?
3.9. Насыщается ли металл сварного шва кислородом только из воздуха?
3.10. Как осуществляется защита металла сварочной ванны от воздействия воздуха?
3.11. Достаточна ли газовая защита сварочной ванны для сохранения свойств металла сварного шва?
3.12. Влияет ли длина дуги при сварке на степень насыщения металла шва кислородом и азотом?
3.13. Какая защита расплавленного металла более эффективна: инертными газами или с помощью обмазок электродов и флюсов?
3.14. Чем вызывается образование пустот в металле шва?
3.15. Как влияет пористость в металле шва на механические свойства сварного соединения?
3.16. Влияет ли режим сварки на образование газовой пористости?


Ответы

3.1. Сварочная ванна представляет собой расплавленный участок металла, в котором перемешиваются свариваемый металл детали, присадочный металл и шлак (при сварке в среде защитных газов в металле сварочной ванны отсутствует шлак либо шлак и присадочный материал, в зависимости от того, производится сварка с присадочным материалом или без него).
В сварочной ванне металл окисляется, раскисляется и легируется, в нем образуются газовые пузырьки, поры, раковины и шлаковые включения и формируется сварной шов.
В процессах, протекающих в сварочной ванне, большую роль играет воздух, соприкасающийся с расплавлен¬ным металлом и отрицательно влияющий на свойства металла. В связи с этим возникает необходимость защиты расплавленного металла сварочной ванны от воздействия воздуха.
3.2. В сварочной ванне при ручной дуговой сварке и автоматической под флюсом образуется неметаллический материал — сварочный шлак. Он состоит из расплавленных элементов электродных покрытий или сварочного флюса.
Химический состав шлака определяется компонентами электродных покрытий или флюса. Шлаки состоят из окислов кремния (SiOa), титана (TiaOj), марганца (МпО,), железа (FejOg) и солей различных кислот.
В процессе сварки металл сварочной ванны, нагретый до температуры, превышающей его температуру плавления, взаимодействует со шлаками. Взаимодействие металла со шлаками может улучшать качество металла, но может и ухудшать его химический состав. Все зависит от химических реакций между расплавленным металлом и
шлаком, а также от физического растворения в металле элементов окружающего его расплавленного иыака.
3.3. Ванна расплавленного металла при сварке покрыта шлаком. Шлак появляется из электродных покрытий, флюсов, а также в результате взаимодействия металла с газами и состоит из расплава неметаллических соединений — окислов и пр. В расплавленном состоянии металл и шлак представляют собой несмешиваюш,иеся жидкости. Шлаки не растворяются в металлах (кроме некоторых элементов, их составляющих).
Сварочные шлаки, которыми покрыт расплавленный металл, защищают его от вредного воздействия воздуха, предохраняют расплавленные капли электродного металла от воздуха при их прохождении через дуговой промежуток. Кроме того, в результате химического взаимодействия между металлом и шлаком шлак раскисляет металл сварочной ванны, растворяет вредные примеси, легирует металл шва, накапливая теплоту, замедляет охлаждение металла шва, что способствует улучшению его качества. В зависимости от элементов, составляющих шлак, его химическое воздействие на жидкий металл может быть окисляющим или раскисляющим.
3.4. Для получения необходимых свойств металла шва важное значение имеют физические и технологические свойства шлака.
Сварочный шлак должен обладать меньшей температурой плавления, чем основной металл (примерно на 200—350 "’С). Это необходимо для того, чтобы шлак в рас¬плавленном состоянии полностью покрывал всю поверхность сварочной ванны (эффективнее защитное действие шлака, улучшается формирование шва). Шлак должен иметь плотность меньше, чем плотность основного металла; хорошую жидкотекучесть для быстрого протекания в нем химических процессов; способность защищать расплавленный металл от воздуха и вместе с тем легко пропускать газы, выделяющиеся из ванны металла; хорошую растворимость различных соединений; минимальное количество вредных примесей; способность легко отделяться от металла сварного шва в твердом состоянии.
3.5. Шлаковые включения в металле шва отрицательно влияют на его свойства. Они являются результатом присутствия в электродных покрытиях и флюсах кварца (SiO..) и корунда (А!.,0.,). Эти включения образуют с окислами {МпО, Г'еО) легкоплавкие включения. В металл шва из покрытий и флюсов может переходить сера, образующая соединение с железом (сульфид железа FeS), Такое соединение повышает склонность металла шва к появлению трещин при высоких температурах. К неметаллическим включениям относятся также химические соединения азота с металлами. При дуговой сварке сталей наибольшее влияние на свойства металла шва оказывают химические соединения азота с железом.^ Они обладают высокой твердостью и резко снижают пластические свойства металла.
3.6. Шлаковые включения делают металл неоднородным, ухудшают его свойства. По химическому составу шлаковые включения отличаются от наплавленного ме¬талла, что способствует появлению коррозии.
