Электрическая дуговая сварка. Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла

СВАРКА

Влияние пластической деформации на структуру и свойства металла

ПОЛУЧЕН

Формоизменение заготовки сопровождается одновременным протеканием процессов упрочнения и разупрочнения. Характер пластической деформации определяется соотношением этих процессов.

Виды деформации (виды ОМД) (классификация Губкина С.И.):

1. Горячая деформация – деформация, после которой металл не получает упрочнения.

Т >> Т_рекр. Скорость деформирования меньше скорости рекристаллизации.

Рекристаллизация успевает пройти полностью. Новые равноосные зерна полностью заменяют деформированные зерна, искажения кристаллической решетки отсутствуют.

При горячей деформации сопротивление деформированию (предел текучести) незначительно изменяется в процессе обработки давлением (σ _{т (х.деф)} / σ _{т (г.деф)} ≈ 10).

Преимущества:

- получение равновесной структуры;

- повышение пластичности.

Недостатки:

- интенсивное окисление заготовки (образуется слой окалины).

Применяют для обработки:

- крупных деталей,

- малопластичных металлов,

- слитков

- изделий, не требующих высокого качества поверхности и точности размеров.

2. Неполная горячая деформация – металл имеет структуру со следами упрочнения, рекристаллизация незавершена.

Т > Т_рекр. Скорость деформирования больше скорости рекристаллизации.

Часть зерен в металле остается деформированной. Возникают значительные остаточные напряжения, способные привести к разрушению.

Недостатки:

- неоднородная структура;

- снижение механических свойств прочности и пластичности.

Ее следует избегать при обработке давлением.

3. Неполная холодная деформация – это деформация, при которой рекристаллизация не происходит, но протекает процесс возврата.

Т > Т _возв. Скорость деформации меньше скорости возврата. Остаточные напряжения в значительной мере снимаются, а интенсивность упрочнения понижается.

4. Холодная деформация – это деформация, при которой разупрочняющие процессы (возврат и рекристаллизация) не происходят.

Т < Т _возвр.

Существует множество технологических процессов сварки (более 70). Свариваются металлы и сплавы, керамика, стекло, пластмассы, разнородные материалы.

Основным видом соединений металлоконструкций является сварка.

Сварка – процесс получения неразъемного соединения посредством установления межатомных (металлических) связей между соединяемыми частями при их нагреве и (или) пластическом деформировании.

Преимущества сварных конструкций:

- экономия металла;

- снижение трудоемкости изготовления корпусных деталей;

- возможность изготовления конструкций сложной формы из отдельных деталей, полученных ковкой, прокаткой, штамповкой.

Недостатки:

- появление остаточных напряжений;

- коробление в процессе сварки;

- плохое восприятие знакопеременных напряжений, особенно вибраций;

- сложность и трудоемкость контроля.

Поэтому в определении сварки и указаны нагрев и деформирование.

Рис. Взаимосвязь между технологическими параметрами (давление и температура) при сварке для технически чистого железа

Область I (без нагрева) – сварка в твердом состоянии (область ограниченного сваривания требуются очень большие, технически не применимые давления)

Область II (нагрев и давление) - сварка в жидко-твердом состоянии (сварка давлением)

Область III – сварка в жидком состоянии (сварка плавлением)

I Сварка плавлением

Атомно-молекулярные связи между примыкающими кромками деталей создаются путем их оплавления, образования общей сварочной ванны и ее затвердевания при охлаждении.

Как правило, в жидкую ванну вводят дополнительный металл, чтобы полностью заполнить зазор между деталями, но возможна сварка и без него.

Сварка плавлением классифицируется в зависимости от способа нагрева.

В настоящее время электрическая дуговая сварка занимает первое место среди многочисленных способов сварки материалов.

Сварочная дуга - мощный электрический разряд между электродами, находящимися в среде ионизированных газов и паров.

Дата добавления: 2014-01-20