1.7. Характерные микроструктуры сварных соединений
Далее приводятся некоторые характерные микроструктуры сварных соединений с увеличением х100.
Сталь St60-2
Влияние подогрева и термического воздействия при наложении последующих слоев.
Толщина листов 12 мм. Подготовка кромок V-образная, угол разделки 60°; сварка одним, двумя и четырьмя слоями. Сварка без подогрева и подогревом до 300°С.
1. Основной металл, не подвергавшийся термическому влиянию сварки: перлит и феррит, располагающийся по границам зерен.
2. Переход от основного металла к наплавленному после сварки корня шва без подогрева. Зона термического влияния основного металла содержит мартенсит наряду с трооститом и небольшим количеством феррита по границам зерен. Твердость HV330.
1 2
Сталь GS-C25 нормализованная
Толщина стенки 100 мм.
Подготовка кромок: малый угол скоса; сварка на листовой подкладке.
Предварительная термическая обработка: нормализация (10 ч при 900°С, охлаждение на воздухе).
Низкотемпературный отжиг для снятия напряжений (10 ч при 650°С, охлаждение с печью).
Температура подогрева от 150 до 200°С.
Термическая обработка после сварки:
1) без термической обработки (для сравнения структур);
2) нормализация (8 ч при 900° С, охлаждение с печью со скоростью 9°С/ч в интервале температур между 900 и 500°С).
Отжиг для снятия сварочных напряжений в течение 7 ч при 620°С, охлаждение с печью.
Структура без последующей термической обработка
3. Основной металл, не подвергавшийся термическому влиянию сварки: беспорядочно расположенные феррит и перлит.
4. Переход от основного металла к верхнему слою шва. Основной металл перегрет. Крупные кристаллы троостита окружены ферритной оторочкой или пронизаны иглами феррита.
5. Переход от основного металла к средним и нижним слоям шва. Основной металл (слева) и металл шва (справа) имеют мелкозернистую структуру нормализации.
3 4 5
Такую же структуру имеют сварные швы после отжига для снятия напряжений.
Структура после нормализации и отжига для снятия напряжений
6. Основной металл. Структура стала более мелкозернистой.
7. Переход от основного металла к металлу шва. На участке перехода, как в зоне термического влияния основного металла (слева), так и в металле шва, образуется феррито-перлитная структура. Мелкие кристаллы перлита располагаются внутри зерен феррита.
8. Усиление сварного шва. Во всех слоях мелкозернистая феррито-перлитная структура.
6 7 8
9 10 11
12 13
14 15
2. Практическая часть Лабораторная работа № 1. Технология приготовления образцов для микроструктурного анализа
Цель работы: освоить технологию приготовления микрошлифов, ознакомиться с устройством металлографического микроскопа, изучить микроструктуры шлифа до и после травления; уяснить принцип выявления структур и практическое значение данного метода.
Порядок выполнения работы.
Механически обработать образец для приготовления микрошлифа (шлифование, полирование).
Изучить микроструктуру шлифа под микроскопом до травления.
Определить общее увеличение микроскопа.
Протравить шлиф реактивом, промыть проточной водой и высушить.
Проконтролировать качество микрошлифа в микроскопе.
Содержание отчета.
В отчет необходимо включить:
технологию приготовления микрошлифа;
реактив, применяемый для травления стали и чугуна;
оптическую схему металлографического микроскопа и ее краткое описание.