1. Koje su karakteristike primarne kristalne strukture zavara?
Odgovor: Kristalizacija bazena za zavarivanje također slijedi osnovna pravila opće kristalizacije tekućeg metala: stvaranje kristalnih jezgri i rast kristalnih jezgri. Kada se tekući metal u bazenu za zavarivanje skrutne, polutaljena zrna na osnovnom materijalu u zoni taljenja obično postaju kristalne jezgre.
Xinfa oprema za zavarivanje ima karakteristike visoke kvalitete i niske cijene. Za detalje posjetite:Proizvođači zavarivanja i rezanja – kineska tvornica zavarivanja i rezanja i dobavljači (xinfatools.com)
Zatim kristalna jezgra apsorbira atome okolne tekućine i raste. Budući da kristal raste u smjeru suprotnom od smjera provođenja topline, on također raste u oba smjera. Međutim, budući da su blokirani susjednim rastućim kristalima, kristali se formiraju. Kristali s stupčastom morfologijom nazivaju se stupčasti kristali.
Osim toga, pod određenim uvjetima, tekući metal u rastaljenoj bazenu također će proizvesti spontane kristalne jezgre prilikom skrućivanja. Ako se raspršivanje topline provodi u svim smjerovima, kristali će jednoliko rasti u zrnaste kristale u svim smjerovima. Ova vrsta kristala se zove To je kristal s jednakom osi. Stupasti kristali obično se vide u zavarenim spojevima, a pod određenim uvjetima mogu se pojaviti i kristali s jednakom osovinom u središtu zavarenog spoja.
2. Koje su karakteristike sekundarne kristalizacijske strukture zavara?
Odgovor: Struktura metala šava. Nakon primarne kristalizacije, metal se nastavlja hladiti ispod temperature fazne transformacije, a metalografska struktura se ponovno mijenja. Na primjer, kod zavarivanja čelika s niskim udjelom ugljika sva zrna primarne kristalizacije su austenitna zrna. Kada se ohladi ispod temperature fazne transformacije, austenit se raspada na ferit i perlit, tako da je struktura nakon sekundarne kristalizacije uglavnom feritna i malo perlitna.
Međutim, zbog veće brzine hlađenja zavara, dobiveni sadržaj perlita općenito je veći od sadržaja u ravnotežnoj strukturi. Što je brža brzina hlađenja, to je veći sadržaj perlita, a što je manje ferita, tvrdoća i čvrstoća su također poboljšani. , dok su plastičnost i žilavost smanjene. Nakon sekundarne kristalizacije dobiva se stvarna struktura na sobnoj temperaturi. Strukture zavara dobivene različitim čeličnim materijalima u različitim uvjetima procesa zavarivanja su različite.
3. Na primjeru niskougljičnog čelika objasniti kakva se struktura dobiva nakon sekundarne kristalizacije metala zavara?
Odgovor: Uzimajući kao primjer niskoplastični čelik, primarna struktura kristalizacije je austenit, a proces transformacije metala zavara u čvrstom stanju naziva se sekundarna kristalizacija metala zavara. Mikrostruktura sekundarne kristalizacije je feritna i perlitna.
U ravnotežnoj strukturi čelika s niskim udjelom ugljika, sadržaj ugljika u metalu zavara je vrlo nizak, a njegova struktura je grubi stupčasti ferit plus mala količina perlita. Zbog velike brzine hlađenja zavara, ferit se ne može potpuno istaložiti prema faznom dijagramu željezo-ugljik. Kao rezultat toga, sadržaj perlita općenito je veći od onog u glatkoj strukturi. Visoka stopa hlađenja također će pročistiti zrna i povećati tvrdoću i čvrstoću metala. Smanjenjem ferita i povećanjem perlita povećava se i tvrdoća, a smanjuje plastičnost.
