1. Care sunt caracteristicile structurii cristaline primare a sudurii?
Răspuns: Cristalizarea bazinului de sudură urmează, de asemenea, regulile de bază ale cristalizării generale a metalelor lichide: formarea nucleelor de cristal și creșterea nucleelor de cristal. Când metalul lichid din bazinul de sudură se solidifică, boabele semi-topite de pe materialul de bază din zona de fuziune devin de obicei nuclee de cristal.
Echipamentul de sudare Xinfa are caracteristicile de înaltă calitate și preț scăzut. Pentru detalii, vă rugăm să vizitați:Producători de sudare și tăiere - Fabrica și furnizori de sudare și tăiere din China (xinfatools.com)
Apoi nucleul de cristal absoarbe atomii lichidului din jur și crește. Deoarece cristalul crește în direcția opusă direcției de conducere a căldurii, crește și în ambele direcții. Cu toate acestea, datorită faptului că este blocat de cristalele în creștere adiacente, cristalele formează Cristale cu morfologie columnară se numesc cristale columnare.
În plus, în anumite condiții, metalul lichid din bazinul topit va produce, de asemenea, nuclee de cristal spontane la solidificare. Dacă disiparea căldurii este efectuată în toate direcțiile, cristalele vor crește uniform în cristale asemănătoare granulelor în toate direcțiile. Acest tip de cristal se numește Este un cristal echiaxial. Cristalele coloanei sunt frecvent întâlnite în suduri și, în anumite condiții, pot apărea și cristale echiaxiale în centrul sudurii.
2. Care sunt caracteristicile structurii secundare de cristalizare a sudurii?
Răspuns: Structura metalului de sudură. După cristalizarea primară, metalul continuă să se răcească sub temperatura de transformare de fază, iar structura metalografică se schimbă din nou. De exemplu, la sudarea oțelului cu conținut scăzut de carbon, boabele cristalizării primare sunt toate granule de austenită. Când este răcită sub temperatura de transformare de fază, austenita se descompune în ferită și perlită, astfel încât structura după cristalizarea secundară este în mare parte ferită și o cantitate mică de perlită.
Cu toate acestea, datorită vitezei mai rapide de răcire a sudurii, conținutul de perlită rezultat este în general mai mare decât conținutul din structura de echilibru. Cu cât viteza de răcire este mai rapidă, cu atât este mai mare conținutul de perlită și cu atât mai puțină ferită, duritatea și rezistența sunt, de asemenea, îmbunătățite. , în timp ce plasticitatea și duritatea sunt reduse. După cristalizarea secundară, se obține structura reală la temperatura camerei. Structurile de sudură obținute de diferite materiale din oțel în diferite condiții de proces de sudare sunt diferite.
3. Luând ca exemplu oțelul cu conținut scăzut de carbon pentru a explica ce structură se obține după cristalizarea secundară a metalului de sudură?
Răspuns: Luând ca exemplu oțelul cu conținut scăzut de plastic, structura de cristalizare primară este austenita, iar procesul de transformare în fază solidă a metalului de sudură se numește cristalizare secundară a metalului de sudură. Microstructura cristalizării secundare este ferită și perlita.
În structura de echilibru a oțelului cu conținut scăzut de carbon, conținutul de carbon al metalului de sudură este foarte scăzut, iar structura sa este ferită columnară grosieră plus o cantitate mică de perlită. Datorită vitezei mari de răcire a sudurii, ferita nu poate fi precipitată complet conform diagramei de fază fier-carbon. Ca urmare, conținutul de perlită este în general mai mare decât cel din structura netedă. O viteză mare de răcire va rafina, de asemenea, boabele și va crește duritatea și rezistența metalului. Datorită reducerii feritei și creșterii perlitei, duritatea va crește și ea, în timp ce plasticitatea va scădea.
Prin urmare, structura finală a sudurii este determinată de compoziția metalului și de condițiile de răcire. Datorită caracteristicilor procesului de sudare, structura metalului de sudare este mai fină, astfel încât metalul de sudare are proprietăți structurale mai bune decât starea turnată.
4. Care sunt caracteristicile sudurii diferite ale metalelor?
Răspuns: 1) Caracteristicile sudării diferitelor metale rezidă în principal în diferența evidentă în compoziția aliajului metalului depus și a sudurii. Odată cu forma sudurii, grosimea metalului de bază, acoperirea electrodului sau fluxul și tipul de gaz protector, topitura de sudură se va schimba. Comportamentul piscinei este, de asemenea, inconsecvent,
Prin urmare, cantitatea de topire a metalului de bază este, de asemenea, diferită, iar efectul de diluare reciprocă al concentrației componentelor chimice ale metalului depus și zona de topire a metalului de bază se va modifica. Se poate observa că îmbinările sudate metalice diferite variază în funcție de compoziția chimică neuniformă a zonei. Gradul nu depinde numai de compoziția originală a materialului de sudură și de umplutură, ci variază și în funcție de diferitele procese de sudare.
