1. Jaké jsou charakteristiky primární krystalové struktury svaru?
Odpověď: Krystalizace svarové lázně se také řídí základními pravidly obecné krystalizace tekutých kovů: tvorbou krystalových zárodků a růstem krystalových zárodků. Když tekutý kov ve svařovací lázni ztuhne, poloroztavená zrna na základním materiálu v zóně tavení se obvykle stanou krystalickými zárodky.
Svařovací zařízení Xinfa se vyznačuje vysokou kvalitou a nízkou cenou. Podrobnosti naleznete na adrese:Výrobci svařování a řezání – továrna na svařování a řezání v Číně a dodavatelé (xinfatools.com)
Pak krystalové jádro absorbuje atomy okolní kapaliny a roste. Protože krystal roste ve směru opačném ke směru vedení tepla, roste také v obou směrech. Avšak vzhledem k tomu, že jsou blokovány sousedními rostoucími krystaly, krystalické formy Krystaly se sloupcovou morfologií se nazývají sloupcové krystaly.
Kromě toho za určitých podmínek bude tekutý kov v roztavené lázni při tuhnutí také vytvářet spontánní krystalová jádra. Pokud je rozptyl tepla prováděn ve všech směrech, krystaly porostou rovnoměrně do krystalů podobných zrnům ve všech směrech. Tento druh krystalu se nazývá Je to rovnoosý krystal. Ve svarech jsou běžně vidět sloupcové krystaly a za určitých podmínek se mohou ve středu svaru objevit také rovnoosé krystaly.
2. Jaké jsou charakteristiky sekundární krystalizační struktury svaru?
Odpověď: Struktura svarového kovu. Po primární krystalizaci kov pokračuje v ochlazování pod teplotu fázové transformace a metalografická struktura se opět mění. Například při svařování nízkouhlíkové oceli jsou zrna primární krystalizace všechna austenitová zrna. Při ochlazení pod teplotu fázové přeměny se austenit rozkládá na ferit a perlit, takže struktura po sekundární krystalizaci je převážně ferit a malé množství perlitu.
Vzhledem k rychlejší rychlosti ochlazování svaru je však výsledný obsah perlitu obecně větší než obsah v rovnovážné struktuře. Čím vyšší je rychlost ochlazování, tím vyšší je obsah perlitu a čím méně feritu, tím se také zlepšuje tvrdost a pevnost. , zatímco plasticita a houževnatost jsou sníženy. Po sekundární krystalizaci se získá skutečná struktura při pokojové teplotě. Struktury svarů získané různými ocelovými materiály za různých podmínek procesu svařování jsou různé.
3. Vezmeme-li jako příklad nízkouhlíkovou ocel, jaká struktura se získá po sekundární krystalizaci svarového kovu?
Odpověď: Vezmeme-li jako příklad nízkoplastovou ocel, primární krystalizační strukturou je austenit a proces fázové transformace svarového kovu v pevné fázi se nazývá sekundární krystalizace svarového kovu. Mikrostruktura sekundární krystalizace je ferit a perlit.
V rovnovážné struktuře nízkouhlíkové oceli je obsah uhlíku ve svarovém kovu velmi nízký a jeho struktura je hrubý sloupcový ferit plus malé množství perlitu. Vzhledem k vysoké rychlosti ochlazování svaru nelze ferit zcela vysrážet podle fázového diagramu železo-uhlík. V důsledku toho je obsah perlitu obecně větší než v hladké struktuře. Vysoká rychlost chlazení také zjemní zrna a zvýší tvrdost a pevnost kovu. V důsledku redukce feritu a nárůstu perlitu se také zvýší tvrdost, zatímco plasticita se sníží.
Proto je konečná struktura svaru určena složením kovu a podmínkami chlazení. Vzhledem k charakteristice svařovacího procesu je struktura svarového kovu jemnější, takže svarový kov má lepší strukturální vlastnosti než litý stav.
