Презентация к уроку "Кристаллизация сварного шва "

Размеры сварочной ванны: а) при р.д.с. – длина 20÷30мм, глубина - 2÷4мм; б) при сварке под флюсом - длина 80÷120мм, глубина - 18÷20мм.

Различают первичную и вторичную кристаллизацию .

Первичная кристаллизация металла шва начинается в результате его охлаждения при отводе тепла в толщу твердого металла, окружающего сварочную ванну. Сначала возникают отдельные центры кристаллизации, а от них начинают расти уже сами кристаллы, образующие зерна металла.

Металл шва в результате первичной кристаллизации получает гранулярную (зернистую) структуру, при которой зерна не имеют определенной ориентировки, а по форме напоминают многогранники, или столбчатую и дендритную структуру, при которой зерна вытянуты в одном направлении.

Схема образования кристаллов (кристаллитов или зерен металла)

1,2,3,4,5 – свободный рост кристаллов и прекращение их роста в местах правильной геометрической формы;

6,7,8 – соприкосновение кристаллов и прекращение их роста в местах контактов. Образование кристаллитов или зерен металла.

Вторичная кристаллизация, при которой происходит изменение структуры уже затвердевшего металла.

Кристаллизация металла сварочной ванны начинается в зоне сплавления от твердых кромок свариваемых деталей. Началом кристаллизации являются неполностью оплавленные зерна на кромках металла. Они наращиваются затвердевающими частицами металла сварочной ванны.

Кристаллизационные слои в металле однослойного шва (химическая неоднородность металла по слоям)

Схема роста кристаллитов

Структура при сварке покрытыми электродами может быть крупной и мелкой, в зависимости от условий охлаждения и кристаллизации. Мелкозернистая гранулярная структура повышает механические свойства наплавленного металла .

Находящиеся в жидком металле примеси и загрязнения (окислы, шлаки и др.) имеют более низкую температуру затвердевания, чем металл, и при застывании располагаются по границам зерен, ухудшая их сцепление между собой.

Это снижает прочность и пластичность наплавленного металла. Чем чище наплавленный металл, тем выше его механические свойства.

Схема кристаллизации и строения металла шва разной ширины и глубины проплавления

1- кристаллиты с большой скоростью роста

2 – неметаллические и газовые включения (шлак, поры)

На направление роста кристаллитов при затвердении оказывают влияние режимы сварки.

Схема закристаллизовавшегося шва

1. Шлак жидкий

2. Расплавленный металл

3. Шов

4. Шлак

Домашнее задание

Проработка изученного материала по конспекту и других, рекомендованных источников информации.