1. Какви са характеристиките на първичната кристална структура на заваръчния шев?
Отговор: Кристализацията на заваръчната вана също следва основните правила на общата кристализация на течен метал: образуване на кристални ядра и растеж на кристални ядра. Когато течният метал в заваръчната вана се втвърди, полуразтопените зърна върху основния материал в зоната на топене обикновено стават кристални ядра.
Заваръчното оборудване Xinfa има характеристиките на високо качество и ниска цена. За подробности, моля посетете:Производители на заваряване и рязане – Китайска фабрика за заваряване и рязане и доставчици (xinfatools.com)
След това кристалното ядро поглъща атомите на околната течност и расте. Тъй като кристалът расте в посока, обратна на посоката на топлопроводимост, той расте и в двете посоки. Въпреки това, поради блокиране от съседните растящи кристали, кристалите се образуват. Кристалите с колонна морфология се наричат колонни кристали.
Освен това, при определени условия, течният метал в разтопения басейн също ще произведе спонтанни кристални ядра при втвърдяване. Ако разсейването на топлината се извършва във всички посоки, кристалите ще растат равномерно в подобни на зърно кристали във всички посоки. Този вид кристал се нарича. Това е кристал с еднаква ос. Колоновидни кристали обикновено се виждат в заваръчните шевове и при определени условия кристали с еднакви оси могат да се появят и в центъра на заваръчния шев.
2. Какви са характеристиките на структурата на вторична кристализация на заваръчния шев?
Отговор: Структурата на заваръчния метал. След първичната кристализация металът продължава да се охлажда под температурата на фазовата трансформация и металографската структура се променя отново. Например, при заваряване на нисковъглеродна стомана, всички зърна от първичната кристализация са аустенитни зърна. Когато се охлади под температурата на фазова трансформация, аустенитът се разлага на ферит и перлит, така че структурата след вторична кристализация е предимно ферит и малко количество перлит.
Въпреки това, поради по-бързата скорост на охлаждане на заваръчния шев, полученото съдържание на перлит обикновено е по-голямо от съдържанието в равновесната структура. Колкото по-бърза е скоростта на охлаждане, толкова по-високо е съдържанието на перлит и колкото по-малко ферит, твърдостта и здравината също се подобряват. , докато пластичността и якостта са намалени. След вторична кристализация се получава действителната структура при стайна температура. Заваръчните структури, получени от различни стоманени материали при различни условия на процеса на заваряване, са различни.
3. Да вземем като пример нисковъглеродна стомана, за да обясним каква структура се получава след вторична кристализация на заваръчния метал?
Отговор: Като вземем за пример нископластична стомана, първичната кристализационна структура е аустенит, а процесът на фазова трансформация в твърдо състояние на заваръчния метал се нарича вторична кристализация на заваръчния метал. Микроструктурата на вторичната кристализация е феритна и перлитна.
В равновесната структура на нисковъглеродна стомана съдържанието на въглерод в заваръчния метал е много ниско и неговата структура е груб колонен ферит плюс малко количество перлит. Поради високата скорост на охлаждане на заваръчния шев, феритът не може да бъде напълно утаен според фазовата диаграма желязо-въглерод. В резултат на това съдържанието на перлит обикновено е по-голямо от това в гладката структура. Високата скорост на охлаждане също ще пречисти зърната и ще увеличи твърдостта и здравината на метала. Поради намаляването на ферита и увеличаването на перлита, твърдостта също ще се увеличи, докато пластичността ще намалее.
Следователно крайната структура на заваръчния шев се определя от състава на метала и условията на охлаждане. Поради характеристиките на процеса на заваряване, структурата на заваръчния метал е по-фина, така че заваръчният метал има по-добри структурни свойства от лятото състояние.
4. Какви са характеристиките на заваряването на различни метали?
