Трудности при заваряване на топлоустойчиви перлитни стомани. Заваръчен ток, А

Цветните метали, които се свързват добре чрез газово заваряване, включват мед, алуминий и техните сплави.

Заваряване на мед. Точката на топене на медта е 1083 °C, а точката на кипене е 2360 °C.

Трудности при заваряване. Високата топлопроводимост на медта изисква използването на по-мощен пламък, отколкото при заваряване на стомана.

Склонността на медта да се окислява насърчава образуването на огнеупорни оксиди.

Когато се разтопи, медта абсорбира газове във въздуха, които затрудняват газовото заваряване и водят до образуване на пори. Наличието на примеси като олово, сяра, бисмут и кислород влошава неговата заваряемост.

Силното термично разширение води до значителна деформация на метала.

Характеристики на пламъка. Появата на пламъка е напълно нормална. Неговата топлинна мощност се избира в зависимост от дебелината на заваряваните части: до 4 mm - при разход на ацетилен 150...175 dm3/h на 1 mm дебелина на метала;

с дебелина 4... 10 mm - 175...225 dm3/h.

. Заваряването се извършва с помощта на флюс, който предпазва медта от окисляване (виж таблица 5.4).

. Заваряването се извършва с ляв и десен метод при максимална скорост и без прекъсване.

Заваряването на мед се извършва в един проход.Допълнителни мерки

. За компенсиране на загубата на топлина поради отстраняването й в основния метал се използва предварително и съпътстващо нагряване на заварените ръбове. Заваряването се извършва върху азбестова основа. По време на процеса на заваряване нагретият метал трябва винаги да бъде защитен от пламък. След заваряване на метал с дебелина до 4 мм, шевът се изковава в студено състояние, за по-големи дебелини, при нагряване до температура 550...600°C. Можете допълнително да подобрите свойствата на заваръчния метал след използване на кованетермична обработка

(нагряване до температура 550...600°C и охлаждане във вода).. Месингът е медно-цинкова сплав (вижте раздел 4.3.1). Температурата му на топене варира в рамките на 800...900 °C в зависимост от съдържанието на цинк.

Трудности при заваряване. Изгарянето на цинк има отрицателно въздействие върху здравето на заварчика.

Абсорбцията на газове от метала в разтопено състояние води до образуване на пори.

Отбелязва се склонността на заваръчния метал и термично засегнатата зона да образуват пукнатини при температури от 300...600°C.

Относително високата топлопроводимост на месинга изисква използването на по-мощен пламък, отколкото при заваряване на стомана.

Характеристики на пламъка. Типът пламък е окислителен, предотвратявайки изгарянето на цинка поради наличието на оксиден филм върху повърхността на заварения метал.

Топлинната мощност на пламъка се избира въз основа на разхода на ацетилен от 100... 120 dm3 / h на 1 mm дебелина на метала.

Ако дебелината на медта надвишава 10 mm, тогава заваряването се извършва с две горелки: първата извършва нагряване, втората - директно заваряване. Пламъкът трябва да е „мек“ (с минимална възможна дължина на сърцевината).. Продукти с дебелина до 1 mm се заваряват с фланцови ръбове, 1...5 mm - с подрязани ръбове, 6... 15 mm - с V-образен канал, 15...25 mm - с X -образен жлеб. Заварените ръбове трябва да бъдат почистени до метален блясък. Възможно е краищата да се ецват в 10% разтвор на азотна киселина, след което се измиват топла водаи избършете на сухо с парцал.

Заваряването се извършва с помощта на потоци (вижте таблица 5.4) и тел за пълнене (вижте таблица 5.7). За месингови L62 и L68 е ефективно използването на самофлюсови телове за пълнене LKB062-0.2-0.04-0.5.

Заваряването се извършва при възможно най-висока скорост.

Пръти и жици, изработени от мед и неговите сплави със сребро, никел, желязо и други метали, се използват като пълнители (виж таблица 5.7). Диаметърът на телта за пълнене зависи от дебелината на медта: трябва да бъде 0,5 ... 0,75 от дебелината на метала, но не повече от 8 mm.. Заваряването се извършва вляво. Краят на сърцевината на пламъка е разположен на разстояние 7... 10 mm от заваряваната повърхност. Краят на пълнежната тел винаги трябва да е в зоната на заваръчния пламък, който е насочен към телта. Държи се под ъгъл 90° спрямо мундщука.

