Свариваемость металлов
Свариваемость — комплексная технологическая характеристика, отражающая реакцию свариваемых материалов на технологический процесс сварки, и возможность получения сварных соединений, удовлетворяющих условиям эксплуатации. Три группы факторов, определяющих свариваемость: 1.Химический состав и структура металла, наличие примесей, степень раскисления, предшествующие операции изготовления (ковка, прокатка, термообработка) деталей. 2.Сложность формы и жесткость конструкции, масса и толщина металла, последовательность выполнения сварных швов. 3.Технологический фактор: вид сварки и сварочные материалы, режимы термических воздействий на основной материал. Степень свариваемости это качественная или количественная характеристика ответа на вопросы: «Как изменяются свойства металла при сварке?», «Выполнимо ли сварное соединение?». Основной характеристикой свариваемости является отсутствие холодных или горячих трещин при сварке. Трещины, образующиеся при температурах выше 800...900 °С называются горячими, а при температурах ниже 200...300°С — холодными. Холодные трещины образуются под влиянием трех факторов: закалочных явлений, присутствия атомов водорода и остаточными растягивающими напряжениями. Чувствительность сварного соединения к образованиям холодных трещин оценивают эквивалентным содержанием углерода в детали: Сэкв = С + Mn / 6 + (Cr + V + Mo) / 5 + (Ni + Cu) / 15. При Сэкв < 0, 45 сталь сваривается без холодных трещин., а при Сэкв > 0, 45 — стали склонны к образованию холодных трещин. В этом случае необходим предварительный подогрев свариваемого изделия до температуры: Т= 350 (С общ -0, 25) ½, где Собщ — общий эквивалент углерода, зависящий от Сэкв и толщины h свариваемых деталей: С общ = Сэкв (1 + 0, 005 h). Пример: Определить возможность сварки деталей толщиной 5 мм из стали 40ХН. Находим по содержанию химических элементов в этой стали Сэкв: Сэкв=0, 4+1/5+1/15=0, 67 > 0, 45. Следовательно, необходимо нагревать детали перед сваркой. С учетом поправки на толщину детали получаем значение Собщ: Собщ= 0.67(1+0, 005 ´ 5)=0, 69. Далее определяем температуру, до которой деталь нужно нагреть перед сваркой: Т=350 (0, 67-0, 25) ½ =232 °С. Чувствительность сварного соединения HCS к образованию горячих трещин находится по формуле:
HCS = C (S + P + Si/25 + Ni/100) 103. 3Мп + Cr + Mo + V При HCS < 4 горячие трещины не образуются. Для высокопрочных сталей коэффициент HCS должен быть менее 1, 6...2.
|
