Презентация на тему:"Свариваемость металлов и свойства металлов"

Свариваемость металлов и свойства сварных соединений

Понятие о свариваемости

• По ГОСТ 26001—84 свариваемость — свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.

• Различают свариваемость физическую и технологическую .
• Под физической свариваемостью понимают принципиальную возможность получения монолитных сварных соединений, что особенно важно при сварке разнородных материалов.
• Технологическая свариваемость есть реакция материала на сварочный термодеформационный цикл и металлургическое воздействие сварки. Эта реакция оценивается, например, при сравнивании механических свойств металла сварных соединений и одноименных свойств основного металла (например, твердости, ударной вязкости и др.).

• Кроме названных ранее показателей, под свариваемостью подразумевают также стойкость против образования трещин и обеспечение специальных свойств (коррозионной стойкости, прочности при высоких или низких температурах, сопротивления хрупкому разрушению). При наплавке деталей, работающих на истирание, особое значение приобретает их износостойкость, т.е. в понятие свариваемости входит прочность связи наплавленных слоев.

• Для углеродистых сталей эта характеристика связана в первую очередь с содержанием в них углерода. Под хорошей свариваемостью низкоуглеродистой стали, предназначенной для изготовления конструкций, работающих при статических нагрузках, понимают возможность при обычной технологии получить сварное соединение, равнопрочное с основным металлом, без трещин в металле шва и без снижения пластичности в околошовной зоне.

• Для оценки свариваемости проводят ряд испытаний, выбор которых обусловлен назначением сварной конструкции и теми изменениями в структуре и свойствах, которые происходят в материале под влиянием сварки. Так, при сварке сплавов с широким интервалом кристаллизации под действием возникающих при затвердевании растягивающих напряжений возможно образование кристаллизационных горячих трещин, являющихся весьма серьезным дефектом.
• Стойкость металла сварных соединений против кристаллизационных трещин — один из важнейших показателей свариваемости.

Методы оценки свариваемости металлов

• Все испытания, проводимые для определения показателей свариваемости, условно можно разделить на две основные группы .
• К первой группе относят испытания, проводимые при разработке новых марок сплавов, новых способов сварки и сварочных материалов. Эти испытания проводят, как правило, в лабораторных условиях.
• Ко второй группе относят испытания, применяемые при проверке пригодности изученного сплава или сварочного материала для изготовления новых конструкций. Испытания второй группы, как правило, производят в заводских условиях.

Методы определения показателей свариваемости можно разделить на:

• прямые , при которых оценку производят путем сварки по выбранной технологии образцов заданной формы.
• косвенные , при которых сварочный процесс заменяют другим, имитирующим его процессом. Косвенные методы испытания следует рассматривать только как предварительные.
• Методы и типы образцов обычно выбирают исходя из стремления максимально приблизить условия испытаний к реальному нагружению сварного соединения в конструкции.

Определение стойкости металла против образования горячих трещин

Стойкость металла против образования горячих трещин согласно ГОСТ 26389—84 характеризуют по результатам:

• машинных методов испытаний, основанных на принудительном (под действием внешних сил) деформировании образцов, подвергнутых сварочному нагреву, в температурном интервале образования горячих трещин;
• технологических методов, или проб, в которых условия деформирования в температурном интервале образования горячих трещин регулируют выбором формы и размеров образцов, последовательности и режимов сварки.

Способы и критерии оценки склонности к холодным трещинам

• по характеру процедуры оценки — на косвенные и прямые
• по характеру показателей — на количественные, полуколичественные и качественные
• по характеру использования результатов оценки — сравнительные и прикладные

• Косвенные способы позволяют оценить склонность к образованию холодных трещин расчетным путем без непосредственного испытания материалов
• Прямые способы предусматривают сварку технологических проб, проведение специализированных испытаний сварных соединений или основного материала, подлежащего сварке, в условиях, имитирующих сварочные

• Количественные критерии склонности к образованию холодных трещин имеют численное выражение, связанное с изменением одного из факторов, контролирующих процесс образования трещин.
• Если при определении показателей склонности к холодным трещинам одновременно изменяются несколько активных факторов, а критерий оценки является числовой характеристикой одного из них, то критерий следует считать полу количественным.
• Качественные критерии не имеют количественного выражения и, по существу, служат для отбраковки материала.

• Способы оценки, критерии которых могут быть использованы только для сопоставления материалов или технологических вариантов сварки с целью выбора лучших, относят к сравнительным.

• Способы, позволяющие оценить стойкость против трещин реальных сварных конструкций, относят к прикладным.

Определение механических свойств сварного соединения

• Для обеспечения нормальной работы конструкции сварное соединение должно обладать необходимой и достаточной прочностью и пластичностью, коррозионной стойкостью и другими свойствами.
• Для определения прочности и пластичности металла шва и сварного соединения применяют комплекс испытаний, в том числе при статических и ударных нагрузках.

• Испытания, регламентируемые ГОСТ 6996—66, предусматривают отбор образцов из реальных конструкций или из специальных узлов или макетов, сваренных в условиях, полностью повторяющих условия сварки реальной конструкции
• Обычно испытания проводят при комнатной температуре, однако в соответствии с техническими условиями на данный вид продукции их могут провести как при пониженных, так и при повышенных температурах

• Кроме приведенных видов испытаний ГОСТ 6996—66 предусматривает испытания на изгиб при продольном и поперечном расположениях шва
• Для определения изменения свойств в отдельных участках сварного соединения и степени неоднородности металла шва, околошовной зоны и основного металла измеряют твердость металла в этих участках по Виккерсу или Роквеллу и микротвердость

Классификация сталей по свариваемости