Скачать презентацию Цель урока 1 1 изучить характерные особенности сварки Скачать презентацию Цель урока 1 1 изучить характерные особенности сварки

Металлур проц при сварке.pptx

  • Количество слайдов: 31

Цель урока: 1. 1 изучить характерные особенности сварки сталей; 1. 2 записать формулировки процессов, Цель урока: 1. 1 изучить характерные особенности сварки сталей; 1. 2 записать формулировки процессов, происходящих в сварочной ванне, формулы химических реакций.

 1. Высокая температура нагрева металла 2300°С (в мартеновской печи - 1700°С) 2. Малый 1. Высокая температура нагрева металла 2300°С (в мартеновской печи - 1700°С) 2. Малый объем расплавленного металла 2 см³ 3. Кратковременность процесса (время от начала расплавления до остывания составляет несколько секунд).

 Под действием высокой температуры молекулы О, Н, N распадаются на атомы и ионы Под действием высокой температуры молекулы О, Н, N распадаются на атомы и ионы и становятся хим. активными. Fe + O → Fe. O - закись железа (тяжелая) Fe + S → Fe. S - сульфид железа Fe + P → Fe. P - фосфат железа 2 Fe + N → Fe 2 N - нитрид железа 4 Fe + N → Fe 4 N - нитрид железа Все эти соединения делают св. шов твердым и хрупким. Источники загрязнения: Воздух Основной металл (окалина, коррозия, масла, жиры, оксидная пленка, влага). Сварочные материалы (электроды, св. проволока, флюсы).

с помощью плавикового шпата Ca. F 2 2 H N + F 2 → с помощью плавикового шпата Ca. F 2 2 H N + F 2 → 2 HF↑ газ + F → NF шлак

 Какие особенности металлургического процесса происходят при дуговой сварке? Как реагируют кислород, азот, и Какие особенности металлургического процесса происходят при дуговой сварке? Как реагируют кислород, азот, и водород, находящиеся в зоне дуги при сварке? Какое действие оказывает кислород на расплавленный при сварке металл? Какое действие оказывает азот при дуговой сварке? Какими способами необходимо предупреждать попадание водорода в сварной шов?

Цель урока: Изучить процессы раскисления, рафинирования и легирования металла Цель урока: Изучить процессы раскисления, рафинирования и легирования металла

 Какие особенности металлургического процесса происходят при дуговой сварке? Как реагируют кислород, азот, и Какие особенности металлургического процесса происходят при дуговой сварке? Как реагируют кислород, азот, и водород, находящиеся в зоне дуги при сварке? Какое действие оказывает кислород на расплавленный при сварке металл? Какое действие оказывает азот при дуговой сварке? Какими способами необходимо предупреждать попадание водорода в сварной шов?

 1) Чистые металлы ( Al, Mn, Si, Ti) Fe. O + Mn → 1) Чистые металлы ( Al, Mn, Si, Ti) Fe. O + Mn → Mn. O↑ + Fe 2 Fe. O + Si → Si. O 2 + 2 Fe 2) Ферросплавы ( Fe. Si, Fe. Mn, Fe. Al ) 2 Fe. O + Fe. Si → Si. O 2 + 3 Fe Fe. O + Fe. Mn → Mn. O + 2 Fe 3) Кислые окислы ( Si. O 2, Ti. O 2) Fe. O + Si. O 2 → Fe. O + Si. O 2↑

 Fe. S + Ca. O Fe. O + Me Fe. P + Ca. Fe. S + Ca. O Fe. O + Me Fe. P + Ca. O Fe. S + Mn → → Ca. S↑ + Fe. O Me. O↑ + Fe Ca. P↑ + Fe. O Mn. S↑ + Fe Fe. S – сульфид железа-появление горячих трещин Fe. P-фосфид железа-снижает ударную вязкость

 Легирующие элементы- Кремний Марганец Хром Молибден Вольфрам Титан и другие - привносят через Легирующие элементы- Кремний Марганец Хром Молибден Вольфрам Титан и другие - привносят через электродное покрытие в виде ферросплавов и электродного металла.

