1. Aké sú charakteristiky primárnej kryštálovej štruktúry zvaru?
Odpoveď: Kryštalizácia zvarového kúpeľa sa riadi aj základnými pravidlami všeobecnej kryštalizácie tekutých kovov: tvorba zárodkov kryštálov a rast zárodkov kryštálov. Keď tekutý kov vo zvarovom kúpeli stuhne, poloroztavené zrná na základnom materiáli v zóne fúzie sa zvyčajne stanú kryštálovými zárodkami.
Zváracie zariadenia Xinfa sa vyznačujú vysokou kvalitou a nízkou cenou. Podrobnosti nájdete na stránke:Výrobcovia zvárania a rezania – továreň na zváranie a rezanie v Číne a dodávatelia (xinfatools.com)
Potom kryštálové jadro absorbuje atómy okolitej kvapaliny a rastie. Pretože kryštál rastie v smere opačnom k smeru vedenia tepla, rastie aj v oboch smeroch. Avšak kvôli blokovaniu susednými rastúcimi kryštálmi sa kryštálové formy Kryštály so stĺpcovou morfológiou nazývajú stĺpcové kryštály.
Okrem toho za určitých podmienok tekutý kov v roztavenom kúpeli bude pri tuhnutí tiež vytvárať spontánne kryštálové zárodky. Ak sa rozptyl tepla vykonáva vo všetkých smeroch, kryštály budú rásť rovnomerne do kryštálov podobných zrnám vo všetkých smeroch. Tento druh kryštálu sa nazýva Je to rovnoosý kryštál. Stĺpcové kryštály sú bežne viditeľné vo zvaroch a za určitých podmienok sa môžu rovnoosé kryštály objaviť aj v strede zvaru.
2. Aké sú charakteristiky sekundárnej kryštalizačnej štruktúry zvaru?
Odpoveď: Štruktúra zvarového kovu. Po primárnej kryštalizácii kov pokračuje v ochladzovaní pod teplotu fázovej transformácie a metalografická štruktúra sa opäť mení. Napríklad pri zváraní nízkouhlíkovej ocele sú zrná primárnej kryštalizácie všetky austenitové zrná. Pri ochladení pod teplotu fázovej transformácie sa austenit rozkladá na ferit a perlit, takže štruktúra po sekundárnej kryštalizácii je väčšinou ferit a malé množstvo perlitu.
Avšak v dôsledku rýchlejšej rýchlosti ochladzovania zvaru je výsledný obsah perlitu vo všeobecnosti väčší ako obsah v rovnovážnej štruktúre. Čím vyššia je rýchlosť ochladzovania, tým vyšší je obsah perlitu a čím menej feritu, tým sa zlepšuje aj tvrdosť a pevnosť. pričom plasticita a húževnatosť sú znížené. Po sekundárnej kryštalizácii sa získa skutočná štruktúra pri teplote miestnosti. Zvarové štruktúry získané rôznymi oceľovými materiálmi za rôznych podmienok procesu zvárania sú rôzne.
3. Vezmeme si nízkouhlíkovú oceľ ako príklad na vysvetlenie, aká štruktúra sa získa po sekundárnej kryštalizácii zvarového kovu?
Odpoveď: Ak vezmeme ako príklad nízkoplastovú oceľ, primárna kryštalizačná štruktúra je austenit a proces fázovej transformácie zvarového kovu v tuhom stave sa nazýva sekundárna kryštalizácia zvarového kovu. Mikroštruktúra sekundárnej kryštalizácie je ferit a perlit.
V rovnovážnej štruktúre nízkouhlíkovej ocele je obsah uhlíka vo zvarovom kove veľmi nízky a jeho štruktúra je hrubý stĺpcový ferit plus malé množstvo perlitu. Kvôli vysokej rýchlosti ochladzovania zvaru nie je možné ferit úplne vyzrážať podľa fázového diagramu železo-uhlík. V dôsledku toho je obsah perlitu vo všeobecnosti väčší ako v hladkej štruktúre. Vysoká rýchlosť chladenia tiež zjemní zrná a zvýši tvrdosť a pevnosť kovu. V dôsledku zníženia feritu a nárastu perlitu sa zvýši aj tvrdosť, pričom sa zníži plasticita.
