36 37
1) закалка – при быстром охлаждении – с образованием твердых и
хрупких структур и возникающих при этом значительных по величине
напряжений;
2) перегрев – при медленном охлаждении – характеризующийся
чрезмерным ростом зерна и снижением пластических и вязких свойств
металла.
t
,
о
С
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
τ, с
Рис. 4.4. Термический цикл при сварке плавлением:
1, 2, 3, 4 – точки, в которых измерялась температура
Оценить общий характер возможных превращений, протекающих
в ЗТВ при сварке низкоуглеродистых сталей, можно по диаграмме желе-
зо–цементит, а при различных скоростях охлаждения – пользуясь термо-
кинетическими диаграммами распада аустенита, которые построены для
большинства марок углеродистых и легированных сталей. Скорость ох-
лаждения обычно оценивается в интервале температур наименьшей ус-
тойчивости аустенита (500…550 °С). При
малых скоростях охлаждения,
соответствующих электрошлаковой и ванной сварке, превращение аус-
тенита приводит к формированию структуры, состоящей из феррита
и перлита. При средних скоростях охлаждения (автоматическая сварка
под флюсом) в зависимости от марки стали образуются перлит и бейнит
или бейнит и мартенсит с небольшим количеством феррита. При скорос-
ти охлаждения выше критической образуется
только мартенсит. Мартен-
ситное превращение сопровождается увеличением объема стали и воз-
никновением больших напряжений, которые могут вызвать разрушение
металла. В подобных случаях приходится принимать специальные меры
к улучшению структуры металла ЗТВ и предотвращению образования
мартенсита. Эти меры сводятся к изменению теплового режима в про-
цессе сварки, выбору рациональной формы разделки кромок под
сварку
и последующей термообработке.
На рис. 4.5 показана схема структур, образующихся в зоне терми-
ческого влияния при сварке стыкового соединения из малоуглеродистой
стали за один проход.
Металл шва
Участок неполного
расплавления
Участок перегрева
Участок нормализации
Участок
рекристаллизации
t,
о
С
1500
1400
1300
1200
1100
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
У
часток неполно
й
перекристаллизации
Рис. 4.5. Строение ЗТВ при сварке низкоуглеродистой стали
Над сечением шва показана кривая температур, а рядом – часть
диаграммы железо–цементит в том же масштабе. В зависимости от тем-
перегрева;
нормализации;
неполной перекристаллизации;
рекристаллизации.
Участок перегрева. Он включает металл, нагретый до температу-
ры выше 1100 °С, т. е. несколько ниже температуры плавления. Металл
на этом участке в процессе нагрева претерпевает аллотропические пре-
вращения (
-железа в -железо), сопровождающиеся ростом аустенит-
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- …
- следующая ›
- последняя »