 1. Что называется раскислением? 2. Какие элементы выполняют раскисления? 3. Каким образом в 1. Что называется раскислением? 2. Какие элементы выполняют раскисления? 3. Каким образом в сварной шов вводят раскислители? 4. Что называется рафинированием? 5. Какие элементы выполняют рафинирование? 6. Какова цель легирования металла шва? Назовите легирующие элементы.

1. Цель урока 1. Изучить структуру сварных соединений; 2. 2. Нарисовать схему зоны термического 1. Цель урока 1. Изучить структуру сварных соединений; 2. 2. Нарисовать схему зоны термического влияния

Кристаллизация – процесс образования зерен (кристаллитов) металла при его охлаждении. Кристаллитом называют металл неправильной Кристаллизация – процесс образования зерен (кристаллитов) металла при его охлаждении. Кристаллитом называют металл неправильной формы. Возникновение и рост кристаллитов при переходе из жидкого состояния в твердое называют первичной кристаллизацией. Схема кристаллизации металла Преобразование первичных шва: кристаллитов при охлаждении 1 - шлаковые включения; затвердевшего металла, структурные 2 — линия превращения в нем называют сплавления; вторичной кристаллизацией. 3 — зона термического влияния; 4 — столбчатые кристаллы металла шва

Кристаллизация металла шва: а — дендритная (столбчатая) структура однопроходного шва, б — дендрит А Кристаллизация металла шва: а — дендритная (столбчатая) структура однопроходного шва, б — дендрит А (увеличен), т — неполностью оплавленное зерно основного металла; 1 — ось первого порядка кристаллизации, 2 — ось второго порядка, 3 — ось третьего порядка; кружки — зародыши кристаллизации (будущие зерна) При затвердевании металла происходит два явления: первоначальное образование зародышей зерен и последующий их рост за счет присоединения к ним новых зерен металла из сварочной ванны. Химический состав каждого дендрита может быть неодинаковым, что объясняет химическую неоднородность металла шва. Дендриты, образовавшиеся в конце процесса кристаллизации, загрязнены примесями в большей степени, чем первые затвердевшие дендриты, что наблюдается при низких скоростях охлаждения. Дендриты соприкасаются между собой и этим взаимно тормозят свое развитие. В результате этого их форма и направленность могут сильно искажаться.

 1. Что называют первичной и вторичной кристаллизацией? 2. Как проходит процесс образования кристаллитов? 1. Что называют первичной и вторичной кристаллизацией? 2. Как проходит процесс образования кристаллитов? 2. При какой температуре заканчивается первичная кристаллизация? , вторичная?

 Что называют зоной термического влияния; ее величина; из каких участков она состоит? Что называют зоной термического влияния; ее величина; из каких участков она состоит?

это способность металла образовывать сварные швы без трещин и дефектов, и имеющих механические свойства, это способность металла образовывать сварные швы без трещин и дефектов, и имеющих механические свойства, схожие с основным металлом. С увеличением содержания углерода, а также легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается.

- химический состав присадочного материала; химический состав и толщина стали; технология сварки (режимы); жесткость - химический состав присадочного материала; химический состав и толщина стали; технология сварки (режимы); жесткость сварного узла; комплекс требований (конструктивных, технологических), предъявляемых к сварному соединению условиями эксплуатации.

Приближенно свариваемость углеродистых и низколегированных сталей можно оценить по углеродистому эквиваленту Cэ , который Приближенно свариваемость углеродистых и низколегированных сталей можно оценить по углеродистому эквиваленту Cэ , который вычисляют по эмпирическим формулам. Вот одна из них: Cэ = C + Mn / 6 + Si / 24 + Cr / 5 + Ni / 40 + + Cu / 13 + V / 14 + P / 2, где C, Mn, Si, Cr, Ni, Cu, V, P - массовые доли углерода, марганца, кремния, хрома, никеля, меди, ванадия и фосфора, %.