Stoga je konačna struktura zavara određena sastavom metala i uvjetima hlađenja. Zbog karakteristika procesa zavarivanja, struktura metala zavara je finija, pa metal zavara ima bolja strukturna svojstva od lijevanog stanja.
4. Koje su karakteristike zavarivanja različitih metala?
Odgovor: 1) Karakteristike zavarivanja različitih metala uglavnom leže u očitoj razlici u sastavu legure nataloženog metala i zavara. S oblikom zavara, debljinom osnovnog metala, premazom elektrode ili praškom i vrstom zaštitnog plina, talina za zavarivanje će se promijeniti. Ponašanje bazena je također nedosljedno,
Stoga je i količina taljenja osnovnog metala različita, a mijenjat će se i učinak međusobnog razrjeđivanja koncentracije kemijskih komponenti taloženog metala i područja taljenja osnovnog metala. Može se vidjeti da zavareni spojevi različitih metala variraju s neujednačenim kemijskim sastavom područja. Stupanj ne ovisi samo o izvornom sastavu zavarivanja i dodatnog materijala, već također varira s različitim postupcima zavarivanja.
2) Nehomogenost strukture. Nakon doživljavanja toplinskog ciklusa zavarivanja, u svakom području zavarenog spoja pojavit će se različite metalografske strukture, što je povezano s kemijskim sastavom osnovnog metala i dodatnih materijala, metodom zavarivanja, razinom zavarivanja, postupkom zavarivanja i toplinskom obradom.
3) Neujednačenost učinka. Zbog različitog kemijskog sastava i strukture metala spoja, mehanička svojstva spoja su različita. Čvrstoća, tvrdoća, plastičnost, žilavost itd. svakog područja duž spoja vrlo su različiti. U zavaru Vrijednosti utjecaja zona utjecaja topline na obje strane su čak nekoliko puta različite, a granica puzanja i trajna čvrstoća na visokim temperaturama također će se jako razlikovati ovisno o sastavu i strukturi.
4) Nejednolikost raspodjele polja naprezanja. Raspodjela zaostalih naprezanja u spojevima različitih metala je nejednolika. To je uglavnom određeno različitom plastičnošću svakog područja zgloba. Osim toga, razlika u toplinskoj vodljivosti materijala uzrokovat će promjene u temperaturnom polju toplinskog ciklusa zavarivanja. Čimbenici kao što su razlike u koeficijentima linearnog širenja u različitim područjima razlozi su neravnomjerne raspodjele polja naprezanja.
5. Koja su načela izbora materijala za zavarivanje kod zavarivanja raznorodnih čelika?
Odgovor: Načela odabira za različite materijale za zavarivanje čelika uglavnom uključuju sljedeće četiri točke:
1) Pod pretpostavkom da zavareni spoj ne stvara pukotine i druge nedostatke, ako se ne može uzeti u obzir čvrstoća i plastičnost metala zavara, treba odabrati materijale za zavarivanje s boljom plastičnošću.
2) Ako svojstva metala za zavarivanje različitih materijala za zavarivanje čelika zadovoljavaju samo jedan od dva osnovna materijala, smatra se da ispunjavaju tehničke zahtjeve.
3) Materijali za zavarivanje trebaju imati dobre performanse procesa, a zavareni šav mora biti lijepog oblika. Materijali za zavarivanje su ekonomični i jednostavni za kupnju.
6. Kakva je zavarljivost perlitnog čelika i austenitnog čelika?
Odgovor: Perlitni čelik i austenitni čelik dvije su vrste čelika s različitim strukturama i sastavima. Stoga, kada se ove dvije vrste čelika zavaruju zajedno, metal za zavarivanje nastaje spajanjem dviju različitih vrsta osnovnih metala i dodatnih materijala. Ovo postavlja sljedeća pitanja za zavarljivost ove dvije vrste čelika:
1) Razrjeđivanje zavara. Budući da perlitni čelik sadrži niže elemente zlata, on ima učinak razrjeđivanja na leguru cijelog metala zavara. Zbog ovog učinka razrjeđivanja perlitnog čelika smanjuje se sadržaj elemenata koji tvore austenit u zavaru. Kao rezultat toga, u zavaru se može pojaviti struktura martenzita, što pogoršava kvalitetu zavarenog spoja, pa čak i uzrokuje pukotine.