3.7. Для снижения содержания шлаковых включений в металле сварного шва зачищают поверхности в местах сварки; удаляют ржавчину, окалину и загрязнения со свариваемых поверхностей; зачищают поверхности сварных швов при многослойной сварке; увеличивают толщину слоя флюса для замедления скорости охлаждения сварного шва при сварке под флюсом; вводят в состав электродных покрытий и флюсов элементы, снижающие температуру плавления окислов и образующие соединения, легко всплывающие в металле и удаляемые вместе со шлаковой коркой.
3.8. При сварке расплавленный металл поглощает из воздуха кислород и азот. В результате насыщения металла этими газами его механические свойства ухудшаются.
Кислород в металле снижает временное сопротивление, предел текучести и ударную вязкость, а азот значительно снижает относительное удлинение металла.
Кислород и азот — вредные примеси и металле сварного шва. Вопросам уменьшения содержания этих газов в металле шва уделяют существенное внимание при разработке сварочных материалов и технологии сварки.
3.9. Окисление металла сварочной ванны происходит также за счет кислорода, который выделяется при сварке из компонентов обмазок, флюсов и др.
3.10. Для предохранения металла сварочной ванны от воздействия воздуха создают газовую защиту, которая оттесняет воздух от расплавленного металла. В результате снижается возможность растворения кислорода и азота воздуха в жидком металле.
Защитные газы образуются при сгорании компонентов покрытия электродов (при ручной дуговой сварке) и флюсов (при сварке под флюсом).
При сварке в среде защитных газов зону сварки защищают от воздуха аргоном, гелием, углекислым газом, смесью газов и др.
3.11. Газовая защита металла сварочной ванны не обеспечивает во всех случаях получение металла сварного шва, равнопрочного основному металлу и не отличающегося от него по химическому составу.
Газовая защита расплавленного металла не исключает выгорания отдельных его элементов. В связи с этим металл сварного шва становится хуже основного металла.
3.12. С увеличением длины сварочной дуги длительность пребывания расплавленной капли металла в дуговом промежутке увеличивается. Поэтому насыщение капли металла кислородом и азотом будет повышаться так как оно происходит на всем пути капли до ее попада ния в сварочную ванну. Из условия уменьшения насыщения металла шва кислородом и азотом воздуха короткая сварочная дуга более целесообразна, чем длинная
3.13. Защита расплавленного металла сварочной ванны инертными газами более эффективна. Аргон, гелий, смеси этих газов, а также углекислый газ специально вводят в зону сварки, они практически не растворяются в металле.
3.14. Образование пустот в металле шва вызывают газы, выделяющиеся из жидкого наплавленного металла при его охлаждении и затвердевании. Поры образуются внутри металла сварного шва и на его поверхности.
Образование газовых пор в металле шва при сварке вызывается наличием влаги и окислов в присадочных материалах, а также влагой, окалиной и ржавчиной на кромках свариваемых материалов. Кроме того, наличие в основном металле растворенного водорода также приводит к газовыделению и образованию пористости.
Водород играет главную роль в образовании пор при сварке. Растворившись в металле сварочной ванны, водород выделяется при кристаллизации металла. Поэтому очень важно, чтобы обмазка электродов не была сырой, сварочный флюс не был влажным, со свариваемых поверхностей перед сваркой были удалены ржавчина, масло и другие загрязнения.
Оставшиеся в металле шва газы повышают его хрупкость и твердость и снижают пластичность.
3.15. Поры в наплавленном металле снижают его механические свойства. Крупные поры более вредны, чем мелкие, равномерно расположенные. Поры служат концентраторами напряжений. Они способствуют образованию трещин и разрушению сварного соединения.
3.16. Наличие пор в сварном шве зависит от режима сварки. Чем больше скорость охлаждения металла, тем более благоприятны условия для образования пор, так как при этом металл относительно меньше находится в расплавленном состоянии и газы не успевают выделиться из расплава.
При сварке на режимах, обеспечивающих большую тепловую мощность сварочной дуги, и при малых скоростях сварки пористость не образуется.
Сварка элементов соединений малой и большой толщины на одинаковых режимах приводит к образованию пор в металле сварного шва из элементов большой толщины.

Категория: Справочник по дуговой сварке - вопросы и ответы. | Добавил: Саша (30.10.2015)
Просмотров: 723 | Теги: металл, ГАЗ, сварка, шлак, дуга
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
справочник оборудование сварка фото сварщик изготовление ремонт цветы растения штамп пресс-форма семейное ГАЗ свойства сборка слесарь схема электроды Характеристики инструмент металл технология Сталь процесс печь обработка Фотоальбом деталь электрод конструкция режим бисер пресс модель литье опока характеристика форма АЛЬБОМ Подшипник
Copyright MyCorp © 2017
Бесплатный хостинг uCoz