Yuri Podolsky - hegesztési munka

A fémek hegeszthetőségének fogalma

Az elméleti lehetősége hegesztés két vagy több szilárd anyagot annak köszönhető, hogy a kölcsönös oldhatósága a folyékony állapotban, mert a diffúziós folyamat a különböző ötvözetek egy szilárd vagy folyékony állapotban is lehetséges, ha az oldhatósága egy vagy több elemből hegesztett ötvözetek (szilárd vagy folyékony). A fémek folyékony állapotban való teljes oldhatatlansága kizárja a szilárd állapotban való oldhatóság lehetőségét. Minden hegesztett kötés között létrejöhet egy másik kötő test támogatása nélkül. Nyilvánvaló, hogy a korlátlan kölcsönös oldhatóságú anyagok a legjobbak.

Azonban ha fúzióval hegesztünk, az anyagok gyakran jól hegesztettek és kölcsönös oldhatóságuk nélkül. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hegesztési fürdő által képzett olvadék-típusú mechanikus keverékét, és a kristályosítás a szemcsék az egyes anyagok, mint például egy szubsztrát az olvadékból előnyösen túlzottan beépít atomok azonos anyagból. Ennek eredményeképpen az egyes anyagokból a közös anyagba való átmenet nem lesz hirtelen, és a tulajdonságok változása a varráson átmenő átmenet alatt sima lesz.

Ugyanakkor, ha szilárd állapotú nyomás alatt hegesztünk, az ilyen anyagok hegeszthetősége gyenge. A kölcsönös oldékonyság hiánya kizárja a kölcsönös diffúziót, és folyadékfürdő hiányában nincs keverés. Ennek eredményeképpen a kötés egy heterogén határvonal lesz, amely rendszerint egy alacsony mechanikai tulajdonságú komplexum. Ezért a hegesztés minősége elsősorban a hegesztett testek folyékony állapotban történő diffúziós keveredésének módjától és végül a hegesztési folyamat technológiai módszereitől függ.

A hegesztett anyagok reakciója a hegesztés technológiai folyamataihoz, valamint a hegesztett illesztések megszerzésének lehetősége, amelyek kielégítik a működési feltételeket (azaz repedések, pórusok és egyéb hibák nélkül) hegeszthetőségnek nevezik. És a hegeszthetőség önmagában nem tartozik a test tulajdonába, anélkül, hogy egy másik testre utalnánk. A két vagy több test hegeszthetőségének fogalma magában foglalja egymáshoz való viszonyát azon képességükre, hogy hegesztett kötést alakítanak ki maguk között vagy más testek segítségével.

A jó hegeszthetőség kritériuma a hegesztett kötés megmentésének képessége különleges fizikai, mechanikai tulajdonságok - szilárdság, hőállóság, korrózióállóság, súrlódásgátlás, viszkozitás stb.

A hegeszthetőséget három tényezőcsoport határozza meg:

● a fém kémiai összetétele és szerkezete, szennyező anyagok jelenléte, deoxidáció mértéke [20]. előkészítő műveletek (kovácsolás, hengerlés, alkatrészek hőkezelése);

● a szerkezet alakja és merevsége összetettsége, a fém tömege és vastagsága, a varratok sorrendje;

● hegesztési és hegesztési anyagok típusa, hő hatása a fő anyagra.

A különböző fémek és ötvözetek hegeszthetősége nem azonos. A hegesztett fémeknek szoros fizikai, mechanikai, termikus, kémiai tulajdonságokkal kell rendelkezniük, a fémek termikus lineáris tágulási együtthatóinak közelsége az ízületben.

A hegeszthetőség meghatározásakor a hegesztés fizikai jellegéből és a fémek relatív kapcsolatából származik. A fém hegeszthetőségének fokát magasabbnak tekintik, ha különböző módszerek és különböző módok alkalmazhatók hegesztésre minden egyes módszer esetében, például alacsony szén-dioxid-kibocsátású acél esetében.

A fémek hegeszthetőségének egyetlen indexe nincs. A minőségi hegesztéshez a fémeknek rendelkezniük kell az elv (fizikai) és a technológiai hegeszthetőség tulajdonságaival.

Az alapelv vagy a fizikai, hegeszthetőség a hegesztési körülmények között a fémek képessége a kölcsönös kristályosításon alapuló vegyület kialakulása. Minden homogén fém a hegeszthetőség elvén alapul. Azok a fémek, amelyek nem rendelkeznek kölcsönös oldékonysággal, nem hegesztettek, nem interatomikus kötéseket alkotnak, hanem törékeny kémiai vegyületeket. Például az ólom és a réz nem elegyedő párokat képez.