Отговор: 1) Характеристиките на заваряването на различни метали се състоят главно в очевидната разлика в състава на сплавта на отложения метал и заваръчния шев. С формата на заваръчния шев, дебелината на основния метал, покритието на електрода или потока и вида на защитния газ, заваръчната стопилка ще се промени. Поведението на пула също е непоследователно,
Следователно количеството на топене на основния метал също е различно и ефектът на взаимно разреждане на концентрацията на химическите компоненти на отложения метал и зоната на топене на основния метал също ще се промени. Вижда се, че разнородните метални заварени съединения варират в зависимост от неравномерния химичен състав на района. Степента зависи не само от първоначалния състав на заварката и добавъчния материал, но също така варира в зависимост от различните процеси на заваряване.
2) Нехомогенност на структурата. След изпитване на термичния цикъл на заваряване, различни металографски структури ще се появят във всяка област на заваръчното съединение, което е свързано с химическия състав на основния метал и добавъчните материали, метода на заваряване, нивото на заваряване, процеса на заваряване и термичната обработка.
3) Неравномерност на изпълнението. Поради различния химичен състав и метална структура на съединението, механичните свойства на съединението са различни. Силата, твърдостта, пластичността, издръжливостта и т.н. на всяка област по дължината на съединението са много различни. В заваръчния шев Стойностите на удара на засегнатите от топлина зони от двете страни са дори няколко пъти различни, а границата на пълзене и трайната якост при високи температури също ще варират значително в зависимост от състава и структурата.
4) Неравномерност на разпределението на полето на напрежение. Разпределението на остатъчното напрежение в разнородните метални съединения е неравномерно. Това се определя основно от различната пластичност на всяка област на ставата. В допълнение, разликата в топлопроводимостта на материалите ще доведе до промени в температурното поле на термичния цикъл на заваряване. Фактори като разлики в коефициентите на линейно разширение в различни региони са причините за неравномерното разпределение на полето на напрежение.
5. Какви са принципите за избор на заваръчни материали при заваряване на разнородни стомани?
Отговор: Принципите за избор на различни материали за заваряване на стомана включват главно следните четири точки:
1) При предпоставката, че завареното съединение не създава пукнатини и други дефекти, ако здравината и пластичността на заваръчния метал не могат да бъдат взети под внимание, трябва да се изберат заваръчни материали с по-добра пластичност.
2) Ако свойствата на заваръчния метал на различни материали за заваряване на стомана отговарят само на един от двата основни материала, се счита, че отговарят на техническите изисквания.
3) Заваръчните материали трябва да имат добра производителност на процеса и заваръчният шев трябва да е с красива форма. Материалите за заваряване са икономични и лесни за закупуване.
6. Каква е заваряемостта на перлитната стомана и аустенитната стомана?
Отговор: Перлитната стомана и аустенитната стомана са два вида стомана с различни структури и състави. Следователно, когато тези два вида стомана са заварени заедно, заваръчният метал се образува от сливането на два различни вида основни метали и добавъчни материали. Това повдига следните въпроси за заваряемостта на тези два вида стомана:
1) Разреждане на заваръчния шев. Тъй като перлитната стомана съдържа по-ниски златни елементи, тя има разреждащ ефект върху сплавта на целия заваръчен метал. Поради този ефект на разреждане на перлитната стомана, съдържанието на образуващи аустенит елементи в заваръчния шев се намалява. В резултат на това в заваръчния шев може да се появи мартензитна структура, което влошава качеството на заваръчното съединение и дори причинява пукнатини.
2) Образуване на прекомерен слой. Под действието на топлинния цикъл на заваряване степента на смесване на разтопения основен метал и добавъчния метал е различна на ръба на разтопения басейн. На ръба на разтопения басейн температурата на течния метал е по-ниска, течливостта е лоша и времето на престой в течно състояние е по-кратко. Поради огромната разлика в химическия състав между перлитната стомана и аустенитната стомана, разтопеният основен метал и добавъчният метал не могат да бъдат добре разтопени на ръба на разтопената вана от перлитната страна. В резултат на това в заваръчния шев от страната на перлитната стомана, перлитният основен метал Делът е по-голям и колкото по-близо до линията на топене, толкова по-голям е делът на основния материал. Това образува преходен слой с различен вътрешен състав на заваръчния метал.
