Лабораторна робота №4 Тема: Вплив зварювальних матеріалів на властивості металлу зварного з’єднання

Мета: визначення механічних властивостей металу зварного з’єднання розрахунковими методами

Короткі теоретичні відомості

Експериментальне визначення механічних властивостей металу різних зон зварного з'єднання пов'язано із значними матеріальними та трудовими затратами. Застосування математичних залежностей дозволяє значно прискорити процес прогнозування механічних властивостей зварного з'єднання.

Математичні моделі для розрахунку механічних властивостей металу швів при дуговому зварюванні низьколегованих сталей запропоновані О.Г. Касаткін. Зміст легуючих елементів розглянутих сталей має укладатися в межі,%:

С 0,2; Мn 2; Si 0.8; Сr 2.0; Мо 2.0; Ni 2.0; V 0.6;

Тi 0.05; Аl 0.05; Nb 0.3, W 0.6; Сu 0.5; Co 0.5; Zr 0.03. Концентрація домішок обмежена,%:

S0.03; Р 0.03; [N] 0.02; [О] 0.06.

Час охолодження металу швів в інтервалі температур 1123 ... 773 К становило 10 t 40 с.

Міцнісні властивості металу швів визначаються за наступними рівняннями:

R = 0,98;

R = 0,98;

де σ_0.2 – умовна границя міцності.

Для розрахунку пластичних властивостей застосовують такі залежності:

R = 0,92;

R = 0,88;

δ₅ – відносне подовження після розриву (на п’ятикратних зразках);

ψ– відносне звуження після розриву;

t – час охолодження металу шва в інтервалі температур 850÷500 ºС.

При дуговому зварюванні низьколегованих сталей властивості ЗТВ можуть бути визначені в залежності від хімічного і фазного складу, а також від термічного циклу зварювання:

R = 0,91;

R = 0,75;

Номограми наведені на рисунку

Рисунок 4.1. Номограми для визначення при однопрохідному зварюванні

Таблица 4.1 – Хімічний склад металу шва

Продовження табл. 4.1.

Порядок виконання роботи

1 Розрахувати механічні властивості металу шва заданого хімічного складу при зварюванні низьколегованої сталі і для заданого часу

охолодження.

2 Розрахувати механічні властивості металу ЗТВ за формулами, використовуючи вихідні дані додаток 1- 3.

Зміст звіту

1 Назва роботи і її мета.

2 Необхідні теоретичні дані.

3 Обладнання та матеріали.

4 Порядок виконання роботи.

5 Експериментальні результати.

6 Аналіз отриманих результатів і висновки по роботі.

Питання для самоконтролю

1 Залежність механічних властивостей металу зварного шва залежно від хімічного складу.

2 Вибір зварювальних матеріалів залежно від марки сталі.

3 Експериментальне визначення міцністних властивостей зварних з’єднань.

Перелік рекомендованих літературних джерел

1 Алаи С. И., Ежевская Р.А., Антоненко Е.И. Практикум по машиноведению. – М.: Просвещение, 1995. – 304 с.

2 Гуляев А. П. Металловедение. – М.: Металлургия, 1986. – 542 с.

3 Никифоров В. М. Технология металлов и конструкционные материалы. – Л.: Машиностроение, 1987. – 364 с.

4 Рудик Д.Ф. Технологія металів та інших конструкційних матеріалів. Лабораторний практикум. – К.: Вища школа, 1987. – 158 с.

5 Самохоцкий А.И., Куневский М.Н. Лабораторные работы по металловедению. – М.: Машиностроение, 1997. – 184 с.

6 Сидорин И.И. Руководство к лабораторным работам по материаловедению. – М.: Высшая школа, 1987. – 251 с.

7 Сологуб Н.А., Ильин Б.Н., Ипатов К.А. Лабораторные работы по технологии металлов. – М.: Машгиз, 1971. – 296 с.

8 Черток Б.Ч. Лабораторные работы по технологии металлов М.: Машгиз, 1981. – 184 с.

9 Кузьмин Б.А. Металлургия, металловедение и конструкционные материалы. – М.: Высшая школа, 2006. – 276 с.

10 Технология конструкционных материалов. /Под ред. А.М. Дальского. – М.: Машиностроение, 2005. – 592 с.

11 Журавлев В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: Справочник. – М.: Машиностроение, 1981. – 392 с.

12 Моісеєнко Л.Л. Матеріалознавство та технологія матеріалів. – Херсон, ХДМІ, Айлант, 2010. – 192 с.