Заваряването на мед се извършва в един проход.. След заваряване шевовете се изковават. Месингът, съдържащ повече от 40% цинк, се кове при температури над 650 ° C и по-малко от 40% - в студено състояние. След това продуктът се отгрява при температура 600...650 °C.

Заваряване на бронз. Според класификацията по химичен състав се прави разлика между калай (3... 14% калай) и бронз без калай (виж подраздел 4.3.1). Точката на топене на първия е 900...950 °C, на втория - 950...1080 °C. Нека да разгледаме характеристиките на заваряването на калаен бронз.

Трудности при заваряване. Фактори, които усложняват заваряването и влошават свойствата заварено съединение, включват изгаряне на калай и цинк, висока течливост на бронз и образуване на пори.

Характеристики на пламъка. Появата на пламъка е напълно нормална. Неговата топлинна мощност се избира въз основа на консумацията на ацетилен от 70... 120 dm 3 / h на 1 mm дебелина на метала. Пламъкът е „мек“, без прегряване на течната баня.

Ако дебелината на медта надвишава 10 mm, тогава заваряването се извършва с две горелки: първата извършва нагряване, втората - директно заваряване. Пламъкът трябва да е „мек“ (с минимална възможна дължина на сърцевината).. Заваряването се извършва с помощта на същите потоци, които се използват при заваряване на мед (вижте таблица 5.4). Добавъчните материали са сходни по химичен състав със заварявания продукт.

Заваряването се извършва в долна позиция върху опорни елементи, изработени от азбест или графит.

Пръти и жици, изработени от мед и неговите сплави със сребро, никел, желязо и други метали, се използват като пълнители (виж таблица 5.7). Диаметърът на телта за пълнене зависи от дебелината на медта: трябва да бъде 0,5 ... 0,75 от дебелината на метала, но не повече от 8 mm.. Заваряването се извършва предимно по метода на лявата ръка. Краят на сърцевината на пламъка се намира на разстояние 7...10 mm от повърхността на заварения метал.

Когато заварявате, трябва да разбърквате заваръчната вана с пълнеж, като периодично добавяте флюс към течния метал.

Заваряването на мед се извършва в един проход.. За особено критични продукти с високо съдържание на калай се препоръчва отгряване при температура 750 °C и закаляване при 600...650 °C.

Газовото заваряване рядко се използва за производство на алуминиеви и силициеви бронзови съединения, които са по-добре заварени чрез дъгови методи, като аргонова дъга.

Заваряване на алуминий и неговите сплави. Точката на топене на алуминия е 660 °C, филмът от алуминиев оксид (Al 2 O 3) е 2050 °C.

На повърхността на алуминия и неговите сплави постоянно присъства оксиден филм, който се образува в резултат на взаимодействието им с атмосферния кислород.

Трудности при заваряване. Заваряването е трудно поради наличието на здрав, огнеупорен оксиден филм на повърхността алуминиеви сплави, който трябва да бъде премахнат.

Високата топлопроводимост на материалите изисква повишена мощност на пламъка. В алуминия и неговите сплави възникват значителни остатъчни напрежения и деформации и има голяма вероятност от образуване на пукнатини. При нагряване алуминият не променя цвета си, което усложнява работата на заварчика.

Характеристики на пламъка. Заваряването се извършва с нормален „мек“ пламък. Неговата топлинна мощност се избира въз основа на консумация на ацетилен от 75 dm 3 / h на 1 mm дебелина на метала.

Ако дебелината на медта надвишава 10 mm, тогава заваряването се извършва с две горелки: първата извършва нагряване, втората - директно заваряване. Пламъкът трябва да е „мек“ (с минимална възможна дължина на сърцевината).. Основният тип съединение при газово заваряване на алуминий и неговите сплави е челно. Не се препоръчва да се правят Т-образни, ъглови и припокриващи фуги. Ръбовете се изрязват механично и се почистват основно 2 часа преди заваряване.

Заваряването се извършва в долна позиция в едно преминаване при възможно най-висока скорост.