4. Jaké jsou vlastnosti svařování odlišných kovů?
Odpověď: 1) Charakteristiky nepodobného svařování kovů spočívají především ve zjevném rozdílu ve složení slitiny naneseného kovu a svaru. S tvarem svaru, tloušťkou základního kovu, povlakem elektrody nebo tavidlem a typem ochranného plynu se bude tavenina svařování měnit. Chování bazénu je také nekonzistentní,
Proto je také rozdílné množství natavení základního kovu a bude se měnit i vzájemný zřeďovací efekt koncentrace chemických složek naneseného kovu a plochy tavení základního kovu. Je vidět, že rozdílné kovové svarové spoje se mění s nerovnoměrným chemickým složením oblasti. Stupeň nezávisí pouze na původním složení svařence a přídavného materiálu, ale také se liší podle různých svařovacích procesů.
2) Nehomogenita konstrukce. Po prožití tepelného cyklu svařování se v každé oblasti svarového spoje objeví různé metalografické struktury, což souvisí s chemickým složením základního kovu a přídavných materiálů, způsobem svařování, úrovní svařování, procesem svařování a tepelným zpracováním.
3) Nejednotnost plnění. Vzhledem k odlišnému chemickému složení a kovové struktuře spoje jsou mechanické vlastnosti spoje odlišné. Pevnost, tvrdost, plasticita, houževnatost atd. každé oblasti podél spoje jsou velmi odlišné. Ve svaru Hodnoty rázové houževnatosti tepelně ovlivněných zón na obou stranách jsou dokonce několikanásobně odlišné a také mez tečení a trvalá pevnost při vysokých teplotách se bude značně lišit v závislosti na složení a struktuře.
4) Nerovnoměrnost rozložení pole napětí. Rozložení zbytkového napětí v různých kovových spojích je nerovnoměrné. To je dáno především odlišnou plasticitou každé oblasti spoje. Rozdíl v tepelné vodivosti materiálů navíc způsobí změny v teplotním poli tepelného cyklu svařování. Faktory, jako jsou rozdíly v koeficientech lineární roztažnosti v různých oblastech, jsou důvodem nerovnoměrného rozložení pole napětí.
5. Jaké jsou zásady pro výběr svařovacích materiálů při svařování rozdílných ocelí?
Odpověď: Zásady výběru pro různé materiály pro svařování oceli zahrnují především následující čtyři body:
1) Za předpokladu, že svarový spoj nevytváří trhliny a jiné vady, pokud nelze vzít v úvahu pevnost a plasticitu svarového kovu, měly by být zvoleny svařovací materiály s lepší plasticitou.
2) Pokud vlastnosti svarového kovu různých ocelových svařovacích materiálů splňují pouze jeden ze dvou základních materiálů, má se za to, že splňují technické požadavky.
3) Svařovací materiály by měly mít dobrý procesní výkon a svařovací šev by měl mít krásný tvar. Svařovací materiály jsou ekonomické a snadno se nakupují.
6. Jaká je svařitelnost perlitické oceli a austenitické oceli?
Odpověď: Perlitická ocel a austenitická ocel jsou dva druhy oceli s různou strukturou a složením. Proto, když jsou tyto dva druhy oceli svařeny dohromady, svarový kov je vytvořen fúzí dvou různých typů obecných kovů a přídavných materiálů. To vyvolává následující otázky týkající se svařitelnosti těchto dvou typů oceli:
1) Ředění svaru. Vzhledem k tomu, že perlitická ocel obsahuje nižší prvky zlata, působí ředivě na slitinu celého svarového kovu. Díky tomuto zřeďovacímu efektu perlitické oceli se snižuje obsah austenitotvorných prvků ve svaru. V důsledku toho se ve svaru může objevit martenzitická struktura, která zhorší kvalitu svarového spoje a dokonce způsobí praskliny.
2) Tvorba nadměrné vrstvy. Při působení tepelného cyklu svařování je stupeň promíchání roztaveného základního kovu a přídavného kovu na okraji roztavené lázně odlišný. Na okraji roztavené lázně je teplota tekutého kovu nižší, tekutost je špatná a doba zdržení v kapalném stavu je kratší. Vzhledem k obrovskému rozdílu v chemickém složení mezi perlitickou ocelí a austenitickou ocelí nelze roztavený základní kov a přídavný kov dobře natavit na okraji roztavené lázně na perlitické straně. Výsledkem je, že ve svaru na straně perlitické oceli je perlitický obecný kov. Podíl je větší a čím blíže k linii tavení, tím větší je podíl základního materiálu. Ta tvoří přechodovou vrstvu s různým vnitřním složením svarového kovu.