3) Оформете дифузионен слой в зоната на сливане. В заваръчния метал, съставен от тези два вида стомани, тъй като перлитната стомана има по-високо съдържание на въглерод, но по-високи легиращи елементи, но по-малко легиращи елементи, докато аустенитната стомана има обратния ефект, така че от двете страни на перлитната стомана от страната на зоната на топене A образува се концентрационна разлика между въглерод и карбидообразуващи елементи. Когато съединението работи при температура, по-висока от 350-400 градуса за дълго време, ще има очевидна дифузия на въглерод в зоната на топене, тоест от страната на перлитната стомана през зоната на топене към зоната на заваряване на аустенит. шевовете се разпространяват. В резултат на това се формира обезвъглероден омекотяващ слой върху основния метал от перлитна стомана близо до зоната на топене и се произвежда въглероден слой, съответстващ на обезвъглеродяване от страната на аустенитния заваръчен шев.
4) Тъй като физичните свойства на перлитната стомана и аустенитната стомана са много различни и съставът на заваръчния шев също е много различен, този тип съединение не може да елиминира напрежението при заваряване чрез топлинна обработка и може само да причини преразпределение на напрежението. Много е различно от заваряването на същия метал.
5) Забавено напукване. По време на процеса на кристализация на заваръчната стопена вана на този вид различна стомана има както аустенитна, така и феритна структура. Двете са близо една до друга и газът може да дифундира, така че дифузираният водород да може да се натрупа и да причини забавени пукнатини.
25. Какви фактори трябва да се имат предвид при избора на метод за заваряване за ремонт на чугун?
Отговор: При избора на метод за заваряване на сив чугун трябва да се имат предвид следните фактори:
1) Състоянието на отливката, която ще бъде заварена, като химичния състав, структурата и механичните свойства на отливката, размера, дебелината и структурната сложност на отливката.
2) Дефекти на отливките. Преди заваряване трябва да разберете вида на дефекта (пукнатини, липса на плът, износване, пори, мехури, недостатъчно изливане и т.н.), размера на дефекта, твърдостта на местоположението, причината за дефекта и т.н.
3) Изисквания за качество след заваряване, като механични свойства и свойства на обработка на следзаваръчното съединение. Разберете изискванията като цвят на заваръчния шев и ефективност на запечатване.
4) Условия и икономичност на оборудването на място. При условие за осигуряване на изискванията за качество след заваряване, най-основната цел на заваръчния ремонт на отливки е да се използва най-простият метод, най-често срещаното заваръчно оборудване и технологично оборудване и най-ниските разходи за постигане на по-големи икономически ползи.
7. Какви са мерките за предотвратяване на пукнатини по време на ремонтно заваряване на чугун?
Отговор: (1) Предварително загряване преди заваряване и бавно охлаждане след заваряване. Предварителното загряване на заваръчния шев изцяло или частично преди заваряване и бавното охлаждане след заваряването може не само да намали тенденцията на заваръчния шев да побелее, но също така да намали напрежението при заваряване и да предотврати напукването на заваръчния шев. .
(2) Използвайте електродъгово студено заваряване, за да намалите напрежението при заваряване и изберете заваръчни материали с добра пластичност, като никел, мед, никел-мед, стомана с високо съдържание на ванадий и др. като добавъчен метал, така че заваръчният метал да може да отпусне напрежението чрез пластмаса деформация и предотвратяване на пукнатини. , като се използват заваръчни пръти с малък диаметър, малък ток, периодично заваряване (интермитентно заваряване), диспергирано заваряване (скачащо заваряване) могат да намалят температурната разлика между заваръчния шев и основния метал и да намалят напрежението при заваряване, което може да се елиминира чрез набиване на заваръчния шев . стрес и предотвратяване на пукнатини.
(3) Други мерки включват регулиране на химичния състав на заваръчния метал, за да се намали неговия температурен диапазон на крехкост; добавяне на редкоземни елементи за подобряване на металургичните реакции на десулфуризация и дефосфоризация на заваръчния шев; и добавяне на мощни елементи за рафиниране на зърното, за да кристализира заварката. Усъвършенстване на зърното.