Препоръчително е детайлите с дебелина над 10 mm да се нагреят до температура 300... 350 °C преди заваряване.

Заваряването се извършва с помощта на потоци (виж таблица 5.3), а като добавъчен материал се използват единадесет степени на заваръчна тел (виж таблица 5.8).

След заваряване остатъците от флюс се отстраняват внимателно.

Пръти и жици, изработени от мед и неговите сплави със сребро, никел, желязо и други метали, се използват като пълнители (виж таблица 5.7). Диаметърът на телта за пълнене зависи от дебелината на медта: трябва да бъде 0,5 ... 0,75 от дебелината на метала, но не повече от 8 mm.. Левият метод заварява части с дебелина до 5 мм, десният метод - над 5 мм. Препоръчително е да се извършва заваряване на плоски конструкции по метода на обратна стъпка.

Заваряването на мед се извършва в един проход.. Преди заваряване ръбовете на заваряваните части и телта за пълнене се измиват в продължение на 10 минути в алкален разтвор, съдържащ 20... 25 g сода каустик и 20... 30 g натриев карбонат на 1 dm 3 вода , при температура 65°C, последвано от изплакване във вода. След това ръбовете и телта за пълнене се ецват за 2 минути в 15% разтвор на азотна киселина, измиват се в горещ и студена водаи след това се изсушава.

Правилата за безопасност предвиждат използването на респиратор при заваряване на месинг на открито и газова маска с маркуч в затворени резервоари, за да се предотврати навлизането на цинкови пари, които са част от месинга, в дихателната система.

Технология на заваряване на високолегирани (неръждаеми) и топлоустойчиви стомани и сплави

Точката на топене на стомана тип 18-8 е 1475°C. Такива стомани се използват широко в хранително-вкусовата, химическата, космическата и електрическата промишленост. Подготовка за заваряване Краищата на съединените части от високолегирани стомани е по-добре да се подготвят механично. Разрешени са обаче плазмено, електрическо дъгово рязане, газов поток или въздушно дъгово рязане. При използване на методи за огнево рязане е необходима механична обработка на ръбовете до дълбочина 2-3 mm при заваряване на високолегирани стомани

Скосяването за получаване на фаска на ръба може да се извърши само механично. Преди сглобяване заварените ръбове се предпазват от котлен камък и замърсяване до ширина най-малко 20 mm отвън и отвътре, след което се обезмасляват.

Сглобяването на ставите се извършва или в инвентар, устройства, или с помощта на халки. В този случай е необходимо да се вземе предвид възможното свиване на заваръчния метал по време на процеса на заваряване. Не можете да поставяте щифтове там, където шевовете се пресичат. Качеството на заваръчните шевове е предмет на същите изисквания като основните заварки. Прихватите с неприемливи дефекти (горещи пукнатини, пори и др.) трябва да се отстранят механично.

Избор на параметри на режима. Основните препоръки са същите като при заваряване на въглеродни и нисколегирани стомани. Основна характеристиказаваряване на високолегирани стомани - минимизиране на влагането на топлина в основния метал. Това се постига чрез изпълнение на следните условия:

Фиг. 100

къса заваръчна дъга;

липса на странични вибрации на горелката;

максимално допустимата скорост на заваряване без прекъсвания и повторно нагряване на същата площ;

минимално възможни токови режими

Техника на заваряване.Основното правило е да се поддържа къса дъга, тъй като в този случай разтопеният метал е по-добре защитен от въздуха от газа. При заваряване в аргон с W-електрод, телта за пълнене трябва да се подава равномерно в зоната на горене на дъгата, за да се предотвратят пръски от разтопен метал, които при падане върху основния метал могат да причинят джобове на корозия. В началото на заваряването ръбовете и телта за пълнене се нагряват с горелка. След образуването на заваръчна вана се извършва заваряване, като горелката се движи равномерно по фугата. Необходимо е да се следи дълбочината на проникване и липсата на липса на проникване. Качеството на проваряване се определя от формата на разтопения метал в заваръчната вана: добра (вазата е удължена по посока на заваряването) или недостатъчна (вазата е кръгла или овална)

Въпроси за сигурност:

1. Защо към аргона се добавят 2-5% кислород?

3. Защо заваряването на високолегирани стомани се извършва при минимално влагане на топлина?