2) Stvaranje prekomjernog sloja. Pod djelovanjem toplinskog ciklusa zavarivanja, stupanj miješanja rastaljenog osnovnog metala i dodatnog metala je različit na rubu rastaljene bazena. Na rubu rastaljenog bazena temperatura tekućeg metala je niža, fluidnost je loša, a vrijeme zadržavanja u tekućem stanju je kraće. Zbog velike razlike u kemijskom sastavu između perlitnog i austenitnog čelika, rastaljeni osnovni metal i dodatni metal ne mogu se dobro stopiti na rubu bazena rastaljevine na perlitnoj strani. Kao rezultat toga, u zavaru na strani perlitnog čelika, perlitni osnovni metal Udio je veći, a što je bliže liniji taljenja, veći je udio osnovnog materijala. Time se formira prijelazni sloj s različitim unutarnjim sastavom metala za zavarivanje.
3) Formirajte difuzijski sloj u zoni fuzije. U metalu zavara koji se sastoji od ove dvije vrste čelika, budući da perlitni čelik ima veći sadržaj ugljika, ali više legirajućih elemenata, ali manje legirajućih elemenata, dok austenitni čelik ima suprotan učinak, tako da s obje strane perlitnog čelika strane zone taljenja A nastaje koncentracijska razlika između ugljika i karbidotvornih elemenata. Kada se spoj radi na temperaturi višoj od 350-400 stupnjeva dulje vrijeme, doći će do očite difuzije ugljika u zoni taljenja, to jest od strane perlitnog čelika kroz zonu taljenja do zone zavarivanja austenita. šavovi rašireni. Kao rezultat, dekarburizirani sloj za omekšavanje formira se na perlitnom čeličnom osnovnom metalu blizu zone taljenja, a karburizirani sloj koji odgovara dekarburizaciji se proizvodi na strani austenitnog zavara.
4) Budući da su fizikalna svojstva perlitnog čelika i austenitnog čelika vrlo različita, a sastav zavara je također vrlo različit, ova vrsta spoja ne može eliminirati naprezanje zavarivanja toplinskom obradom, već može uzrokovati samo preraspodjelu naprezanja. Vrlo se razlikuje od zavarivanja istog metala.
5) Odgođeno pucanje. Tijekom procesa kristalizacije bazena taline za zavarivanje ove vrste različitog čelika, postoji i struktura austenita i struktura ferita. Dva su blizu jedan drugome, a plin može difundirati, tako da se difuzirani vodik može akumulirati i uzrokovati odgođene pukotine.
25. Koje čimbenike treba uzeti u obzir pri odabiru metode zavarivanja za popravak lijevanog željeza?
Odgovor: Prilikom odabira metode zavarivanja sivog lijeva potrebno je uzeti u obzir sljedeće čimbenike:
1) Stanje odljevka koji se zavaruje, kao što su kemijski sastav, struktura i mehanička svojstva odljevka, veličina, debljina i strukturna složenost odljevka.
2) Nedostaci lijevanih dijelova. Prije zavarivanja trebali biste razumjeti vrstu greške (pukotine, nedostatak mesa, istrošenost, pore, mjehuriće, nedovoljno izlijevanje itd.), veličinu greške, krutost mjesta, uzrok greške itd.
3) Zahtjevi kvalitete nakon zavarivanja kao što su mehanička svojstva i svojstva obrade spoja nakon zavarivanja. Razumijevanje zahtjeva kao što su boja zavara i učinkovitost brtvljenja.