В някои случаи се използва нагряване за намаляване на напрежението върху зоната за ремонт на заваряване, което също може ефективно да предотврати появата на пукнатини.
8. Какво е концентрация на стрес? Кои са факторите, които предизвикват концентрация на стрес?
Отговор: Поради формата на заваръчния шев и характеристиките на заваръчния шев се появява прекъсване на общата форма. Когато е натоварен, той причинява неравномерно разпределение на работното напрежение в заваръчното съединение, което прави локалното пиково напрежение σmax по-високо от средното напрежение σm. Нещо повече, това е концентрация на стрес. Има много причини за концентрация на напрежение в заварените съединения, най-важните от които са:
(1) Процесни дефекти, получени в заваръчния шев, като входове за въздух, включвания на шлака, пукнатини и непълно проникване и т.н. Сред тях концентрацията на напрежение, причинена от заваръчни пукнатини и непълно проникване, е най-сериозна.
(2) Неразумна форма на заваръчния шев, като например армировката на челната заварка е твърде голяма, краят на заваръчния шев на ъгловия шев е твърде висок и т.н.
Неразумен уличен дизайн. Например уличният интерфейс има внезапни промени и използването на покрити панели за свързване с улицата. Неразумното оформление на заваръчните шевове също може да причини концентрация на напрежение, като например Т-образни фуги само със заварки на витрина.
9. Какво е пластмасова повреда и каква вреда причинява?
Отговор: Пластмасовата повреда включва пластична нестабилност (добив или значителна пластична деформация) и пластично счупване (счупване на ръба или пластично счупване). Процесът е, че заварената конструкция първо претърпява еластична деформация → провлачване → пластична деформация (пластична нестабилност) под действието на натоварване. ) → произвеждат микропукнатини или микрокухини → образуват макропукнатини → претърпяват нестабилно разширение → счупване.
В сравнение с крехкото счупване, пластмасовото увреждане е по-малко вредно, по-специално следните видове:
(1) Невъзстановима пластична деформация възниква след провлачване, което води до бракуване на заварени конструкции с високи изисквания за размер.
(2) Повредата на съдове под налягане, изработени от материали с висока издръжливост и ниска якост, не се контролира от издръжливостта на счупване на материала, а се причинява от повреда поради пластична нестабилност поради недостатъчна якост.
Крайният резултат от пластмасовата повреда е, че заварената конструкция се проваля или възниква катастрофална авария, която засяга производството на предприятието, причинява ненужни жертви и сериозно засяга развитието на националната икономика.
10. Какво е крехко счупване и какви вреди причинява?
Отговор: Обикновено крехката фрактура се отнася до фрактура на разделяне на дисоциация (включително фрактура на квазидисоциация) по протежение на определена кристална равнина и фрактура на границата на зърното (междукристално).
Счупване на разцепване е счупване, образувано от отделяне по определена кристалографска равнина в кристала. Това е интрагрануларна фрактура. При определени условия, като ниска температура, висока скорост на деформация и висока концентрация на напрежение, в металните материали ще се появят разцепване и счупване, когато напрежението достигне определена стойност.
Има много модели за генериране на фрактури на разцепване, повечето от които са свързани с теорията на дислокациите. Обикновено се смята, че когато процесът на пластична деформация на даден материал е силно възпрепятстван, материалът не може да се адаптира към външното напрежение чрез деформация, а чрез разделяне, което води до пукнатини при разцепване.
Включванията, крехките утайки и други дефекти в металите също имат важно влияние върху появата на пукнатини от разцепване.
Крехко счупване обикновено възниква, когато напрежението не е по-високо от проектно допустимото напрежение на конструкцията и няма значителна пластична деформация, и незабавно се разпростира върху цялата конструкция. Има характер на внезапно разрушение и трудно се открива и предотвратява предварително, поради което често причинява лични жертви. и огромни материални щети.
11. Каква роля играят заваръчните пукнатини в структурното крехко счупване?
