Оценка свариваемости сталей, изучение методов ее расчета и экспериментального определения

Цель работы:

1)  получение наглядного представления о свариваемости сталей, методах ее расчета и экспериментального определения;

2)  ознакомление и приобретение навыков по определению качества сварного соединения при внешнем осмотре и обмере сварных швов, герметичности, а также по дешифровке рентгенограмм сварных соединений.

Теоретическая оценка свариваемости сталей.

Толщина сварного шва S=15 мм.

Т а б л и ц а 5.1

Примерный химический состав сталей

Марка стали	Содержание элементов, %									Сэкв, %	Тпод, С°
	С	Mn	Si	Cr	Ni	V	Mo	Cu	P
Ст. 45	0,45	0,65	0,27	-	-	-	-	-	0,03	0,641	231,9
ВП-25	0,25	0,75	1,05	1,05	1,05	0,10	-	-	0,02	0,8775	291,4
50ХГА	0,5	0,60	0,27	1,05	-	-	-	-	0,04	1,0975	337,5

Рабочие формулы и пример расчета.

;

1. Ст. 45:

2. ВП-25:

3. 50ХГА:

Вывод: Содержание примесей и лигирующих элементов (особенно углерода) отрицательно сказывается на свариваемости сталей, т.е. при возрастании С_экв наблюдается ухудшение свариваемости. Для предотвращения возникновения трещин в сварном соединении следует увеличивать температуру подогрева.

Технологические пробы на свариваемость.

Количественная проба на горячие трещины МВТУ им. Баумана.

                                                               V_св

                                                                               А, мм/мин

Рис. 5.1 Количественная проба на горячие трещины МВТУ им. Баумана

Количественная проба на горячие трещины МВТУ им. Баумана состоит в том, что специальные образцы с поперечным или продольным швом в процессе сварки растягивают с постоянной скоростью и наблюдают за появлением трещин с целью определения критической скорости деформации. Первый образец сваривают при средней скорости растяжения. Если трещин в шве не появилось, то скорость растяжения при сварке последующих образцов увеличивают; если трещины появились – уменьшают. Так устанавливают значение критической скорости деформации для данных условий сварки.

Качественная проба на холодные трещины Ленинградского Кировского завода.

При качественной пробе на холодные трещины Ленинградского Кировского завода на дно выточки образца из испытуемой стали, представляющего собой квадратную пластину с круглой выточкой, направляют по диаметру валик сварного шва. В процессе наплавки регулируют интенсивность охлаждения сварного соединения, а тем самым распределение и величину твердости в зоне термического влияния и напряженное состояние с помощью подогрева или охлаждения обратной поверхности образца.

                                                                

D=80                         

Q

Рис. 5.3 Качественная проба на холодные трещины Кировского завода

Контроль качества сварного соединения

Керосиновая проба

 

керосин

                                                                                                          

 

Рис. 5.2 Керосиновая проба

При керосиновой пробе сварной шов окрашивают с одной стороны каолином или мелом, разведенным в воде, а обратную сторону шва после высыхания мела обильно смачивают керосином при помощи кисточки. При наличии неплотности в шве на окрашенной мелом поверхности керосин выступает в виде темных пятен, быстро растекающихся по меловой окраске. Поэтому наблюдение за меловой поверхностью надо вести сразу с момента нанесения керосина и проводить непрерывно в течение всей выдержки, которая продолжается от 15мин до1,5 ч, в зависимости от толщины металла.

Эскизы рентгенограмм и результаты их дешивровки в условных обозначениях

1) ПА-1-3

2)Т_прА-6-1

3)Т_пА-6-1

4)ВА-1-1

5)НА-20-1

Рис. 5.3 Ренггенографический снимок сварного шва с отдельными дефектами

1) ПБ-2-9

2) НБ-11-18

3) ВБ-3-9

4)Т_прБ-7-12

5) Т_пБ-8-15

Рис. 5.4  Ренггенографический снимок сварного шва с цепочкой дефектов

1) ПВ-3-8

2) ВВ-3-7

3) Т_прВ-7-11

4) НВ-12-18

Рис. 5.4  Ренггенографический снимок сварного шва со скоплением дефектов