Свойства металла шва и зоны термического влияния
В
процессе первичной кристаллизации
металла шва получаются столбчатые
кристаллы с неоднородным химическим
составом. При аллотропическом превращении
железа кристаллы распадаются, и образуется
структура, состоящая из зерен феррита
и перлита. Происходящее в результате
кристаллизации измельчение зерен
оказывает благоприятное влияние на
механические свойства металла шва.
(рисунок 4.3)
Рисунок.4.3-Траектории роста кристаллитов в сварочной ванне при схемах кристаллизации : а) пространственной; б) плоской.
Участок основного металла, подвергшийся в процессе сварки нагреву до температуры, при которой в нем происходят изменения структуры металла, называют околошовной зоной или зоной термического влияния (ЗТВ) (рисунок 4.4).
Рисунок.4.4-Зоны термического влияния в сварочном соединении .
Структура и свойства металла швов и околошовной зоны на низкоуглеродистых и низколегированных сталях зависят от использованной электродной проволоки, состава и свойств основного металла и режима сварки (термического цикла сварки, доли участия основного металла в формировании шва и формы шва). Влияние этих условий и технологические рекомендации примерно такие же, как и при ручной дуговой сварке и сварке под флюсом.
На свойства металла шва влияет качество углекислого газа. При повышенном содержании азота и водорода, а также влаги в газе в швах могут образовываться поры. При сварке в углекислом газе влияние ржавчины незначительно. Увеличение напряжения дуги, повышая, угар легирующих элементов, ухудшает механические свойства шва.
Химические свойства металла наплавленного сварочной проволокой Св08Г2С ( таблица 2.1)
Таблица 2.1. Химический состав (мас. %) стали 09Г2С, наплавленного проволокой Св-08Г2С
Материал |
C |
Mn |
Si |
S |
P |
Наплавленный металл |
0,08 |
1,30 |
0,80 |
0,017 |
0,019 |
Механические свойства металла наплавленного сварочной проволкой Св08Г2С ( таблица 2.1)
Материал |
σТ, МПа |
σВ, МПа |
δ5, % |
Ψ, % |
KCV, Дж/см2, |
Наплавленный металл |
375 |
508 |
23 |
66 |
145 |
2.3. Дефекты швов сварных соединений.
При сборке - сварке данного изделия, учитывая I класс ответственности по ОСТ 23.2.429-80 не допускаются следующие дефекты: исправления, трещины, прожоги, непровары. Для этого класса преобладающими видами нагрузок являются переменные и статические напряжения.
Требования к конструкции согласно ОСТ 23.2.429-80:
1) Контроль качества сварных соединений – визуальный, трещины, прожоги, непровары , подрезы не допускаются.
2) Подготовка кромок и поверхностей под сварку должна выполняться механической обработкой.
3) Кромки деталей, подлежащие сварке, и прилежащие к ним участки должны быть очищены от окалины, краски, масла и других загрязнений.
4) Конструкция должна обеспечивать надежность и безопасность эксплуатации в течение расчетного срока службы.
5) Для конструкций I класса свариваемые кромки литых деталей должны быть механически обработаны для удаления литейной корки и приваров формовочной земли.
6) Шпаклевка и окраска деталей перед сваркой не допускаются.
7) В сварных конструкциях I класса наличие в прихватках трещин и шлаковых включений не допускается.
8) При ручной и полуавтоматической сварке конструкций I класса корень шва должен быть удален путем подрубки или другим механическим способом
9) На каждой сварной конструкции I класса должно быть клеймо сварщика, выполнившего сварку, мастера или бригадира.
10) Исправление дефектов в сварных конструкциях I класса не допускается производить более двух раз в одном и том же месте
11) Устанавливается для конструкций I класса 100% нормы контроля ОТК внешним осмотром и измерениями.
Обеспечение безопасности, долговечности и надежности работы рамы цистерны в процессе длительной эксплуатации достигают рациональным их конструированием, точным расчетом, правильным выбором материала и совершенством технологических процессов изготовления. Каждую разновидность конструкции рамы прицепа, применение нового материала и технологии изготовления проверяют тщательным стендовым и эксплуатационным экспериментом, проводимым изготовителем и заказчиком по совместно разработанной программе.