Preto je konečná štruktúra zvaru určená zložením kovu a podmienkami chladenia. Vzhľadom na charakteristiky procesu zvárania je štruktúra zvarového kovu jemnejšia, takže zvarový kov má lepšie štrukturálne vlastnosti ako liaty stav.
4. Aké sú charakteristiky rozdielneho zvárania kovov?
Odpoveď: 1) Charakteristiky odlišného zvárania kovov spočívajú hlavne v zjavnom rozdiele v zložení zliatiny naneseného kovu a zvaru. S tvarom zvaru, hrúbkou základného kovu, povlakom elektródy alebo taviva a typom ochranného plynu sa bude meniť zváracia tavenina. Správanie bazéna je tiež nekonzistentné,
Preto je rozdielne aj množstvo natavenia základného kovu a bude sa meniť aj vzájomný zrieďovací efekt koncentrácie chemických zložiek naneseného kovu a plochy tavenia základného kovu. Je zrejmé, že rozdielne kovové zvarové spoje sa líšia v závislosti od nerovnomerného chemického zloženia oblasti. Stupeň nezávisí len od pôvodného zloženia zvaru a prídavného materiálu, ale mení sa aj pri rôznych procesoch zvárania.
2) Nehomogenita konštrukcie. Po skúsenostiach s tepelným cyklom zvárania sa v každej oblasti zvarového spoja objavia rôzne metalografické štruktúry, čo súvisí s chemickým zložením základného kovu a prídavných materiálov, metódou zvárania, úrovňou zvárania, procesom zvárania a tepelným spracovaním.
3) Nerovnomernosť výkonu. V dôsledku odlišného chemického zloženia a kovovej štruktúry spoja sú mechanické vlastnosti spoja odlišné. Pevnosť, tvrdosť, plasticita, húževnatosť atď. každej oblasti pozdĺž spoja sú veľmi odlišné. Vo zvare Hodnoty rázovej húževnatosti tepelne ovplyvnených zón na oboch stranách sú dokonca niekoľkonásobne odlišné a medza tečenia a trvalá pevnosť pri vysokých teplotách sa budú tiež značne líšiť v závislosti od zloženia a štruktúry.
4) Nerovnomernosť rozloženia poľa napätia. Rozloženie zvyškového napätia v rôznych kovových spojoch je nerovnomerné. Je to dané najmä rôznou plasticitou každej oblasti spoja. Okrem toho rozdiel v tepelnej vodivosti materiálov spôsobí zmeny v teplotnom poli tepelného cyklu zvárania. Faktory, ako sú rozdiely v koeficientoch lineárnej rozťažnosti v rôznych oblastiach, sú dôvodom nerovnomerného rozloženia napäťového poľa.
5. Aké sú zásady pre výber zváracích materiálov pri zváraní rozdielnych ocelí?
Odpoveď: Zásady výberu rôznych materiálov na zváranie ocele zahŕňajú najmä tieto štyri body:
1) Za predpokladu, že zvarový spoj nevytvára trhliny a iné chyby, ak nemožno brať do úvahy pevnosť a plasticitu zvarového kovu, mali by sa zvoliť zváracie materiály s lepšou plasticitou.
2) Ak vlastnosti zvarového kovu rozdielnych oceľových zváracích materiálov spĺňajú len jeden z dvoch základných materiálov, považuje sa to za vyhovujúce technickým požiadavkám.
3) Zváracie materiály by mali mať dobrý procesný výkon a zvarový šev by mal mať krásny tvar. Zváracie materiály sú ekonomické a ľahko sa nakupujú.
