Свариваемость металлов

ПЛАН УРОКА

Тема урока: Свариваемость металлов.

Цели урока:

• образовательная: научиться определять свариваемость сталей в зависимости от их хим.состава.

• развивающая: выбор технологии сварки с зависимости от свариваемости стали;

• воспитательная: воспитать ответственное отношение к теоретической части обучения.

Интеграция предмета: физика, химия, материаловедение, охрана труда.

Оснащение урока: учебник, компьютерная техника, плакаты.

Тип урока: комбинированный.

ХОД УРОКА

1.Проверка присутствующих на уроке и их готовность к уроку.

2.Актуализация опорных знаний.

Опрос.

- назовите виды сварки плавлением;

- назовите виды сварки давлением;

- назовите виды сварки плавлением и давлением;

- какие особенности металлургии сварки?
- назовите зоны сварного соединения.

3.Мотивация учебной деятельности.

Слово преподавателя.

Современное машиностроение и строительство невозможно без применения сталей; они увеличивают надежность, долговечность и экономичность конструкции при меньшей массе и лучших эксплуатационных свойствах. Это особенно важно для комбинированных конструкций, собираемых из неоднородных металлов. Однако некоторые разнородные металлы или вообще не способны соединяться сваркой, или технология их сварки очень сложна. В связи с этим большое значение в технологии сварки имеет понятие о свариваемости металлов. Для того чтобы изготовить прочную сварную конструкцию с наименьшими затратами труда, применяя наиболее рациональную технологию сварки, следует возможно полнее изучить свариваемость стали.

4.Изучение нового материала

5.Закрепление полученных знаний.

- дать определение свариваемости;

- назовите группы свариваемости;

- как влияет на свариваемость количества углерода и легирующих элементов?

-назовите особенности сварки некоторых сталей.

6.Подведение итогов урока.

Оценивание наиболее активных студентов.

7. Домашнее задание.

Закрепить пройденный материал.

Свариваемость металлов.

Свариваемостью называют свойство металла или сочетания металлов при установленной технологии сварки образовывать соединения, свойства которых (физические, механические и др.) близки к свойствам основного металла.

Например, хорошая свариваемость низкоуглеродистых сталей характеризуется равнопрочным с основным металлом сварным соединением без снижения пластичности в околошовной зоне и без трещин в металле шва.

Свариваемость легированных сталей оценивается возможностью получения соединений, стойких против образования закалочных структур (и трещин), коррозии, уменьшения прочности при высоких температурах.

Металлы однородные, с одинаковой атомной решеткой легко соединяются сваркой, тогда как разнородные могут совершенно не свариваться. Например, не сваривается медь со свинцом; затруднена сварка железа со свинцом, титана с углеродистой сталью и медью и др.

Металл шва и металл зоны термического влияния любого сварного соединения, составленного даже из однородных частей, являются по свойствам неоднородными, как между собой, так и по сравнению с основным металлом. Недостаточной работоспособностью обладает крупнозернистый (перегретый), закаленный или крупнозернисто-закаленный металл, образующийся в сварном соединении в зависимости от способности свариваемого металла изменять свою структуру и свойства при сварке. Признак плохой свариваемости - склонность к образованию трещин, которые совершенно недопустимы в сварных соединениях. Склонность к перегреву, закалке, образованию трещин и других дефектов при сварке характеризует свариваемость металлов.

При оценке свариваемости термически упрочненной стали весьма важной характеристикой является ее склонность к разупрочнению (потере прочности) при сварке. Обычно разупрочнение происходит в зоне термического влияния на участке с температурами нагрева 400 - 720°С в зависимости от температуры отпуска стали в процессе ее изготовления на заводе (закалка + отпуск).

На свариваемость влияют химический состав присадочного металла, режим сварки, температура окружающего воздуха, химический состав и толщина стали, условия закрепления элементов конструкции при сварке и другие конструктивные, технологические, а также эксплуатационные условия.

На практике применяют различные методы определения свариваемости для проверки стойкости металла против образования трещин, перехода в хрупкое состояние, коррозии, износа и других свойств.

Свариваемость сталей может оцениваться и по эквивалентному углероду Сэк, определяемому по соответствующей формуле.

Классификация углеродистых сталей по свариваемости. 

По признакам стойкости против образования трещин при соответствующей технологии сварки все стали с ферритно-перлитной и бейнитной структурами можно разделить на четыре группы: I - стали, не закаливающиеся при дуговой и газовой сварке и поэтому сваривающиеся без особых ограничений; II - стали, склонные к образованию закалочных микроструктур, но при правильно выбранной технологии сваривающиеся без появления их (при сварке без подогрева); III - стали, склонные к закалочным структурам при сварке и сваривающиеся с подогревом для избежание появления этих структур; IV - стали, закаливающиеся при сварке и сваривающиеся с предварительным, сопутствующим подогревом и немедленной термообработкой после сварки (слайды 8 - 10).