Презентация к уроку "Строение сварного соединения"

ТЕМА УРОКА

Строение сварного соединения

ЦЕЛЬ УРОКА

Изучение строения сварного соединения и свойств его зон

1. Каковы особенности металлургического процесса при сварке? 2. Какие вещества и в каком количестве растворяются в жидком железе? 3. Назовите способы борьбы с загрязнениями при сварке и их сущность. 4. Объясните процесс кристаллизации металла шва.

Зоны сварного соединения

1 - шов при сварке плавлением, 2 - зона сплавления, 3 - зона термического влияния, 4 - основной металл

1.Металл шва - сплав, образованный переплавленным основным и наплавленным металлами или только переплавленным основным металлом.

2. Зона сплавления - металл, находящийся на границе основного металла и шва.

3. Зона термического влияния - участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменяются в результате нагрева и пластической деформации при сварке.

4. Основной металл - металл подвергающихся сварке соединяемых частей.

В зоне термического влияния сварного соединения из низкоуглеродистой стали различают следующие участк и:

Участок неполного расплавления - переходный от наплавленного металла к металлу свариваемой детали.

Ширина этого участка очень мала, она измеряется микронами, но его роль в сварном соединении весьма важна. Здесь происходит сплавление, т. е. образование металлической связи между металлом шва и свариваемой деталью. Если между зернами имеется пленка окислов или осажденных газов, то в этом месте не произойдет прочной металлической связи и этим можно объяснить образование трещин в зоне сплавления.

Участок перегрева находится в границах температур нагрева металла 1100 - 1450°С и характеризуется значительным ростом зерна. Поверхность перегретых зерен может превышать поверхность начальных зерен в 16 раз при ацетиленокислородной и в 12 раз при дуговой сварке. Перегрев снижает механические свойства стали, главным образом пластичность и сопротивление ударным нагрузкам. Эти свойства тем ниже, чем крупнее зерна и шире участок перегрева. Перегретый металл является самым слабым местом в сварном соединении, поэтому здесь чаще всего оно и разрушается.

По мере удаления от шва температура металла понижается. В пределах температур 900 - 1100°С находится участок полной перекристаллизации или нормализации с мелкозернистой структурой. Мелкозернистая сталь в интервале температур от - 40 до + 200°С обладает высокой прочностью и пластичностью, большей, чем основной металл.

При температурах нагрева 720 - 900°С происходит неполная перекристаллизация : наряду с крупными зернами в этом участке остаются и более мелкие. По прочности металл этого участка занимает промежуточное положение между металлом на участке полной перекристаллизации и основным металлом.

Участок, нагревавшийся от 450 до 723°С, называется участком рекристаллизации ; в нем структура стали не изменяется, а происходит лишь восстановление прежней формы и размеров зерен, деформированных при холодной прокатке металла. Если до сварки основной металл не подвергался холодной пластической деформации, то процесс рекристаллизации происходить не будет.

На участке, нагретом ниже 450°С, структура стали не отличается от структуры основного металла. Однако сталь, нагретая от 100 до 450°С, обладает пониженными механическими свойствами, что объясняется выпадением из твердого раствора чрезвычайно мелких частиц различных примесей, располагающихся по границам зерен. Это явление называют синеломкостью (температура синих цветов побежалости). Кроме того, снижение пластичности происходит и под влиянием пластических деформаций сварки. Для низкоуглеродистой стали это соответствует температурам нагрева свыше 100°С.

Ширина зоны термического влияния зависит прежде всего от погонной энергии при сварке. При ручной сварке она составляет 5 - 6 мм, при автоматической сварке под флюсом в зависимости от толщины металла и режима - от 0,5 до 10 мм, при газовой сварке - 25 мм.

  1. Нарисуйте строение сварного соединения, выполненного сваркой плавлением. 2. Назовите участки зоны термического влияния в сварном соединении.

Домашнее задание

Проработать изученный материал по конспекту

и другим, рекомендованным источникам информации.