79. Износостойкость деталей машин

Помимо различного выбора материала и методов его упрочнения существует немало различных конструктивных приемов, позволяющих повысить срок службы элементов детали, работающих в условиях трения и изнашивания.

Темп изнашивания можно снизить путём: снижения удельного давления на поверхности трения; равномерного распределения нагрузки по трущимся поверхностям; придания рабочим элементам деталей форм, приобретаемых в процессе изнашивания; правильного выбора смазки и принятия необходимых мер, предотвращающих попадание в зону трения грязи, пыли, абразива.

В местах предполагаемого износа целесообразно предусматривать сменные вставки из закаленных сталей или других износостойких материалов. Для увеличения срока службы деталей трения рекомендуется применение компенсаторов износа трущихся пар, а также различных устройств, позволяющих автоматически поддерживать оптимальную величину зазора и оптимальные условия эксплуатации. Конструкция машины или узла должна обеспечивать возможность ремонта быстроразъемных деталей.

91. Строение металла сварного шва и околошовной зоны при электродуговой сварки.

Сварной шов- эта зона имеет характерно столбчатое строение указывающее на направление кристаллизации при переходе в твердое состояние. В металле шва наблюдается неметаллические включения, пазовые раковины, усадочные явления характерные для отлива.

Зона перегрева- при сварке эта зона была нагрета ниже температуры фазового перехода, ее строение характеризуется крупным размером зерна и игольчатой структурой. По мере удаления от металлического шва величина зерен уменьшается, зона перегрева вызывает охрупчивание сварного соединения особенно стали с повышенным содержанием углерода. Достигает 3-4 мм. Уменьшить зону перегрева можно путем повышения скорости сварки или увеличением числа проходов.

Зона нормализации – Это участок мелких зерен образовавшихся в результате перекристаллизации основного металла. Ширина этой зоны в зависимости от шва от нескольких долей мм до нескольких мм.

Зона неполной кристаллизации – характеризуется сочетанием новых измельченных зерен со старыми исходными зернами исходного металла. Ширина 0,1-0,5 мм.

Зона рекристаллизации- выделяется только при сварке предварительного наклепанного металла и отличается отсутствием текстуры деформации.

Зона синеломкости- участок металла расположенного непосредственно за зоной рекристаллизацией, проявляется по появлению синих цветов побежалости, по микроструктуре не имеет отличий от исходного материала.

Физико – химические процессы вызывают образование структурной неоднородности сварного шва. Обуславливают свойства металла шва, зоны термического влияния и всего соединения в целом. Основная задача стоящая перед конструкторами и технологами создающие сварную конструкцию является получение соединения равнопрочному основному металлу в различных условиях эксплуатации.

92. Влияние остаточных напряжений на сварной шов.

Если конструкции изготовлены из достаточно пластического материала (малоуглеродистые и низколегированные стали) т.е. материал сохраняет способность к местным пластическим деформациям от внешней нагрузки, остаточные напряжения после сварки не оказывают существенного влияния на прочность. Если под влиянием факторов низких температур резких концентраций напряжений возникает условие способствующее хрупкому разрушению, то действие остаточных напряжений оказывает отрицательное влияние. Релаксация остаточных напряжений в естественных условиях в течении весьма продолжительного времени практически не происходит. При любых вариантах нагружения остаточных напряжений оказываются вредными, когда конструкция работает в агрессивной среде или в условиях глубокого холода. Возможные дефекты сварки в виде трещин не проваров пор неметаллических включений является очагом концентрации напряжений и основой причин выхода конструкции из строя. Опасность дефекта сварного соединения по мимо степени пораженности им наплавленного металла зависит от свойств металла и условий эксплуатационной конструкции. Если сварка производится качественным сварочным материалом обеспечивающее высокое сопротивление металла шва распространению трещин небольшие дефекты (единичные) не оказывают вредного влияния на свойства соединения.

В настоящее время применяется ряд технологий способных повышению эксплуатационной прочности сварных конструкций путем обработки швов и зоны термического влияния. К числу таких приемов относится создание на участках шва с пониженной пластичностью смягченного поверхностного слоя, т.к. хрупкие материалы начинают разрушаться с поверхности, а повышение пластичности поверхностного слоя препятствует началу образования и развитию трещин и увел. влияние концентрации напряжения.

Если стали подвергают термически обработанные легированные стали в околошовной зоне образуется участок со структурою отпуска обладающей пониженными свойствами. Восстановить эти свойства металла на этом участке можно только термической обработкой.