Szükség van a fémek hasonlóságára, például atomtömegre, olvadáspontra stb. Az ilyen okok miatt az alumínium és bizmut nem hegesztve van. A rézötvözet és a titán, valamint az acél és a titán nem kölcsönös oldhatósággal rendelkeznek, de a kapcsolódás problémája fémes betétekkel, például réz + tantál + ​​titán; titán + vanádium + acél. A betét fémből mindkét hegesztési fémmel keveredik. De az alapvető kapcsolat még mindig kicsi, hiszen egy erőteljes minőség is szükséges. Nem elegyedő fémekkel történő hegesztésnél, például ólommal, réz ólommal stb. Történő hegesztéssel nem lesz fúziós és atomkötési zóna, csak a fémek "ragadása" fordul elő.

Folyamat hegeszthetőség - egy sor nemesfémből tulajdonságok, amelyek meghatározzák, hogy érzékeny a termikus ciklus a hegesztés, és a képesség, erre a hegesztési technikával alkotnak egy hegesztett kötés jó minőségű a szilárdság és a szívósság használata nélkül különleges eljárások (fűtés, lágyítás, stb ...).

A hegeszthetőség romlását okozó technológiai tényezők:

● az alkatrészek anyagainak éles különbsége tulajdonságaiknak megfelelően (kémiai összetétel, termofizikai paraméterek, mechanikai tulajdonságok);

● oxidok képződése, porozitás, gázcsapok hegesztés közben;

● jelentős feszültségek előfordulása;

● A geometriai hibák jelenléte (nem fuzionált, aluláteresztő, termékvastagságok hirtelen átmenete stb.).

A "gyenge hegeszthetőség" kifejezés nem jelenti azt, hogy maga a hegesztési folyamat, a varratképződés nem megy jól. A "jó" és a "rossz" hegeszthetőség jelentése a hegesztett szerelvény hegesztés után való használhatósága szempontjából.

A hegeszthetőség legfontosabb szempontjai a forró és hideg repedések képződésének ellenállása, valamint a HAZ-ban a hegesztett kötés gyengített tartományában kialakuló hajlamosító szerkezetek kialakulása. A 1100-1400 ° C hőmérsékletre való melegítésnek köszönhetően a fém szerkezete ebben a zónában durva szemcsézettségű, csökkent mechanikai tulajdonságokkal (duktilitás és szívósság). Ezek a tulajdonságok annál alacsonyabbak, annál nagyobb a gabona, és szélesebb a túlhevülési zóna (mint a gázhegesztésnél).

Acélhegesztés

A hegeszthetőség szerint az acélanyagok általában 4 csoportra oszthatók: jó, kielégítő, korlátozott és gyengén hegesztve (32. táblázat). Néha egy ötödik be van vezetve: nem hegeszthető (hegesztés ezzel a módszerrel).

A HAZ állapotára és a hegeszthetőségre gyakorolt ​​legjelentősebb hatást a szén, amely elősegíti a kioltó szerkezetek és az ötvözőelemek - a króm, a volfrám, a molibdén és a vanádium - képződését. Ez utóbbi csökkenti a hegeszthetőséget a karbidok kialakulásának köszönhetően (stressz koncentrátorokként) és a kritikus kioltási arányok csökkentésével.

A szén-dioxid 0,25% -ig szinte nincs hatással a hegeszthetőségre. Magasabb tartalom jelentősen rontja a - növeli keménysége és csökkenti a képlékenységet, okozza a HAZ edzhetõség és repedések, hogy növelje a gáz mennyisége pórusok a hegesztési oxidációt.

A legfeljebb 1% -os tartalommal rendelkező mangán nem csökkenti a hegeszthetőséget, és nem akadályozza meg a hegesztést. Jó deoxidizátorként segít csökkenteni az acél oxigén tartalmát. Ha azonban a tartalma meghaladja a 2,5% -ot, akkor a hegeszthetőség romlik, amikor az acél keménysége megnő, és a repedések megjelenhetnek.

Szilícium - akár 1% -ot deoxidizátorként vezet be, és nem befolyásolja a hegeszthetőséget. Azonban, ha a szilíciumtartalom meghaladja a 2,5% romlik hegeszthetőség, például hőálló oxidok képződnek, ami a megjelenése salak zárványok, nagyobb szilárdság és a keménység, és vele együtt, és a törékenység.

A Chrome - akár 0,6% -kal nem befolyásolja a hegeszthetőséget. Ha a krómtartalma több mint 1%, a hegeszthetőség romlik, különösen a széntartalom növekedésével.

A molibdén - a 0,5-3,0% -os acélokban jelentősen megnöveli az acél szilárdságát és szívósságát, de rontja a hegeszthetőséget, megnöveli a hajlási hajlamot a kötésben és a HAZ-ban.

A hegeszthetőség javítása érdekében a króm és króm-nikkel acélokba legfeljebb 1% mennyiségben titán és niobium kerül bevezetésre. Nagyobb mennyiségben csökkenthetik a hegeszthetőséget. A titán elősegíti a forró repedések kialakulását.