2) Neomogenitatea structurii. După experimentarea ciclului termic de sudare, în fiecare zonă a îmbinării sudate vor apărea diferite structuri metalografice, ceea ce este legat de compoziția chimică a metalului de bază și a materialelor de umplutură, metoda de sudare, nivelul de sudare, procesul de sudare și tratamentul termic.
3) Neuniformitatea performanței. Datorită compoziției chimice și structurii metalice diferite a îmbinării, proprietățile mecanice ale îmbinării sunt diferite. Rezistența, duritatea, plasticitatea, duritatea etc. ale fiecărei zone de-a lungul îmbinării sunt foarte diferite. În sudare Valorile de impact ale zonelor afectate de căldură pe ambele părți sunt chiar de câteva ori diferite, iar limita de fluaj și rezistența de durată la temperaturi ridicate vor varia, de asemenea, foarte mult în funcție de compoziție și structură.
4) Neuniformitatea distribuției câmpului de tensiuni. Distribuția tensiunilor reziduale în îmbinările metalice diferite este neuniformă. Acest lucru este determinat în principal de plasticitatea diferită a fiecărei zone a articulației. În plus, diferența de conductivitate termică a materialelor va provoca modificări în câmpul de temperatură al ciclului termic de sudare. Factori precum diferențele de coeficienți de dilatare liniară în diferite regiuni sunt motivele distribuției inegale a câmpului de stres.
5. Care sunt principiile de selectare a materialelor de sudura la sudarea otelurilor diferite?
Răspuns: Principiile de selecție pentru materiale de sudură din oțel diferite includ în principal următoarele patru puncte:
1) Pornind de la premisa că îmbinarea sudată nu produce fisuri și alte defecte, dacă rezistența și plasticitatea metalului sudat nu pot fi luate în considerare, trebuie selectate materiale de sudură cu o plasticitate mai bună.
2) Dacă proprietățile metalului de sudare ale materialelor de sudare din oțel diferite îndeplinesc doar unul dintre cele două materiale de bază, se consideră că îndeplinește cerințele tehnice.
3) Materialele de sudură ar trebui să aibă performanțe bune de proces, iar cusătura de sudură ar trebui să aibă o formă frumoasă. Materialele de sudare sunt economice și ușor de cumpărat.
6. Care este sudabilitatea oțelului perlitic și a oțelului austenitic?
Răspuns: Oțelul perlitic și oțelul austenitic sunt două tipuri de oțel cu structuri și compoziții diferite. Prin urmare, atunci când aceste două tipuri de oțel sunt sudate împreună, metalul de sudură este format prin fuziunea a două tipuri diferite de metale de bază și materiale de umplutură. Acest lucru ridică următoarele întrebări pentru sudarea acestor două tipuri de oțel:
1) Diluarea sudurii. Deoarece oțelul perlitic conține elemente de aur inferioare, are un efect de diluare asupra aliajului întregului metal de sudură. Datorită acestui efect de diluare al oțelului perlitic, conținutul de elemente formatoare de austenită în sudură este redus. Ca urmare, în sudare, poate apărea o structură de martensită, deteriorând astfel calitatea îmbinării sudate și chiar provocând fisuri.
2) Formarea stratului excesiv. Sub acțiunea ciclului de căldură de sudare, gradul de amestecare a metalului de bază topit și a metalului de umplutură este diferit la marginea bazinului topit. La marginea bazinului topit, temperatura metalului lichid este mai scăzută, fluiditatea este slabă, iar timpul de ședere în stare lichidă este mai scurt. Datorită diferenței uriașe de compoziție chimică dintre oțelul perlitic și oțelul austenitic, metalul de bază topit și metalul de umplutură nu pot fi bine topite la marginea bazinului topit pe partea perlitică. Ca urmare, în sudarea pe partea de oțel perlitic, metalul de bază perlitic Proporția este mai mare și cu cât este mai aproape de linia de fuziune, cu atât este mai mare proporția de material de bază. Acesta formează un strat de tranziție cu diferite compoziții interne ale metalului de sudură.
