Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Uchebnoe_posobie_TPM.doc
Скачиваний:
480
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
18.97 Mб
Скачать

4.1.2. Общая характеристика сварных соединений

Сварным соединением называется неразъемное соединение, выполненное сваркой. В сварном соединении (рис. 4.4) различают у

Рис. 4.4. Сварное соединение: 1 - сварной шов,2 - зона оплавления,3 - зона термического влияния,4 -основной металл.

частки, нагретые в процессе сварки до разных температур и отличающиеся по этой причине физическими, химическими и механическими свойствами. Расплавившийся и закристаллизовавшийся металл образует сварной шов 1 с литой структурой металла; частично оплавившийся металл образует зону сплавления 2. Примыкающие к ней участки металла, нагревшиеся выше температуры 100 °С, претерпевают структурные изменения, в них возникают остаточные напряжения. Эти участки называются зоной термического влияния 3. Основной металл 4 в процессе сварки не изменяет своих свойств.

Равнопрочность сварного соединения основному металлу определяется отсутствием внутренних и внешних дефектов, а также структурой и свойствами металла зоны термического влияния.

Структурные превращения металла в зоне термического влияния происходят в соответствии с температурой, до которой нагревается металл при сварке, и скоростью охлаждения. Участки металла, расположенные на разных расстояниях от оси сварного шва, нагреваются неодинаково. Если сопоставить кривую распределения максимальных температур с диаграммой состояния железо - углерод, позволяющей определить фазовые и структурные превращения стали с определенным содержанием углерода, то станет очевидным, что зона термического влияния неоднородна по структуре.

В

Рис. 4.5. Структурные превращения в зоне термического влияния

шве и зоне термического влияния можно различить 6 участков (рис. 4.5): 1 - литой металл; 2 - зона неполного расплавления (переходная зона); 3 - зона перегрева; 4 - зона перекристаллизации (нормализации); 5 - зона неполной перекристаллизации; 6 - зона рекристаллизации. Участок 7 имеет исходную структуру основного металла.

Ширина зоны термического влияния и ее отдельных участков зависит от конкретных условий сварки: толщины металла, химического состава, способа и режима сварки.

Каждая из названных зон имеет свои особенности. Зона неполного расплавленияимеет небольшую ширину и состоит из частично оплавленных зерен основного металла. В некоторых случаях свойства этой зоны оказывают решающее влияние на работоспособность сварного соединения. Именно здесь могут развиваться коррозия, усталостные трещины.Зона перегревасостоит из металла, нагретого на 50 … 100 °С ниже температуры плавления. При такой температуре происходит интенсивный рост аустенитного зерна. Если скорости охлаждения достаточно большие, произойдет закалка, и металл на этом участке будет обладать пониженной пластичностью.

В зоне нормализациисоздаются благоприятные условия для образования мелкозернистой структуры.

Зона неполной перекристаллизациивключает металл, нагретый до температуры между точкамиАс1 иAc3. Наряду с зернами металла, не изменившимися при нагреве, присутствуют зерна, образовавшиеся при перекристаллизации.

В зоне рекристаллизациипроисходит рост зерна, огрубление структуры. Протекают процессы разупрочнения.

Как правило, чем выше прочность свариваемого материала, тем чувствительнее он к термическому циклу сварки, тем сложнее технология его сварки.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]