6. Aká je zvárateľnosť perlitickej ocele a austenitickej ocele?
Odpoveď: Perlitická oceľ a austenitická oceľ sú dva druhy ocele s rôznymi štruktúrami a zložením. Preto, keď sú tieto dva druhy ocele zvarené dohromady, zvarový kov je vytvorený fúziou dvoch rôznych typov základných kovov a prídavných materiálov. To vyvoláva nasledujúce otázky týkajúce sa zvárateľnosti týchto dvoch druhov ocele:
1) Zriedenie zvaru. Keďže perlitická oceľ obsahuje nižšie prvky zlata, má zrieďujúci účinok na zliatinu celého zvarového kovu. Vďaka tomuto zrieďovaciemu efektu perlitickej ocele sa obsah austenitotvorných prvkov vo zvare znižuje. V dôsledku toho sa vo zvare môže objaviť štruktúra martenzitu, čím sa zhorší kvalita zvarového spoja a dokonca spôsobí praskliny.
2) Tvorba nadmernej vrstvy. Pri pôsobení tepelného cyklu zvárania je stupeň zmiešania roztaveného základného kovu a prídavného kovu na okraji roztaveného kúpeľa odlišný. Na okraji roztaveného kúpeľa je teplota tekutého kovu nižšia, tekutosť je zlá a doba zotrvania v tekutom stave je kratšia. Kvôli obrovskému rozdielu v chemickom zložení medzi perlitickou oceľou a austenitickou oceľou, roztavený základný kov a prídavný kov nemôžu byť dobre tavené na okraji roztaveného kúpeľa na perlitickej strane. Výsledkom je, že vo zvare na strane perlitickej ocele je perlitický základný kov. Podiel je väčší a čím bližšie k línii roztavenia, tým väčší je podiel základného materiálu. Tá tvorí prechodovú vrstvu s rôznym vnútorným zložením zvarového kovu.
3) Vytvorte difúznu vrstvu v zóne fúzie. Vo zvarovom kove zloženom z týchto dvoch druhov ocelí, keďže perlitická oceľ má vyšší obsah uhlíka, ale vyšší obsah legujúcich prvkov, ale menej legujúcich prvkov, zatiaľ čo austenitická oceľ má opačný účinok, takže na oboch stranách perlitickej ocele je strana tavnej zóny A vzniká koncentračný rozdiel medzi uhlíkovými a karbidotvornými prvkami. Keď je spoj dlhodobo prevádzkovaný pri teplote vyššej ako 350-400 stupňov, bude zrejmá difúzia uhlíka v zóne tavenia, to znamená zo strany perlitovej ocele cez zónu tavenia do zóny austenitového zvárania. švy sa šíria. V dôsledku toho sa na základnom kove perlitickej ocele v blízkosti zóny tavenia vytvorí dekarbonizovaná zmäkčujúca vrstva a na strane austenitického zvaru sa vytvorí nauhličená vrstva zodpovedajúca dekarbonizácii.
4) Pretože fyzikálne vlastnosti perlitickej ocele a austenitickej ocele sú veľmi odlišné a zloženie zvaru je tiež veľmi odlišné, tento typ spoja nemôže eliminovať napätie zvárania tepelným spracovaním a môže spôsobiť iba prerozdelenie napätia. Je to veľmi odlišné od zvárania toho istého kovu.
5) Oneskorené praskanie. Počas procesu kryštalizácie zváracej taveniny tohto druhu odlišnej ocele existuje austenitová štruktúra aj feritová štruktúra. Tieto dva sú blízko seba a plyn môže difundovať, takže rozptýlený vodík sa môže hromadiť a spôsobiť oneskorené praskliny.
25. Aké faktory treba zvážiť pri výbere metódy zvárania na opravu liatiny?
Odpoveď: Pri výbere metódy zvárania šedej liatiny je potrebné zvážiť nasledujúce faktory:
1) Stav odliatku, ktorý sa má zvárať, ako je chemické zloženie, štruktúra a mechanické vlastnosti odliatku, veľkosť, hrúbka a štrukturálna zložitosť odliatku.