3) Formați un strat de difuzie în zona de fuziune. În metalul de sudură compus din aceste două tipuri de oțeluri, deoarece oțelul perlitic are un conținut mai mare de carbon, dar elemente de aliere mai mari, dar mai puține elemente de aliere, în timp ce oțelul austenitic are efectul opus, deci pe ambele părți ale părții de oțel perlitic a zonei de fuziune A se formează diferența de concentrație între elementele care formează carbon și carburi. Când îmbinarea este operată la o temperatură mai mare de 350-400 de grade pentru o lungă perioadă de timp, va exista o difuzie evidentă a carbonului în zona de fuziune, adică din partea din oțel perlit prin zona de fuziune până în zona de sudare cu austenită. cusăturile răspândite. Ca rezultat, se formează un strat de înmuiere decarburat pe metalul de bază din oțel perlitic în apropierea zonei de fuziune și se produce un strat carburat corespunzător decarburării pe partea de sudare austenitică.
4) Deoarece proprietățile fizice ale oțelului perlitic și ale oțelului austenitic sunt foarte diferite, iar compoziția sudurii este, de asemenea, foarte diferită, acest tip de îmbinare nu poate elimina solicitarea de sudare prin tratament termic și poate provoca doar redistribuirea tensiunii. Este foarte diferită de sudarea aceluiași metal.
5) Crăpare întârziată. În timpul procesului de cristalizare a bazinului topit de sudare a acestui tip de oțel diferit, există atât structură de austenită, cât și structură de ferită. Cele două sunt apropiate unul de celălalt, iar gazul poate difuza, astfel încât hidrogenul difuzat se poate acumula și provoca fisuri întârziate.
25. Ce factori ar trebui să fie luați în considerare atunci când alegeți o metodă de sudare de reparare a fontei?
Răspuns: Atunci când alegeți o metodă de sudare cu fontă gri, trebuie luați în considerare următorii factori:
1) Starea turnării care urmează să fie sudată, cum ar fi compoziția chimică, structura și proprietățile mecanice ale turnării, dimensiunea, grosimea și complexitatea structurală a turnării.
2) Defecte ale pieselor turnate. Înainte de sudare, trebuie să înțelegeți tipul defectului (fisuri, lipsă de carne, uzură, pori, vezicule, turnare insuficientă etc.), dimensiunea defectului, rigiditatea locației, cauza defectului etc.
3) Cerințe de calitate post-sudare, cum ar fi proprietățile mecanice și proprietățile de prelucrare ale îmbinării post-sudare. Înțelegeți cerințele, cum ar fi culoarea sudurii și performanța de etanșare.
4) Condițiile echipamentelor la fața locului și economie. În condiția asigurării cerințelor de calitate post-sudare, scopul cel mai de bază al reparației prin sudare a pieselor turnate este de a folosi cea mai simplă metodă, cele mai comune echipamente de sudare și echipamente de proces și cel mai mic cost pentru a obține beneficii economice mai mari.
7. Care sunt măsurile de prevenire a fisurilor în timpul sudării reparatorii a fontei?
Răspuns: (1) Preîncălziți înainte de sudare și răcire lentă după sudare. Preîncălzirea totală sau parțială a sudurii înainte de sudare și răcirea lentă după sudare nu numai că poate reduce tendința sudurii de a deveni alb, ci și efortul de sudare și poate preveni fisurarea sudurii. .
(2) Utilizați sudarea la rece cu arc pentru a reduce stresul de sudură și alegeți materiale de sudură cu plasticitate bună, cum ar fi nichel, cupru, nichel-cupr, oțel cu conținut ridicat de vanadiu etc., ca metal de umplutură, astfel încât metalul de sudură să poată relaxa stresul prin plastic deformarea și prevenirea fisurilor. , folosind tije de sudură cu diametru mic, curent mic, sudare intermitentă (sudare intermitentă), metode de sudare dispersată (sudare cu salt) pot reduce diferența de temperatură dintre sudură și metalul de bază și pot reduce efortul de sudură, care poate fi eliminat prin lovirea sudurii. . stresați și preveniți crăpăturile.
(3) Alte măsuri includ ajustarea compoziției chimice a metalului de sudură pentru a reduce intervalul de temperatură al fragilității acestuia; adăugarea de elemente de pământuri rare pentru a spori reacțiile metalurgice de desulfurare și defosforizare ale sudurii; și adăugarea de elemente puternice de rafinare a granulelor pentru a cristaliza sudura. Rafinarea cerealelor.