Тестова задача:

1. Като заварчик трябва да изберете добавъчния материал, заваръчния ток и подготовката на ръбовете за заваряване на стомана 12X17

Чугунът е сплав на желязо с въглерод (съдържание на въглерод >2%) и др химически елементи, играе важна роля в съвременната металургия и машиностроене. Продуктите от него са издръжливи, имат добра устойчивост на износване, устойчиви са на триене и могат да се обработват добре с режещи инструменти. Всичко това, както и ниската цена и отличните свойства на леене, правят чугуна много популярен материал.

За обработката на чугун са необходими специални умения и умения.

Този метал обаче е много крехък и тази крехкост е причина за големи проблеми. Нагряването на чугун значително променя структурата му, така че заваряването (и особено студеното заваряване) на чугун е много трудно. Междувременно, при ремонт на продукти от чугун, създаване на заварени конструкции и коригиране на дефекти в отливката, заваряването на чугун е просто необходимо.

Основните проблеми при заваряването.

Възникващите проблеми са различни, но всички водят до един и същ резултат - отслабване на якостта на шева до неприемливи стойности и невъзможност за използване на частта по предназначение.

Заваръчните шевове от чугун са обект на много бързо охлаждане. При охлаждане в зоната на заварката се образува бял чугун, който е почти неразрушим. механична обработка. Той ще го съсипе външен виддетайли и механични свойства на шева. Ще бъде много трудно да го премахнете.
Чугунът, както бе споменато по-горе, е крехък метал и при неравномерно нагряване по време на процеса на заваряване той значително променя структурата си. Поради това в шевовете могат да се образуват пукнатини и това ще се счита за дефект, тъй като здравината на такъв шев ще бъде ниска.
Чугунът е течен метал и задържането му в заваръчната вана не е лесна задача. Разлятият метал не само ще усложни процеса на заваряване, но и може да причини сериозни изгаряния. Ако се отдели голямо количество метал, дори защитното облекло е малко вероятно да предпази от нараняване.
При заваряване на чугун се освобождава голям бройгазове, това води до образуване на пори върху шева и нарушаване на неговата цялост.
Поради окисляването на силиций по време на заваряване понякога възникват така наречените огнеупорни оксиди. Температурата на заваръчната дъга не е достатъчна, за да ги изгори и се появява липса на проникване. Външно такъв шев изглежда нормален, но неговата надеждност оставя много да се желае.

Подготовка на чугун за заваряване. Изисквания за качеството на шевовете.

За да избегнете описаните по-горе проблеми при заваряване на чугун, трябва да се спазват следните правила:

Заваръчната повърхност трябва да е чиста - отстранете всички следи от мръсотия, отлагания, масло, сажди и грес. Обезмаслете повърхността с алкохол или специално съединение. Повърхността трябва да е суха.
Повърхността трябва да е гладка - ако по нея има неравности или неравности, те могат да бъдат отстранени механично.

Тези подготвителни мерки ще помогнат да се избегне напукване на чугун и да се постигне добро качествозаварки.

Какво е качествена заварка? Заваръчните шевове трябва да бъдат непроницаеми, да имат необходимите механични свойства, да са издръжливи, с еднакъв цвят и да могат да се обработват машинно. Заваръчните шевове не трябва да имат пукнатини, неравности, пори или мехурчета. Подробните изисквания към заваръчните шевове са посочени в технологичните процеси.

В зависимост от тези и други изисквания, както и от вида на заваряваните продукти, обхвата на работата и технологичните възможности се избира най-подходящата технология за заваряване на чугун:

Студено заваряване на чугун (без нагряване)
Горещо заваряване на чугун (загрят)

Малко за студеното заваряване.

Студеното заваряване на чугун е заваряване без предварително нагряване на детайла. Може да се извърши с помощта на електроди, аргонова дъга или полуавтоматично устройство. Най-простият и най-разпространеният метод е студено заваряване на чугун с електроди. За да направите това, можете да използвате електроди на базата на никел, стомана и мед. Електродите на основата на мед са направени от сплав от калай или алуминий. Първите спомагат за получаване на пластмасови шевове, удобни за по-нататъшна обработка, а вторите повишават якостните характеристики на шева. И с помощта на стоманени електроди можете да получите шев, който изобщо не може да бъде обработен. Всички тези точки трябва да се вземат предвид при избора на материали.

