Структура сварных соединений


Обычно в процессе сварки можно получить четыре типа сварочных соединений – угловой, тавровый, нахлесточный и стыковой. Стыковой шов получают соединяя кромки металлических поверхностей, заранее их обрабатывая в зависимости от толщины металла. Соединение металлических пластин внахлёстку делают с помощью угловых швов, толщина непосредственно нахлёстки должна быть больше толщины соединяемых элементов от трёх до пяти раз. Тавровые и угловые соединения образуются в процессе проведения сварки элементов, находящихся перпендикулярно друг к другу и градус угла соединения должен составлять 90.

Различают два вида сварки – они применяются в зависимости от состояния металла в процессе сварки:

1) Сварка расплавленного металла – участки металла, которые необходимо соединить, нагревают до температуры плавления и стыкуют, после сваривая  детали вместе без применения механических усилий.

2) Сварка пластичного металла – нагретые до состояния сварочного жара участки металла сваривают ударом либо под давлением.

 

Структура сварных соединений.

Процесс кристаллизации шва происходит только в том случае, если скорость сварки и средняя скорость кристаллизации равны. Кристаллизация начинается в тот момент, когда сварная дуга прошла над участком сварки и покинула его. Расплавленный металл застывает в противоположном процессу сварки направлении – то есть, к центру сварочного бассейна, начинаясь у его краёв. Частицы расплавленного и основного металла появляются на краях расплавленного участка – это укрепляет сварной шов.

Первый процесс кристаллизации протекает быстро, так как металл очень быстро остывает – для остановки процесса кристаллизации металлу достаточно остыть всего на 20-30 градусов – то есть, его температура должна быть между 1480 и 1510 градусов.

Завершённая кристаллизация не запускает в металле никаких процессов вплоть до охлаждения его до 850 градусов, т.е. выхода металла из аустенитной формы. Структура сварных соединений при этом становится постоянной после охлаждения металла до 720 градусов.

 

 Участки структуры сварного шва

 

Многослойные швы в основном имеют мелкозернистую структуру, частицы металла в них равномерно распределены по всему объёму сварного соединения. Зона термического влияния при сварке это металл, который примыкает непосредственно к сварному шву, но не задевается сварщиком в процессе сварки. Она делится на несколько участков:

1) Участок зоны сплавления – в этом месте происходит непосредственно процесс плавки. Качество сварного шва зачастую напрямую зависит от свойств этой зоны. В этой зоне находится наплавленный металл и металл с участка неполного расплавления.

2) Участок перегрева – нагретый в диапазоне 1100-1400 градусов участок металла. Если нагретая сталь содержит большое количество углерода, то она станет непластичной и вязкой.

3) Участок перекристаллизации – этот участок в процессе охлаждения образует мелкозернистую структуру, это повышает качество и свойства сварного шва.

4) Участок неполной перекристаллизации – в структуре металла на этом участке появляется некоторое количество новых зёрен.

5) Участок старения – процесс увеличения прочности и снижения пластичности всего сварного шва зависит от этого участка.

6) Участок синеломкости – тут не происходит практически никаких изменений, но при сварке определённых металлов этот участок может повышать прочность сварного соединения.

Расплавление занимает от долей секунды до минут – это зависит от мощности нагревания, толщины расплава и скорости движения сварной дуги.

 

Свойства сварного шва определяются непосредственно размерами околошовной зоны сварки. Чем меньше эта зона, тем надёжнее и качественнее получилось сварное соединение. Наименьшая зона получается при сварке электроннолучевой и механической, наибольшая – при газосварке и электросварке. Также условное деление получил и тип источника сварки – электрический, химический или механический.  Выполнение сварного шва лучше проводить короткими участками – в результате сварные соединения получатся более качественными и прочными.

Читайте также:

Дефекты сварочного шва – это несоответствие выполненной работы принятым нормам, которые отражены не только в ГОСТах, но и в заранее разработанных проектах и технических условиях. В соответствии с этими нормами специалист определяет размер шва, его сплошность, прочность и пластичность. 

Автоматическая дуговая сварка – это новое веяние в отрасли. Ее внедрение позволило значительно повысить производительность, улучшить качество работ, сделать процесс сварки более быстрым и точным. В этой статье мы расскажем о сущности дуговой сварки на автоматах и полуавтоматах. 

В этой статье рассказано о многих особенностях термообработки сварных соединений. К примеру режим обработки тем или иным способом определяется по типу стали, жесткости металлоизделия в целом и его состоянию. Например, для сварки черных металлов обычно применяется режим подогрева деталей. Эти и другие детали вы можете прочитать.

Рекомендовано: