КАЛИНИНГРАДСКИЙ ФИЛИАЛ

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ – ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Шифр: __1586581___

Отчет по лабораторно-практическому занятию №6

по дисциплине: « Материаловедение и ТКМ »

Выполнил: студент

2-го курса

Инженерно-технологического факультета

заочного отделения

Урпин Алексей Валерьевич

Проверил: ст. преподаватель

Рожков А.С.

Полесск

2016

МИКРОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Вопросы:

1. Что понимают под сваркой?

2. Чем принципиально отличаются сварка плавлением и сварка давлением?

3. Какие металлургические процессы протекают при сварке плавлением?

4. Какие отличительные особенности металлургических процессов при сварке по сравнению с выплавкой металлов?

5. За счет чего происходит окисление металла шва и как это сказывается на его механических свойствах?

6. В чем сущность раскисления металла? Как раскисление отражается на свойствах сварного соединения?

7. С какой целью проводится легирование металла шва, и каким образом оно осуществляется?

8. Как влияют на свойства сварного соединения вредные примеси (сера, фосфор)? Каким образом их можно удалить из жидкого металла в процессе сварки? Как называется такой процесс?

9. Какие закономерности проявляются при кристаллизации металла в сварном шве?

10. Как влияют форма и размер кристаллов металла в шве на его механические свойства?

11. Почему возле шва образуется целый ряд зон, различающихся как строением, так и свойствами?

12. Объясните причины возникновения каждой зоны, охарактеризуйте ее строение свойства.

13. Какие из зон отличаются более высокими механическими свойствами и почему?

14. Какие из зон характеризуются пониженными механическими свойствами? По каким из них возможно разрушение сварного соединения низкоуглеродистой стали?

15. Можно ли устранить вредное влияние околошовных зон на механические свойства сварного соединения? Если можно, то каким образом?

16. Чем будет отличаться строение зон термического влияния у закаливающейся стали? Какие зоны в этом случае могут возникать? Каковы их свойства?

17. Можно ли предотвратить образование закалочных структур при сварке закаливающихся сталей ?

Вопрос 1.

Что понимают под сваркой?

Сварка представляет собой технологический процесс создания единого соединения свариваемых частей при помощи образования междуатомных взаимодействий в их среде, которое происходит при нагреве (общем или местном), пластическом деформировании или комбинации нагрева и деформирования. На сегодняшний день имеется большое разнообразие видов сварки (ориентировочно, около 100).

Вопрос 2.

Чем принципиально отличаются сварка плавлением и сварка давлением?

Сварка плавлением — это процесс со­единения двух деталей, или заготовок в результате кристаллизации общей сварочной ванны, полученной расплавлением соединяемых кромок. Источ­ник энергии при сварке плавлением должен быть большой мощности, высо­кой сосредоточенности, то есть концентрировать выделяющуюся энергию на малой площади сварочной ванны и успевать расплавлять все новые и но­вые участки металла, обеспечивая этим определенную скорость процесса.

Процесс сварки (2 — сварочный шов) плавлением осуществляется источ­ником энергии 1, движущимся по свариваемым кромкам 3 с заданной ско­ростью (рис. 97). Размеры и форма сварочной ванны зависят от мощности источника и от скорости его перемещения, а также от теплофизических свойств металла.

Рис. 97

В сварном соединении принято различать три области (рис. 98): основной металл — со­единяемые части будущего изде­лия, предназначенного для экс­плуатации; зона термиче­ского влияния (около­шовная зона) — участки металла, в которых он находится некото­рое время при высокой темпера­туре, доходящей на линии сплав­ления до температуры плавления металла;сварной шов — металл шва, представляющий литую структуру с характерными особеннос­тями.

Рис. 98

Каждый вид сварочного процесса имеет свои особенности и находит применение в той или иной сфере производства, где он дает необходимое качество изделия и экономически целесообразен. Наиболее широкое при­менение для сварки металлов плавлением нашли газовая и дуговая виды сварки.

При газовой (или ав­тогенной) сварке в качест­ве источника энергии используют пламя ацетиленокислородной го­релки (рис. 99), имеющей высо­кую температуру (около 3000°С) и значительную мощность, зави­сящую от количества ацетилена (8 — редуктор для регулирования ве­личины подачи газа), сгорающего в секунду. Кислород 1 из кисло­родного баллона 10 и ацетилен 2 из ацетиленового баллона 9 пода­ются по шлангам 7 в газовую го­релку, где образуется горючая смесь 3. На выходе из сопла горел­ки возникает пламя. Когда нагре­ваемое место свариваемых деталей доводится до расплавленного состоя­ния, к пламени подводят присадочный материал 4, который, расплавля­ясь вместе с кромками детали 5, образует сварочный шов 6.

Сварка давлением — это процесс соеди­нения поверхностных слоев деталей. При соединении происходит активная диффузия частиц, ведущая к полному исчезновению границы раздела и к прорастанию через нее кристаллов.

В современном машиностроении и приборостроении сварку давлением осуществляют несколькими путями в зависимости от типа изделий и требо­ваний, которые к ним предъявляются.

Контактная сварка широко применяется в машиностроении для изготов­ления изделий и конструкций, главным образом из сталей. Она относится к сварке с применением нагрева и давления. Нагрев осуществляется электри­ческим током, который проходит через место контакта двух свариваемых дета­лей. Давление, необходимое для сварки, создается или электродами, подводящими электрический ток, или специальными приспособлениями.

Различают три разновидности кон­тактной сварки: точечную — отдель­ными точками (рис. 105), применяемую для тонколистовых конструкций из стали (например, кузова автомашин). Сваривае­мые заготовки 1 зажимаются между элек­тродами 2, через которые проходит элект­рический ток большой силы от вторичной обмотки понижающего трансформатора 3, Место контакта свариваемых частей разо­гревается до высокой температуры, и под давлением усилия F происходит сварка; стыковую — оплавлением или давлением (рис. 106), применяемую для изготовления металлорежущего инструмента и др. В этом случае сваривае­мые детали 1 с силой стыкуются и удерживаются зажимами 2, к которым подводится электрический ток; роликовую (рис. 107, где 1 — свари­ваемые детали; 2 — ролики; 3 — электроды; 4 — источник энергии) — обес­печивающую непрерывный (герметичный) или прерывистый шов.

Рис. 105

Рис. 106

Рис. 107

 

В строительных конструкциях и в машиностроении сварка — основной способ получения неразъемных соединений деталей из сталей всех марок, чугуна, меди, латуни, бронзы, алюминиевых сплавов и пр.