2) Chyby odliatkov. Pred zváraním by ste mali pochopiť typ defektu (praskliny, nedostatok dužiny, opotrebovanie, póry, pľuzgiere, nedostatočné naliatie atď.), veľkosť defektu, tuhosť miesta, príčinu defektu atď.
3) Požiadavky na kvalitu po zváraní, ako sú mechanické vlastnosti a spracovateľské vlastnosti spoja po zváraní. Pochopte požiadavky, ako je farba zvaru a výkon tesnenia.
4) Podmienky a hospodárnosť zariadenia na mieste. Pod podmienkou zabezpečenia požiadaviek na kvalitu po zváraní je najzákladnejším účelom opravy odliatkov zváraním použiť najjednoduchšiu metódu, najbežnejšie zváracie zariadenia a procesné zariadenia a najnižšie náklady na dosiahnutie väčších ekonomických výhod.
7. Aké sú opatrenia na zabránenie vzniku trhlín pri opravnom zváraní liatiny?
Odpoveď: (1) Predhriatie pred zváraním a pomalé ochladzovanie po zváraní. Predhriatie zvaru vcelku alebo čiastočne pred zváraním a pomalé ochladzovanie po zváraní môže nielen znížiť tendenciu zvaru bieliť, ale aj znížiť zváracie napätie a zabrániť praskaniu zvaru. .
(2) Použite oblúkové zváranie za studena na zníženie napätia pri zváraní a ako prídavný kov vyberte zváracie materiály s dobrou plasticitou, ako je nikel, meď, nikel-meď, vysokovanádová oceľ atď., aby zvarový kov mohol uvoľniť napätie cez plast. deformácia a zabránenie vzniku trhlín. , pomocou zváracích tyčí s malým priemerom, malým prúdom, prerušovaným zváraním (prerušované zváranie), disperzným zváraním (skokové zváranie) je možné znížiť teplotný rozdiel medzi zvarom a základným kovom a znížiť zváracie napätie, ktoré je možné eliminovať príklepom zvaru . namáhať a predchádzať vzniku trhlín.
(3) Ďalšie opatrenia zahŕňajú úpravu chemického zloženia zvarového kovu, aby sa znížil teplotný rozsah jeho krehkosti; pridanie prvkov vzácnych zemín na zlepšenie metalurgických reakcií odsírenia a defosforizácie zvaru; a pridanie výkonných prvkov zjemňujúcich zrno, aby zvar vykryštalizoval. Zjemnenie zrna.
V niektorých prípadoch sa na zníženie namáhania miesta opravy zvárania používa ohrev, čím sa dá účinne zabrániť aj vzniku trhlín.
8. Čo je koncentrácia stresu? Aké sú faktory, ktoré spôsobujú koncentráciu stresu?
Odpoveď: Vzhľadom na tvar zvaru a vlastnosti zvaru sa objavuje diskontinuita v súhrnnom tvare. Pri zaťažení spôsobuje nerovnomerné rozloženie pracovného napätia vo zvarovom spoji, čím je lokálne špičkové napätie σmax vyššie ako priemerné napätie σm. Viac, toto je koncentrácia stresu. Existuje mnoho dôvodov koncentrácie napätia vo zvarových spojoch, z ktorých najdôležitejšie sú:
(1) Procesné defekty vznikajúce vo zvare, ako sú vstupy vzduchu, troskové inklúzie, trhliny a neúplné prevarenie atď. Spomedzi nich je najzávažnejšia koncentrácia napätia spôsobená trhlinami pri zváraní a neúplným prienikom.
(2) Neprimeraný tvar zvaru, napríklad vystuženie tupého zvaru je príliš veľké, špička zvaru kútového zvaru je príliš vysoká atď.
Nerozumný dizajn ulíc. Napríklad rozhranie ulice má náhle zmeny a použitie krytých panelov na pripojenie k ulici. Neprimerané rozmiestnenie zvarov môže tiež spôsobiť koncentráciu napätia, ako sú spoje v tvare T iba so zvarmi na výklade.
9. Čo je poškodenie plastom a aké škody spôsobuje?