În unele cazuri, încălzirea este utilizată pentru a reduce stresul asupra zonei de reparare a sudurii, ceea ce poate preveni eficient apariția fisurilor.
8. Ce este concentrarea stresului? Care sunt factorii care determină concentrarea stresului?
Raspuns: Datorita formei sudurii si a caracteristicilor sudurii, apare discontinuitate in forma colectiva. Când este încărcat, provoacă o distribuție neuniformă a tensiunii de lucru în îmbinarea sudată, făcând tensiunea de vârf locală σmax mai mare decât tensiunea medie σm. Mai mult, aceasta este concentrarea stresului. Există multe motive pentru concentrarea tensiunilor în îmbinările sudate, dintre care cele mai importante sunt:
(1) Defecte de proces produse în sudare, cum ar fi prizele de aer, incluziunile de zgură, fisurile și pătrunderea incompletă etc. Dintre acestea, concentrația de tensiuni cauzate de fisurile de sudură și pătrunderea incompletă este cea mai gravă.
(2) Forma nerezonabilă de sudură, cum ar fi armarea sudurii cap la cap este prea mare, vârful de sudare a sudurii filetate este prea mare etc.
Design nerezonabil al străzii. De exemplu, interfața stradală are schimbări bruște și utilizarea panourilor acoperite pentru a se conecta la stradă. Dispunerea nerezonabilă a sudurii poate provoca, de asemenea, concentrarea tensiunilor, cum ar fi îmbinările în formă de T cu numai suduri în vitrine.
9. Ce este deteriorarea plasticului și ce rău are?
Răspuns: Deteriorările plastice includ instabilitatea plastică (deformare plastică semnificativă) și fractura plastică (ruptură de margine sau fractură ductilă). Procesul constă în faptul că structura sudată suferă mai întâi deformare elastică → cedare → deformare plastică (instabilitate plastică) sub acțiunea sarcinii. ) → produc micro fisuri sau micro goluri → formează macro fisuri → suferă o expansiune instabilă → fractură.
În comparație cu fractura fragilă, deteriorarea plasticului este mai puțin dăunătoare, în special următoarele tipuri:
(1) Deformarea plastică irecuperabilă are loc după cedare, determinând casarea structurilor sudate cu cerințe de dimensiuni mari.
(2) Defectarea recipientelor sub presiune din materiale de înaltă tenacitate, cu rezistență scăzută nu este controlată de duritatea la rupere a materialului, ci este cauzată de defecțiunea instabilității plastice din cauza rezistenței insuficiente.
Rezultatul final al deteriorării plasticului este că structura sudată se defectează sau are loc un accident catastrofal, care afectează producția întreprinderii, provoacă pierderi inutile și afectează grav dezvoltarea economiei naționale.
10. Ce este fractura fragilă și ce rău are?
Răspuns: De obicei, fractura fragilă se referă la fractura de disociere de disociere (inclusiv fractura de cvasi-disociere) de-a lungul unui anumit plan de cristal și a unei fracturi de graniță (intergranulară).
Fractura de clivaj este o fractură formată prin separarea de-a lungul unui anumit plan cristalografic în interiorul cristalului. Este o fractură intragranulară. În anumite condiții, cum ar fi temperatură scăzută, viteză mare de deformare și concentrație mare de tensiuni, clivajul și ruptura vor avea loc în materialele metalice atunci când tensiunea atinge o anumită valoare.
Există multe modele pentru generarea fracturilor de clivaj, dintre care majoritatea sunt legate de teoria luxației. În general, se crede că, atunci când procesul de deformare plastică a unui material este grav împiedicat, materialul nu se poate adapta la solicitarea externă prin deformare, ci prin separare, rezultând fisuri de clivaj.
Incluziunile, precipitatele fragile și alte defecte ale metalelor au, de asemenea, un impact important asupra apariției fisurilor de clivaj.
Ruptura fragilă apare, în general, atunci când solicitarea nu este mai mare decât tensiunea permisă de proiectare a structurii și nu există o deformare plastică semnificativă și se extinde instantaneu la întreaga structură. Are natura unei distrugeri bruște și este dificil de detectat și prevenit în prealabil, așa că deseori provoacă victime personale. și pagube uriașe aduse proprietății.