3) Vytvořte difúzní vrstvu v zóně fúze. Ve svarovém kovu složeném z těchto dvou typů ocelí, protože perlitická ocel má vyšší obsah uhlíku, ale vyšší legující prvky, ale méně legujících prvků, zatímco austenitická ocel má opačný účinek, takže na obou stranách perlitické oceli je strana tavné zóny A vzniká koncentrační rozdíl mezi uhlíkem a karbidotvornými prvky. Když je spoj provozován při teplotě vyšší než 350-400 stupňů po dlouhou dobu, bude zřejmá difúze uhlíku v zóně tavení, to znamená ze strany perlitové oceli přes zónu tavení do zóny austenitového svařování. švy se roztahují. V důsledku toho se na základním kovu z perlitické oceli v blízkosti zóny tavení vytvoří dekarbonizovaná změkčující vrstva a na straně austenitického svaru se vytvoří nauhličená vrstva odpovídající dekarbonizaci.
4) Vzhledem k tomu, že fyzikální vlastnosti perlitické oceli a austenitické oceli jsou velmi odlišné a složení svaru je také velmi odlišné, tento typ spoje nemůže eliminovat namáhání svařování tepelným zpracováním a může způsobit pouze redistribuci napětí. Je to velmi odlišné od svařování stejného kovu.
5) Zpožděné praskání. Během krystalizačního procesu svařovací roztavené lázně tohoto druhu odlišné oceli existuje jak austenitová struktura, tak feritová struktura. Oba jsou blízko u sebe a plyn může difundovat, takže se difundovaný vodík může hromadit a způsobit opožděné praskliny.
25. Jaké faktory je třeba vzít v úvahu při výběru metody svařování na opravu litiny?
Odpověď: Při výběru metody svařování šedé litiny je třeba vzít v úvahu následující faktory:
1) Stav odlitku, který má být svařován, jako je chemické složení, struktura a mechanické vlastnosti odlitku, velikost, tloušťka a strukturální složitost odlitku.
2) Vady odlitků. Před svařováním byste měli pochopit typ vady (praskliny, nedostatek masa, opotřebení, póry, puchýře, nedostatečné vylévání atd.), velikost vady, tuhost místa, příčinu vady atd.
3) Požadavky na kvalitu po svařování, jako jsou mechanické vlastnosti a zpracovatelské vlastnosti spoje po svařování. Pochopte požadavky, jako je barva svaru a výkon těsnění.
4) Podmínky a hospodárnost zařízení na místě. Pod podmínkou zajištění požadavků na kvalitu po svařování je nejzákladnějším účelem opravy odlitků svařováním použít nejjednodušší metodu, nejběžnější svařovací zařízení a procesní zařízení a co nejnižší náklady pro dosažení větších ekonomických výhod.
7. Jaká jsou opatření k zamezení vzniku trhlin při opravném svařování litiny?
Odpověď: (1) Před svařováním předehřejte a po svařování pomalu ochlazujte. Předehřátí svařence zcela nebo zčásti před svařováním a pomalé ochlazování po svařování může nejen snížit tendenci svaru bělat, ale také snížit svařovací napětí a zabránit praskání svaru. .
(2) Použijte obloukové svařování za studena ke snížení napětí při svařování a jako přídavný kov zvolte svařovací materiály s dobrou plasticitou, jako je nikl, měď, nikl-měď, vysoce vanadová ocel atd., aby svarový kov mohl uvolnit napětí prostřednictvím plastu. deformace a zabránění vzniku trhlin. , pomocí svařovacích drátů malého průměru, malým proudem, přerušovaným svařováním (přerušované svařování), disperzním svařováním (svařování skokem) lze snížit teplotní rozdíl mezi svarem a základním kovem a snížit svařovací napětí, které lze eliminovat příklepem svaru . namáhat a předcházet prasklinám.
(3) Mezi další opatření patří úprava chemického složení svarového kovu za účelem snížení rozsahu teplot křehkosti; přidání prvků vzácných zemin pro zvýšení odsiřovacích a defosforizačních metalurgických reakcí svaru; a přidání výkonných prvků zjemňujících zrnitost, aby svar vykrystalizoval. Zjemnění zrna.
V některých případech se pro snížení namáhání oblasti opravy svařováním používá zahřívání, čímž lze také účinně zabránit vzniku trhlin.