Следващият метод на студено заваряване е аргонова дъга. Никеловите пълнежни пръти са най-подходящи за заваряване на чугун. Методът е доста скъп и за спестяване на пари често се използват алуминиево-бронзови пръти. Те са по-евтини, но използването им е ограничено: ако частта ще бъде изложена на топлина, те не могат да се използват! И не забравяйте за специални средствазащита - изпаренията, генерирани при свързването на метал с аргон, са много вредни за здравето. Ако е възможно, използвайте маски или респиратори с механична вентилация.

Възможно е и студено заваряване на чугун полуавтоматични машини. За полуавтоматична обработка на чугун се използват следните видове телове и газови смеси:

Силиконово-бронзова тел с аргонова и хелиева защита (50% + 50%)
Никелова тел с аргонова защита (100%)
Стоманена тел със защита от аргон и въглероден диоксид (80% и 20%)

Независимо от избрания метод на студено заваряване, има общи изисквания - един вид инструкция, която ще ви помогне да получите отличен резултат:

Частите трябва да са чисти (това правило важи не само при заваряване на чугун)
Шевовете трябва да бъдат почукани с чук (за премахване на остатъчните напрежения)
Заваряването трябва да се извършва с ниски токове и на къси участъци (идеалната дължина на заваръчния шев е не повече от 30 mm).
След приключване на работата е необходимо продуктът да се охлади постепенно.
Не забравяйте за общи изискваниясигурност - работно мястотрябва да са добре осветени и вентилирани и трябва да имате цялото необходимо защитно облекло.

Заваряване на изделия от чугун с нагряване

Студеното заваряване на чугун се използва главно за дребни ремонти, когато не е възможно да се организира пълноценен процес. Този вид заваряване дава добри резултати, но изисква повишено внимание, тъй като има висок риск от повреда на частта. Предимството на студения метод е възможността да работите самостоятелно.

Заваряване с нагряване – ниво „Master“.

От гледна точка на получаване на висококачествен резултат при заваряване на чугун, горещото заваряване е идеално. Позволява ви напълно да спрете проблеми като напукване на шевове, поява на бял чугун и образуване на пори. Горещото заваряване най-често се използва в големи предприятия, където има необходимото оборудване: нагреватели, пещи, изолационни камери, както и повдигащи механизми.

Технологичният процес на горещо заваряване е доста сложен. Същността му е да осигури нагряване на детайла до определена температура и поддържане на тази температура по време на обработката. Инструкциите са доста прости:

Загрейте детайла до 600 градуса
Заваряване с големи токове
Осигурете равномерно, постепенно охлаждане на частта (за да направите това, тя може да бъде покрита със специален материал, поставена във фурна или просто в пясък).

Можете да загреете частта до температура от 300-400 градуса. Този тип заваряване се нарича полу-горещо заваряване.

Температура - не по-висока от 750 градуса по Целзий. В противен случай чугунът ще започне да се топи. Топлинното захранване е равномерно. Внезапните температурни промени ще доведат до напукване на метала и частта ще бъде безнадеждно повредена.

За горещо заваряване се използват чугунени или въглеродни електроди. Това дава възможност да се получи метал в заваръчния шев, който е идентичен с този, от който е направен детайлът, и придава на шева добри механични свойства.

За разлика от студеното заваряване се извършва горещо заваряване големи токовеи непрекъснато, докато дефектът бъде заварен или шевът бъде завършен. При големи обеми двама заварчици работят редуващи се. Колкото по-непрекъснат е шевът, толкова по-добър е той.

Изборът на режими на заваряване зависи от дебелината на метала. Колкото по-дебел е металът, толкова по-голяма е силата на тока и диаметърът на използваните електроди. Препоръчителните диаметри на електродите и силата на тока са представени в таблица 1.

Таблица 1

Това са може би основните методи за заваряване на чугун. Можем да заключим, че заваряването на чугун е сложен процес, но в никакъв случай невъзможен. При правилният подходняма нищо, което да ви попречи да получите качествен резултат. Надяваме се, че сте намерили тази статия за полезна. Можете да напишете вашите отзиви, желания, предложения в коментарите!