Odpoveď: Plastické poškodenie zahŕňa plastickú nestabilitu (prieťažnosť alebo výrazná plastická deformácia) a plastickú zlomeninu (lom na hrane alebo ťažný zlom). Proces spočíva v tom, že zváraná konštrukcia pod pôsobením zaťaženia najskôr prejde pružnou deformáciou → prieťažnosť → plastická deformácia (plastická nestabilita). ) → vytvárajú mikrotrhliny alebo mikrodutiny → vytvárajú makrotrhliny → podliehajú nestabilnej expanzii → lomu.
V porovnaní s krehkým lomom je poškodenie plastov menej škodlivé, konkrétne tieto typy:
(1) Nenávratná plastická deformácia nastáva po poddajnosti, čo spôsobuje, že zvárané konštrukcie s vysokými požiadavkami na veľkosť sú zošrotované.
(2) Porucha tlakových nádob vyrobených z vysoko húževnatých materiálov s nízkou pevnosťou nie je riadená lomovou húževnatosťou materiálu, ale je spôsobená porušením plastickej nestability v dôsledku nedostatočnej pevnosti.
Konečným výsledkom poškodenia plastov je zlyhanie zváranej konštrukcie alebo katastrofa, ktorá ovplyvňuje produkciu podniku, spôsobuje zbytočné straty na životoch a vážne ovplyvňuje rozvoj národného hospodárstva.
10. Čo je to krehký lom a aké škody spôsobuje?
Odpoveď: Krehký lom zvyčajne označuje štiepiaci sa disociačný lom (vrátane kvázi-disociačného lomu) pozdĺž určitej kryštálovej roviny a lomu na hranici zŕn (intergranulárny).
Štiepna zlomenina je zlomenina vytvorená oddelením pozdĺž určitej kryštalografickej roviny v kryštáli. Ide o intragranulárnu zlomeninu. Za určitých podmienok, ako je nízka teplota, vysoká rýchlosť deformácie a vysoká koncentrácia napätia, dôjde v kovových materiáloch k štiepeniu a lomu, keď napätie dosiahne určitú hodnotu.
Existuje mnoho modelov na generovanie štiepnych zlomenín, z ktorých väčšina súvisí s teóriou dislokácie. Všeobecne sa má za to, že keď je proces plastickej deformácie materiálu silne sťažený, materiál sa nemôže prispôsobiť vonkajšiemu namáhaniu deformáciou, ale separáciou, čo má za následok štiepne trhliny.
Významný vplyv na vznik štiepnych trhlín majú aj inklúzie, krehké precipitáty a iné defekty v kovoch.
Krehký lom vo všeobecnosti nastáva, keď napätie nie je vyššie ako konštrukčné prípustné napätie konštrukcie a nedochádza k výraznej plastickej deformácii a okamžite sa rozšíri na celú konštrukciu. Má povahu náhlej deštrukcie a je ťažké ju vopred odhaliť a zabrániť, preto často spôsobuje osobné obete. a obrovské škody na majetku.
11. Akú úlohu zohrávajú trhliny pri zváraní pri štrukturálnom krehkom lome?
Odpoveď: Spomedzi všetkých defektov sú trhliny najnebezpečnejšie. Pôsobením vonkajšieho zaťaženia dôjde v blízkosti čela trhliny k malej plastickej deformácii a súčasne k určitému posunu otvoru na hrote, čo spôsobí pomalý rozvoj trhliny;
Keď sa vonkajšie zaťaženie zvýši na určitú kritickú hodnotu, trhlina sa rozšíri vysokou rýchlosťou. V tomto čase, ak sa trhlina nachádza v oblasti vysokého napätia v ťahu, často spôsobí krehký lom celej konštrukcie. Ak expandujúca trhlina vstúpi do oblasti s nízkym napätím v ťahu, Reputácia má dostatok energie na udržanie ďalšieho rozširovania trhliny, alebo trhlina vstúpi do materiálu s lepšou húževnatosťou (alebo do rovnakého materiálu, ale s vyššou teplotou a zvýšenou húževnatosťou) a dostane väčší odpor a nemôže pokračovať v expanzii. V tomto čase sa riziko prasknutia primerane zníži.