8. Co je koncentrace stresu? Jaké jsou faktory, které způsobují koncentraci stresu?
Odpověď: Vzhledem k tvaru svaru a vlastnostem svaru se objevuje nespojitost ve společném tvaru. Při zatížení způsobuje nerovnoměrné rozložení pracovního napětí ve svarovém spoji, čímž je lokální špičkové napětí σmax vyšší než průměrné napětí σm. Navíc jde o koncentraci stresu. Existuje mnoho důvodů pro koncentraci napětí ve svarových spojích, z nichž nejdůležitější jsou:
(1) Procesní vady vzniklé ve svaru, jako jsou přívody vzduchu, struskové vměstky, trhliny a neúplné provary atd. Mezi nimi je nejzávažnější koncentrace napětí způsobená trhlinami při svařování a neúplným provarem.
(2) Nepřiměřený tvar svaru, například zesílení tupého svaru je příliš velké, špička svaru koutového svaru je příliš vysoká atd.
Nerozumný pouliční design. Například rozhraní ulice má náhlé změny a použití krytých panelů pro připojení k ulici. Nerozumné rozmístění svarů může také způsobit koncentraci napětí, jako jsou spoje ve tvaru T pouze s průčelními svary.
9. Co je poškození plastem a jakou škodu způsobuje?
Odpověď: Plastické poškození zahrnuje plastickou nestabilitu (průtažnost nebo výrazná plastická deformace) a plastickou lomu (lom na hraně nebo tvárný lom). Proces spočívá v tom, že svařovaná konstrukce podléhá působením zatížení nejprve pružnou deformací → průtažnost → plastická deformace (plastická nestabilita). ) → vytvářejí mikrotrhliny nebo mikrodutiny → vytvářejí makrotrhliny → podléhají nestabilní expanzi → lámání.
Ve srovnání s křehkým lomem je poškození plastů méně škodlivé, konkrétně následující typy:
(1) Po poddajnosti dochází k nevratné plastické deformaci, která způsobuje vyřazení svařovaných konstrukcí s vysokými požadavky na velikost.
(2) Porucha tlakových nádob vyrobených z vysoce houževnatých materiálů s nízkou pevností není řízena lomovou houževnatostí materiálu, ale je způsobena porušením plastické nestability v důsledku nedostatečné pevnosti.
Konečným důsledkem poškození plastů je selhání svařované konstrukce nebo katastrofická havárie, která ovlivní výrobu podniku, způsobí zbytečné oběti a vážně ovlivní rozvoj národního hospodářství.
10. Co je křehký lom a jakou škodí?
Odpověď: Křehký lom se obvykle týká štěpného disociačního lomu (včetně kvazidisociačního lomu) podél určité krystalové roviny a lomu na hranici zrna (intergranulárního) lomu.
Štěpný lom je lom vzniklý separací podél určité krystalografické roviny uvnitř krystalu. Jde o intragranulární zlomeninu. Za určitých podmínek, jako je nízká teplota, vysoká rychlost deformace a vysoká koncentrace napětí, dojde v kovových materiálech ke štěpení a lomu, když napětí dosáhne určité hodnoty.
Existuje mnoho modelů pro generování štěpných zlomenin, z nichž většina souvisí s teorií dislokace. Obecně se má za to, že když je proces plastické deformace materiálu silně bráněn, materiál se nemůže přizpůsobit vnějšímu napětí deformací, ale separací, což má za následek štěpné trhliny.
Významný vliv na vznik štěpných trhlin mají také vměstky, křehké precipitáty a další defekty v kovech.
Ke křehkému lomu obecně dochází, když napětí není vyšší než návrhové dovolené napětí konstrukce a nedochází k výrazné plastické deformaci, a okamžitě se rozšíří na celou konstrukci. Má povahu náhlé destrukce a je obtížné ji předem odhalit a zabránit, takže často způsobuje osobní oběti. a obrovské škody na majetku.