 Сталь сваривается хорошо – если трещины отсутствуют; удовлетворительно – если трещины образуются при Сталь сваривается хорошо – если трещины отсутствуют; удовлетворительно – если трещины образуются при охлаждении водой, но отсутствуют при охлаждении воздухом; ограниченно – если сталь для предупреждения образования трещин требует предварительного подогрева до 100 -150°С и охлаждения на воздухе. плохо – если требует предварительного подогрева до 300°С.

Классы Наименование сталей I а) углеродистые С до 0, 22% (Cт0, Cт1, Cт2, Cт3, Классы Наименование сталей I а) углеродистые С до 0, 22% (Cт0, Cт1, Cт2, Cт3, 08, 10, 20) б) легированные С до 0, 14% (10 ХГС, 10 ХСНД, 08 Х) II а) углеродистые С от 0, 22 до 0, 30% (Cт4, Cт5, 25, 30, ) б) легированные С от 0, 14 до 0, 22% (15 ХГС, 20 ХГС) III а) углеродистые С от 0, 30 до 0, 40% (Cт6, 30, 35, 40, ) б) легированные С от 0, 22 до 0, 30% (25 ХГС, 30 Г 2) IV а) углеродистые С свыше 0, 40% (Cт7, 45, 50) б) легированные С свыше 0, 30% в) теплоустойчивые (12 ХМ, 12 М) г) высоколегированные (08 Х 13) Условия сварки Хорошо свариваются при любых условиях сварки Удовлетворительно свариваются при температуре -15ºС требуется подогрев режущих кромок Ограниченно свариваются Требуется подогрев летом и зимой, а при температуре -5ºС и ниже термическая обработка Плохо свариваются Требуется обязательный подогрев и термическая обработка

возникающие в твердожидком состоянии в процессе кристаллизации, а также при высоких температурах в твердом возникающие в твердожидком состоянии в процессе кристаллизации, а также при высоких температурах в твердом состоянии (превышающей 1000°С) Причины образования горячих трещин: 1. большое количество вредных примесей (особенно серы и фосфора. 2. наличие в металле шва элементов, образующих химические соединения с низкой температурой затвердевания (хром, молибден, ванадий, вольфрам, титан). 3. жесткое закрепление свариваемых заготовок или повышенная жесткость сварного узла, затрудняющая перемещение заготовок при остывании

образующиеся в сварных соединениях при нормальной температуре, а также при температуре ниже 200°С. Для образующиеся в сварных соединениях при нормальной температуре, а также при температуре ниже 200°С. Для предупреждения образования холодных трещин применяют: прокаливание флюсов и электродов перед сваркой; предварительный подогрев свариваемых заготовок до 250 -450 °С; ведение процесса сварки в режиме с оптимальными параметрами; наложение швов в правильной последовательности; медленное охлаждение изделия после сварки; проведение непосредственно после сварки смягчающего отжига для снятия остаточных напряжений.

1. не допускать при сварке узких валиков, производить сварку полноразмерным швом короткими участками по 1. не допускать при сварке узких валиков, производить сварку полноразмерным швом короткими участками по 200 -250 мм; 2. выбирать последовательность выполнения сварных швов такой, чтобы максимально долго оставлять незаваренными концевые участки соединения, с тем чтобы они обладали максимально возможной подвижностью; 3. обеспечить сплошность и хорошее сплавление сварных швов; 4. в некоторых случаях обеспечить предварительный подогрев свариваемых частей; 5. сборку соединений производить с одинаковым и требуемым по технологии зазором, при необходимости для выравнивания зазора применять стягивающие сборочные приспособления; 6. не допускать при сварке завышенных по сварочному току режимов сварки; 7. по возможности сварной шов делать многопроходным, так как однопроходные швы могут быть более хрупкими, а в многопроходных швах происходит отжиг каждого предыдущего слоя; 8. разделку заполнять сразу после завершения сварки корня шва, так как воздействию напряжения чаще всего подвергается область корневого шва.

 1. Что понимают под свариваемостью металла? 2. Какая разница между горячими и холодными 1. Что понимают под свариваемостью металла? 2. Какая разница между горячими и холодными трещинами, опасны ли они?