12. Aký je dôvod, prečo sú zvárané konštrukcie náchylné na krehký lom?
Odpoveď: Príčiny zlomeniny možno v zásade zhrnúť do troch aspektov:
(1) Nedostatočná ľudskosť materiálov
Najmä na špičke zárezu je schopnosť mikroskopickej deformácie materiálu zlá. Krehké porušenie pri nízkom namáhaní sa vo všeobecnosti vyskytuje pri nižších teplotách a so znižovaním teploty prudko klesá húževnatosť materiálu. Navyše s vývojom nízkolegovanej vysokopevnostnej ocele sa index pevnosti stále zvyšuje, zatiaľ čo plasticita a húževnatosť sa znižujú. Krehký lom vo väčšine prípadov začína od zóny zvárania, preto je často hlavnou príčinou nízkonapäťového krehkého lomu nedostatočná húževnatosť zvaru a tepelne ovplyvnená zóna.
(2) Existujú chyby, ako sú mikrotrhliny
Zlomenina vždy začína defektom a praskliny sú najnebezpečnejšími defektmi. Hlavnou príčinou trhlín je zváranie. Aj keď je možné trhliny v zásade kontrolovať s rozvojom technológie zvárania, je stále ťažké úplne sa trhlinám vyhnúť.
(3) Určitá úroveň stresu
Nesprávna konštrukcia a zlé výrobné procesy sú hlavnými príčinami zvyškového napätia pri zváraní. Preto pri zváraných konštrukciách treba okrem pracovného namáhania počítať aj so zvyškovým napätím pri zváraní a koncentráciou napätia, ako aj s dodatočným namáhaním spôsobeným zlou montážou.
13. Aké sú hlavné faktory, ktoré treba brať do úvahy pri navrhovaní zváraných konštrukcií?
Odpoveď: Hlavné faktory, ktoré treba zvážiť, sú nasledovné:
1) Zvarový spoj by mal zabezpečiť dostatočné namáhanie a tuhosť, aby bola zabezpečená dostatočne dlhá životnosť;
2) Zvážte pracovné médium a pracovné podmienky zváraného spoja, ako je teplota, korózia, vibrácie, únava atď.;
3) V prípade veľkých konštrukčných dielov by sa malo čo najviac znížiť pracovné zaťaženie predhrievania pred zváraním a tepelného spracovania po zváraní;
4) Zvárané diely už nevyžadujú alebo vyžadujú len malé množstvo mechanického spracovania;
5) Pracovné zaťaženie zvárania možno znížiť na minimum;
6) Minimalizujte deformáciu a napätie zváranej konštrukcie;
7) Jednoduchá konštrukcia a vytváranie dobrých pracovných podmienok pre výstavbu;
8) V maximálnej možnej miere využívať nové technológie a mechanizované a automatizované zváranie na zlepšenie produktivity práce; 9) Zvary sa dajú ľahko kontrolovať, aby sa zabezpečila kvalita spoja.
14. Opíšte základné podmienky pre rezanie plynom. Môže sa rezanie kyslíkom a acetylénom použiť na meď? prečo?
Odpoveď: Základné podmienky pre rezanie plynom sú:
(1) Bod vznietenia kovu by mal byť nižší ako bod topenia kovu.
(2) Teplota topenia oxidu kovu by mala byť nižšia ako teplota topenia samotného kovu.
(3) Keď kov horí v kyslíku, musí byť schopný uvoľniť veľké množstvo tepla.
(4) Tepelná vodivosť kovu by mala byť malá.
Rezanie kyslíkom a acetylénovým plameňom nie je možné použiť na červenú meď, pretože oxid medi (CuO) vytvára veľmi málo tepla a jeho tepelná vodivosť je veľmi dobrá (teplo sa nemôže koncentrovať v blízkosti rezu), takže rezanie plynom nie je možné.
Čas uverejnenia: 6. novembra 2023