Отговор: Сред всички дефекти пукнатините са най-опасни. Под действието на външно натоварване ще възникне малка пластична деформация близо до предната част на пукнатината и в същото време ще има известно изместване на отваряне на върха, което ще доведе до бавно развитие на пукнатината;
Когато външното натоварване се увеличи до определена критична стойност, пукнатината ще се разшири с висока скорост. По това време, ако пукнатината е разположена в зона с високо напрежение на опън, това често ще причини крехко счупване на цялата конструкция. Ако разширяващата се пукнатина навлезе в зона с ниско напрежение на опън, репутацията има достатъчно енергия, за да поддържа по-нататъшното разширяване на пукнатината, или пукнатината навлезе в материал с по-добра издръжливост (или същия материал, но с по-висока температура и повишена издръжливост) и получава по-голяма устойчивост и не може да продължи да се разширява. По това време опасността от пукнатина намалява съответно.
12. Каква е причината, поради която заварените конструкции са склонни към крехко счупване?
Отговор: Основно причините за счупване могат да бъдат обобщени в три аспекта:
(1) Недостатъчно качество на материалите
Особено на върха на прореза способността на материала за микроскопична деформация е слаба. Чупливото разрушаване при ниско напрежение обикновено се случва при по-ниски температури и с понижаването на температурата издръжливостта на материала рязко намалява. В допълнение, с развитието на нисколегирана стомана с висока якост, индексът на якост продължава да се увеличава, докато пластичността и якостта са намалели. В повечето случаи крехкото счупване започва от зоната на заваряване, така че недостатъчната якост на заваръчния шев и засегнатата от топлина зона често е основната причина за крехко счупване с ниско напрежение.
(2) Има дефекти като микропукнатини
Счупването винаги започва от дефект, а пукнатините са най-опасните дефекти. Заваряването е основната причина за пукнатини. Въпреки че пукнатините могат основно да бъдат контролирани с развитието на заваръчната технология, все още е трудно да се избегнат напълно пукнатини.
(3) Определено ниво на стрес
Неправилният дизайн и лошите производствени процеси са основните причини за остатъчното напрежение при заваряване. Следователно, за заварени конструкции, в допълнение към работното напрежение, трябва да се вземат предвид и остатъчното напрежение при заваряване и концентрацията на напрежение, както и допълнително напрежение, причинено от лошо сглобяване.
13. Кои са основните фактори, които трябва да се имат предвид при проектирането на заварени конструкции?
Отговор: Основните фактори, които трябва да имате предвид, са следните:
1) Завареното съединение трябва да осигури достатъчно напрежение и твърдост, за да осигури достатъчно дълъг експлоатационен живот;
2) Помислете за работната среда и работните условия на заварената връзка, като температура, корозия, вибрации, умора и др.;
3) За големи структурни части работното натоварване на предварителното загряване преди заваряване и термичната обработка след заваряване трябва да бъде намалено възможно най-много;
4) Заварените части вече не изискват или изискват само малко количество механична обработка;
5) Натоварването при заваряване може да бъде намалено до минимум;
6) Минимизиране на деформацията и напрежението на заварената конструкция;
7) Лесни за изграждане и създаване на добри работни условия за строителство;
8) Използване на нови технологии и механизирано и автоматизирано заваряване, доколкото е възможно, за подобряване на производителността на труда; 9) Заваръчните шевове са лесни за проверка, за да се гарантира качеството на фугите.
14. Моля, опишете основните условия за газово рязане. Може ли да се използва кислородно-ацетиленово рязане с пламък за мед? защо
Отговор: Основните условия за газово рязане са:
(1) Точката на запалване на метала трябва да бъде по-ниска от точката на топене на метала.
(2) Точката на топене на металния оксид трябва да бъде по-ниска от точката на топене на самия метал.
(3) Когато металът гори в кислород, той трябва да може да отделя голямо количество топлина.
(4) Топлопроводимостта на метала трябва да е малка.
Газовото рязане с кислород-ацетилен не може да се използва върху червена мед, тъй като медният оксид (CuO) генерира много малко топлина и топлопроводимостта му е много добра (топлината не може да се концентрира близо до разреза), така че газовото рязане не е възможно.
Време на публикуване: 06 ноември 2023 г