Основните трудности при заваряването на тези стомани са:

– конструктивни особености на заварени съединения;

– необходимостта да се гарантира, че свойствата на завареното съединение са близки или равни на свойствата на основния метал за дълъг период на експлоатация (10–15 години);

– омекване в зоната на термично въздействие;

– склонността на заваръчния метал и HAZ на заваръчното съединение да образуват КТ.

1. Повечето заварени съединения от топлоустойчиви стомани се характеризират с наличие на концентрати на напрежение, многослойни шевове, оставаща подложка, големи дебелини и др. (фиг. 31).

ориз. 31. Заварени съединения на тръби с тръбни листове (а),

челни съединения на тръби (b) и връзка на тръбата с тялото (c)

При заваряване на тръби с тръбни листове, дюзи и тръби има структурен концентратор под формата на липса на проникване в основата на заваръчния шев. При многослойно заваряване се получава увеличаване на пластичната деформация, като ширината на зоната е 2...3 пъти по-голяма от ЗТВ. Средната остатъчна пластична деформация се оценява на 0,5...1,7%.

Тези и други фактори определят наличието на остатъчни заваръчни напрежения и др., в заварените съединения на тези стомани. Влиянието на тези фактори върху работата на съединението може да бъде намалено чрез внимателно подбиране и прилагане на технологичните параметри на заваряване (режим, материали, ред на шевовете и др.).

2. При условия на продължителна работа при T = 450...600 °C е възможно развитието на дифузионни процеси между основния метал и заваръчния метал.

На първо място, това се отнася за въглерода, който има висока дифузионна подвижност. Въглеродната миграция може да се наблюдава дори при леки разлики в легирането на техните карбидообразуващи елементи. Образуването на декарбонизиран (феритен) слой по време на работа води до намаляване на якостта и пластичността на заварените съединения и до локално разрушаване. В тази връзка заваръчните материали трябва да осигуряват химичен състав на заваръчния метал, близък до основния метал.

В някои случаи, ако е необходимо да се избегне нагряване и термична обработка, се използват заваръчни материали, които осигуряват производството на заваръчен метал на основата на никел. Дифузионната подвижност на елементите в сплавите на основата на никел при 450...600 °C е значително по-малка, отколкото в перлитните стомани.

3. Размекването в HAZ се причинява от влиянието на термичния цикъл на заваряване или топлинна обработка на заварената връзка върху термично обработения основен метал (нормализиране, последвано от темпериране). В ЗТВ, където металът е нагрят в диапазона Ас 1 – температура на закаляване на стоманата, се появяват зони на размекване. В същото време дългосрочната здравина на връзката на монетите ще бъде намалена с 15...20% в сравнение с основния метал. Степента на омекване зависи не само от условията на термична обработка, но и от параметрите на процеса на заваряване. Колкото по-голяма е вложената заваръчна енергия, толкова по-голяма е зоната на омекване.

Омекотяването на метала в зоната на термично въздействие може да се елиминира чрез обемна термична обработка, но е ограничено от общите размери на пещите и други трудности. За да се намали зоната на омекване, заваряването се извършва с тесни зърна без напречни вибрации при оптимални условия.

4. Студените пукнатини са крехки счупвания на топлоустойчиви перлитни стомани, които се появяват по време на заваряване (или след него).

Причините за появата им са образуването на метастабилни структури (троостит, мартензит) в областите на ЗТВ, нагрети над Ac 1, крехкост на заварени съединения под въздействието на водород и действието на „силови” и „мащабни” фактори.

Образуването на втвърдяващи се структури в заварено съединение се определя от системата за легиране на стоманата и скоростта на охлаждане по време на заваряване. По този начин хром-молибденовите стомани са по-малко склонни към втвърдяване от хром-молибден-ванадиевите стомани.

Най-трудното нещо е да се предотврати образуването на XT в заваръчния метал и зоната на топлинно въздействие. За да се предотврати образуването на XT, заваряването се извършва с предварително нагряване и последваща топлинна обработка.

Действието на силовите и мащабните фактори е свързано с образуването на напрежения при заваряване на опън от първи вид, твърдостта на заварените конструкции, размерите на продуктите и дебелината на заварените части.