11. Jakou roli hrají trhliny při svařování při strukturálním křehkém lomu?
Odpověď: Mezi všemi vadami jsou nejnebezpečnější praskliny. Působením vnějšího zatížení dojde v blízkosti čela trhliny k malé plastické deformaci a zároveň k určitému posunu otevření na špičce, což způsobí pomalý rozvoj trhliny;
Když se vnější zatížení zvýší na určitou kritickou hodnotu, trhlina se rozšíří vysokou rychlostí. V této době, pokud se trhlina nachází v oblasti vysokého tahového napětí, často způsobí křehký lom celé konstrukce. Pokud se rozpínající se trhlina dostane do oblasti s nízkým tahovým napětím, má pověst dostatek energie, aby udržela další expanzi trhliny, nebo trhlina vstoupí do materiálu s lepší houževnatostí (nebo stejného materiálu, ale s vyšší teplotou a zvýšenou houževnatostí) a obdrží větší odpor a nemůže se dále rozšiřovat. V tomto okamžiku se nebezpečí vzniku trhlin odpovídajícím způsobem snižuje.
12. Jaký je důvod, proč jsou svařované konstrukce náchylné ke křehkému lomu?
Odpověď: Příčiny zlomeniny lze v zásadě shrnout do tří hledisek:
(1) Nedostatečná lidskost materiálů
Zejména na špičce vrubu je schopnost mikroskopické deformace materiálu špatná. Ke křehkému porušení při nízkém napětí dochází obecně při nižších teplotách a se snižováním teploty prudce klesá houževnatost materiálu. Navíc s rozvojem nízkolegované vysokopevnostní oceli se index pevnosti stále zvyšuje, zatímco plasticita a houževnatost se snižují. Ve většině případů začíná křehký lom od svarové zóny, takže nedostatečná houževnatost svaru a tepelně ovlivněné oblasti je často hlavní příčinou nízkonapěťového křehkého lomu.
(2) Existují vady, jako jsou mikrotrhliny
Zlomenina vždy začíná defektem a praskliny jsou nejnebezpečnější defekty. Svařování je hlavní příčinou prasklin. Přestože lze trhliny v zásadě kontrolovat s rozvojem technologie svařování, je stále obtížné se trhlinám zcela vyhnout.
(3) Určitá úroveň stresu
Nesprávný návrh a špatné výrobní procesy jsou hlavními příčinami zbytkového napětí při svařování. U svařovaných konstrukcí je proto třeba kromě pracovního namáhání uvažovat i se zbytkovým napětím a koncentrací napětí při svařování a také s dodatečným napětím způsobeným špatnou montáží.
13. Jaké jsou hlavní faktory, které je třeba vzít v úvahu při navrhování svařovaných konstrukcí?
Odpověď: Hlavní faktory, které je třeba zvážit, jsou následující:
1) Svařovaný spoj by měl zajistit dostatečné namáhání a tuhost, aby byla zajištěna dostatečně dlouhá životnost;
2) Zvažte pracovní médium a pracovní podmínky svarového spoje, jako je teplota, koroze, vibrace, únava atd.;
3) U velkých konstrukčních dílů by měla být co nejvíce snížena pracovní zátěž předehříváním před svařováním a tepelným zpracováním po svařování;
4) Svařované díly již nevyžadují nebo vyžadují pouze malé množství mechanického zpracování;
5) Svařovací zátěž lze snížit na minimum;
6) Minimalizujte deformaci a namáhání svařované konstrukce;
7) Snadná konstrukce a vytvoření dobrých pracovních podmínek pro stavbu;
8) V maximální možné míře využívat nové technologie a mechanizované a automatizované svařování pro zlepšení produktivity práce; 9) Svary lze snadno kontrolovat, aby byla zajištěna kvalita spoje.
14. Popište prosím základní podmínky pro řezání plynem. Lze pro měď použít kyslíko-acetylenové řezání plamenem? Proč?
Odpověď: Základní podmínky pro řezání plynem jsou:
(1) Bod vznícení kovu by měl být nižší než bod tání kovu.
(2) Teplota tání oxidu kovu by měla být nižší než teplota tání samotného kovu.
(3) Když kov hoří v kyslíku, musí být schopen uvolnit velké množství tepla.
(4) Tepelná vodivost kovu by měla být malá.
Řezání plamenem kyslík-acetylen nelze použít na červenou měď, protože oxid mědi (CuO) generuje velmi málo tepla a jeho tepelná vodivost je velmi dobrá (teplo se nemůže koncentrovat v blízkosti řezu), takže řezání plynem není možné.
Čas odeslání: List-06-2023
