(4832) 57-27-07                                             Порошковые проволоки для наплавки и сварки

      Главная Каталог Информация Контакты Запрос Карта сайта
 

2. СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

При ремонте подвижного состава сварке и наплавке подвергаются детали, изготовленные, в основном, из конструкционных низкоуглеродистых, средне- и низколегированных прокатных и литых сталей. Углерод и легирующие элементы, входящие в состав стали, оказывают существенное влияние на свариваемость и делят последнюю на четыре группы: хорошую, удовлетворительную, ограниченную и плохую свариваемость. Поэтому при разработке технологического процесса, прежде всего, нужно оценить свариваемость металла восстанавливаемого изделия и назначить (при необходимости) определенные операции, уменьшающие или исключающие отрицательное воздействие тех или иных компонентов на качество восстановленного слоя.

Свариваемостью называется сочетание технологических свойств металлов и сплавов, дающих возможность образовывать в процессе сварки или наплавки соединения и слои, которые по своим свойствам не уступают свойствам материала восстанавливаемого изделия.
Более всего на свариваемость оказывают влияние химический состав сплава, фазовая структура и ее изменения в процессе нагрева и охлаждения, физико-химические и механические свойства, активность реакций элементов и др.

В связи с тем, что параметров, характеризующих основной и присадочный (электродный) материалы, очень много, то свариваемость представляет комплексную характеристику, включающую чувствительность металла к окислению и порообразованию, соответствие свойств сварного соединения заданным эксплуатационным, реакцию на термические циклы, сопротивляемость образованию холодных и горячих трещин и т.д.

Из перечисленных параметров наиболее существенным при сварке и наплавке углеродистых и низколегированных сталей является сопротивляемость образованию трещин.
Горячие трещины чаще всего возникают при ослаблении деформационной способности металла из-за появления в структуре легкоплавких хрупких эвтектик, дефектов кристаллического строения, внутренних и внешних напряжений.

Вероятность появления при сварке или наплавке горячих трещин можно определить по показателю Уилкинсона (H.C.S):

Показатель Уилкинсона: вероятность появления горячих трещин при сварке и наплавке (H.C.S.)      (2.1)

Условием появления горячих трещин является Н.С.S. > 2. Так, например, при обычной сварке низколегированной стали трещины начинают возникать при Н.С.S. = 4.

Холодные трещины чаще всего возникают из-за закаливаемости стали при быстром охлаждении и насыщении металла шва и зоны термического влияния водородом. Они, как правило, зарождаются по истечении некоторого времени после сварки и наплавки и развиваются в течение нескольких часов или даже суток.

Для оценки склонности металла к появлению холодных трещин чаще всего используется углеродный эквивалент, которым можно пользоваться как показателем, характеризующим свариваемость, при предварительной оценке последней. Для этой цели имеется ряд уравнений. Наиболее распространенным и приемлемым для сталей, используемых на подвижном составе, является следующее:

Углеродный эквивалент:  склонность металла к появлению холодных трещин при сварке и наплавке  (2.2)

В табл. 2.1 приведена классификация сталей по свариваемости в соответствии с величиной Сэ и меры по предотвращению или уменьшению вероятности появления трещин.

Таблица 2.1

Классификация сталей по свариваемости
Группа сталей Свариваемость Эквивалент Сэ, % Технологические меры
подогрев термообработка
перед сваркой во время сварки перед сваркой после сварки
1 Хорошая < 0,2 - - - Желательна
2 Удовлетворит. 0,2 - 0,35 Необходим - Желательна Необходима
3 Ограниченная 0,35 - 0,45 Необходим Желателен Необходима Необходима
4 Плохая > 0,45 Необходим Необходим Необходима Необходима

 

Если оценка свариваемости по показателю Сэуказывает на склонность стали к появлению холодных трещин, то необходимо предусмотреть предварительный подогрев детали. Температуру подогрева, °С, можно определить по формуле

Формула расчета температуры предварительного подогрева детали перед сваркой и наплавкой   (2.3)

где Соб - общий углеродный эквивалент,

Общий углеродный эквивалент    (2.4)

где δ - толщина металла свариваемой детали, мм.

Температура сопутствующего сварке или наплавке подогрева зависит от материала изделия и колеблется в среднем от 250 до 400° С.

Уменьшение содержания водорода в наплавленном металле достигается улучшением защиты сварочной ванны от внешней среды, тщательной подготовкой поверхности перед наплавкой, прокаливанием присадочного материала и др.

При анализе свариваемости не следует упускать из виду тот факт, что от воздействия значительных температур происходит разупрочнение термически упрочненных сталей. Таким образом, перед разработкой технологии сварки или наплавки следует определить свариваемость основного, присадочного металла и металла шва; вероятность появления трещин; разупрочнение сплава и назначить необходимые мероприятия для уменьшения или исключения нежелательных явлений.

 



 

Главная  •  Каталог  •  Информация   •  Карта сайта  

                  

+7 4832 56-29-45
+7 4832 57-27-07
+7 930 820-14-20

weltek@pvrt.ru

.
   

 

Рейтинг@Mail.ru