Горещите пукнатини са крехки междукристални пукнатини в метала на заваръчния шев и топлинно засегнатата зона, възникващи в твърдо-течно състояние по време на процеса на кристализация (кристализационни пукнатини), както и в твърдо състояние при температури под температурата на солидус (под- солидусни пукнатини).

Студени пукнатини – те се характеризират с блестящо кристално счупване без следи от високотемпературно окисление. Причини за студени пукнатини: крехкост на метала поради процеси на закаляване при бързо охлаждане; остатъчни напрежения, възникващи в заварени съединения; повишено съдържание на водород в заваръчните шевове; дебелина на заварените елементи.

Методите за борба със студените пукнатини се основават на намаляване на степента на нагряване на метала, премахване на остатъчното напрежение и ограничаване на съдържанието на водород.

Порите се образуват в резултат на пренасищане на разтопения заваръчен метал с газове. Порите могат да бъдат повърхностни, вътрешни или подредени във верига. Порите възникват поради недостатъчна защита на разтопения метал от въздух и влага, както и поради лошо почистване на заварените повърхности от масло и ръжда, висока скорост на заваряване и охлаждане на метала. Порите намаляват здравината и компрометират уплътнението на продукта.

Заваръчен шев

Заваръчният шев се образува чрез втвърдяване на метал. Заваръчният метал има дендритна структура. В тази зона металът се нагрява до температура над температурата на линията на ликвидус, което определя интензивното протичане на химични реакции и металургични процеси между заваръчния метал и атмосферните газове, както и заваръчните материали: флюсове, електродни покрития, защитни газове, и т.н. Тук са възможни най-големите промени химически съставметал, неговата хетерогенност, образуване на пори, горещи и студени пукнатини.

Заваръчният шев е в непосредствена близост до зоната на топене (0,1-0,4 mm). Там се образува заварено съединение, промяна в химичния състав и свойства на метала и растеж на зърното. Тази зона е най-слабото място на заварената връзка.

Зоната на прегряване е областта на основния метал, където максимални температурипри нагряване над 1100oC. При охлаждане на базата на едрозърнест аустенит се образува едрозърнеста феритно-перлитна структура с намалени механични свойства.

Секцията за прекристализация (нормализация) съответства на нагряване до температури 900-1100oC. Металът на зоната има високи механични свойства, тъй като при охлаждане се образува финозърнеста структура (ферит + цементит) на базата на финозърнест аустенит, който не е бил подложен на нагряване.

В зоната на непълна рекристализация металът се нагрява до температури от 725-900 oC. Структурата на метала се състои от смес от малки зърна, които не са имали време да прекристализират. Свойствата му са по-ниски от тези на метала от предишния раздел.

Областта на рекристализация се наблюдава при заваряване на стомани, подложени на студена деформация. При нагряване до температура от 450-725 oC в тази област се появява растеж на зърното, структурата загрубява и омекотява.

Зоната, нагрята до температура 200-450oC, е преходна от зоната на термично въздействие към основния метал. В тази област може да настъпи стареене на метала поради утаяването на железни карбиди и нитриди. Пластичността и вискозитетът намаляват, структурата на метала в тази област практически не се различава от основната.

Зоната на термично въздействие е зона на основния метал, в която под въздействието на температурата настъпват структурни и фазови промени. HAZ има различен размер на зърното и вторична микроструктура от основния метал. Ширината на тази зона зависи от дебелината на метала, вида и начина на заваряване. Когато ръчно електродъгово заваряванее 5-6 мм.

За стомана клас 15GF избрахме електродъгово заваряване с подготовка на ръба, тъй като подготовката на ръба се използва, когато дебелината на детайла е повече от 9 mm. При електродъгово заваряване ще използваме електрод dе = 6 mm. За стабилност на дъгата и по-добро нагряване на съединението използваме трансформатора TC-300 ( AC) или VD - 306 ( D.C.) с ток I = 336 A. Между електрода и основния метал се възбужда дъга, която ги разтопява и се образува обща вана, където целият разтопен метал се смесва.

Дъговото заваряване се използва за съединяване на тънки стоманени детайли, където не се изисква добавъчен метал, както и за цветни метали и чугун, както и за наваряване на прахообразни твърди сплави.