11. Ce rol joacă fisurile de sudură în fractura fragilă structurală?
Răspuns: Dintre toate defectele, fisurile sunt cele mai periculoase. Sub acțiunea sarcinii externe, în apropierea frontului fisurii va apărea o mică deformare plastică și, în același timp, va exista o anumită deplasare a deschiderii la vârf, determinând dezvoltarea lent a fisurii;
Când sarcina externă crește la o anumită valoare critică, fisura se va extinde cu o viteză mare. În acest moment, dacă fisura este situată într-o zonă cu tensiuni de întindere ridicată, aceasta va provoca adesea o fractură fragilă a întregii structuri. Dacă fisura în expansiune intră într-o zonă cu efort de întindere scăzut, reputația are suficientă energie pentru a susține extinderea ulterioară a fisurii, sau fisura intră într-un material cu duritate mai bună (sau același material, dar cu temperatură mai mare și duritate crescută) și primește rezistență mai mare și nu poate continua să se extindă. În acest moment, pericolul de fisurare scade în mod corespunzător.
12. Care este motivul pentru care structurile sudate sunt predispuse la fracturi fragile?
Răspuns: Motivele fracturii pot fi rezumate practic în trei aspecte:
(1) Umanitate insuficientă a materialelor
În special la vârful crestăturii, capacitatea de deformare microscopică a materialului este slabă. Defectarea fragilă sub tensiune scăzută are loc în general la temperaturi mai scăzute și, pe măsură ce temperatura scade, duritatea materialului scade brusc. În plus, odată cu dezvoltarea oțelului slab aliat de înaltă rezistență, indicele de rezistență continuă să crească, în timp ce plasticitatea și duritatea au scăzut. În cele mai multe cazuri, fractura fragilă începe din zona de sudură, astfel încât duritatea insuficientă a sudurii și a zonei afectate de căldură este adesea cauza principală a fracturii fragile cu efort scăzut.
(2) Există defecte precum micro fisuri
Fractura începe întotdeauna de la un defect, iar fisurile sunt cele mai periculoase defecte. Sudarea este principala cauză a fisurilor. Deși fisurile pot fi controlate practic odată cu dezvoltarea tehnologiei de sudare, este încă dificil să se evite complet fisurile.
(3) Un anumit nivel de stres
Proiectarea incorectă și procesele proaste de fabricație sunt principalele cauze ale tensiunii reziduale de sudare. Prin urmare, pentru structurile sudate, pe lângă stresul de lucru, trebuie luate în considerare stresul rezidual de sudare și concentrarea tensiunilor, precum și stresul suplimentar cauzat de asamblarea defectuoasă.
13. Care sunt principalii factori care ar trebui luați în considerare la proiectarea structurilor sudate?
Răspuns: Principalii factori de luat în considerare sunt următorii:
1) Îmbinarea sudată trebuie să asigure suficientă tensiune și rigiditate pentru a asigura o durată de viață suficient de lungă;
2) Luați în considerare mediul de lucru și condițiile de lucru ale îmbinării sudate, cum ar fi temperatura, coroziunea, vibrațiile, oboseala etc.;
3) Pentru piesele structurale mari, sarcina de lucru a preîncălzirii înainte de sudare și a tratamentului termic după sudare ar trebui redusă cât mai mult posibil;
4) Piesele sudate nu mai necesită sau necesită doar o cantitate mică de prelucrare mecanică;
5) Sarcina de lucru la sudare poate fi redusă la minimum;
6) Minimizați deformarea și solicitarea structurii sudate;
7) Ușor de construit și de a crea condiții bune de lucru pentru construcție;
8) Folosiți pe cât posibil noile tehnologii și sudarea mecanizată și automatizată pentru îmbunătățirea productivității muncii; 9) Sudurile sunt ușor de inspectat pentru a asigura calitatea îmbinării.
14. Vă rugăm să descrieți condițiile de bază pentru tăierea cu gaz. Se poate folosi tăierea cu flacără cu oxigen-acetilenă pentru cupru? De ce?
Răspuns: Condițiile de bază pentru tăierea cu gaze sunt:
(1) Punctul de aprindere al metalului trebuie să fie mai mic decât punctul de topire al metalului.
(2) Punctul de topire al oxidului de metal trebuie să fie mai mic decât punctul de topire al metalului însuși.
(3) Când metalul arde în oxigen, acesta trebuie să poată elibera o cantitate mare de căldură.
(4) Conductivitatea termică a metalului ar trebui să fie mică.
Tăierea cu gaz cu flacără oxigen-acetilenă nu poate fi folosită pe cuprul roșu, deoarece oxidul de cupru (CuO) generează foarte puțină căldură, iar conductivitatea sa termică este foarte bună (căldura nu poate fi concentrată în apropierea inciziei), astfel încât tăierea cu gaz nu este posibilă.
Ora postării: 06-nov-2023