4) Uvjeti i ekonomičnost opreme na gradilištu. Pod uvjetom osiguranja zahtjeva kvalitete nakon zavarivanja, najosnovnija svrha popravka zavarivanjem odljevaka je korištenje najjednostavnije metode, najčešće opreme za zavarivanje i procesne opreme te najnižih troškova za postizanje veće ekonomske koristi.
7. Koje su mjere za sprječavanje pukotina tijekom reparaturnog zavarivanja lijevanog željeza?
Odgovor: (1) Prethodno zagrijte prije zavarivanja i polako ohladite nakon zavarivanja. Prethodno zagrijavanje zavara u cijelosti ili djelomično prije zavarivanja i polagano hlađenje nakon zavarivanja ne samo da može smanjiti sklonost zavara da postane bijeli, već i smanjiti naprezanje zavarivanja i spriječiti pucanje zavara. .
(2) Koristite zavarivanje s hladnim lukom za smanjenje naprezanja pri zavarivanju i odaberite materijale za zavarivanje s dobrom plastičnošću, kao što su nikal, bakar, nikal-bakar, čelik s visokim udjelom vanadija itd. kao dodatni metal, tako da metal za zavarivanje može ublažiti naprezanje kroz plastiku deformacije i spriječiti pukotine. , koristeći zavarivačke šipke malog promjera, malu struju, isprekidano zavarivanje (isprekidano zavarivanje), metode disperzivnog zavarivanja (preskočno zavarivanje) mogu smanjiti temperaturnu razliku između zavara i osnovnog metala i smanjiti naprezanje zavarivanja, koje se može eliminirati udarcem zavara . stres i spriječiti pukotine.
(3) Ostale mjere uključuju podešavanje kemijskog sastava metala zavara kako bi se smanjio temperaturni raspon njegove krtosti; dodavanje elemenata rijetke zemlje za poboljšanje metalurških reakcija desulfurizacije i defosforizacije zavara; i dodavanje snažnih elemenata za pročišćavanje zrna kako bi zavar kristalizirao. Pročišćavanje zrna.
U nekim slučajevima grijanje se koristi za smanjenje opterećenja na području popravka zavarivanja, što također može učinkovito spriječiti pojavu pukotina.
8. Što je koncentracija naprezanja? Koji su čimbenici koji uzrokuju koncentraciju stresa?
Odgovor: Zbog oblika zavara i karakteristika zavara javlja se diskontinuitet u obliku skupa. Kada je opterećen, uzrokuje neravnomjernu raspodjelu radnog naprezanja u zavarenom spoju, čineći lokalno vršno naprezanje σmax višim od prosječnog naprezanja σm. Štoviše, ovo je koncentracija stresa. Mnogo je razloga za koncentraciju naprezanja u zavarenim spojevima, od kojih su najvažniji:
(1) Procesni nedostaci nastali u zavarivanju, kao što su otvori za zrak, uključci troske, pukotine i nepotpuno prodiranje, itd. Među njima, koncentracija naprezanja uzrokovana pukotinama zavarivanja i nepotpunim prodiranjem je najozbiljnija.
(2) Nerazuman oblik zavara, kao što je pojačanje sučeonog zavara preveliko, vrh zavara kutnog zavara je previsok, itd.
Nerazuman dizajn ulica. Na primjer, ulično sučelje ima nagle promjene i korištenje prekrivenih ploča za povezivanje s ulicom. Nerazuman raspored zavara također može uzrokovati koncentraciju naprezanja, kao što su spojevi u obliku slova T sa samo zavarenim šavovima na izlogu.
9. Što je plastično oštećenje i kakvu štetu nosi?
Odgovor: Plastična oštećenja uključuju plastičnu nestabilnost (popuštanje ili značajna plastična deformacija) i plastični lom (lom ruba ili duktilni lom). Proces je da se zavarena konstrukcija pod djelovanjem opterećenja najprije podvrgava elastičnoj deformaciji → popuštanju → plastičnoj deformaciji (plastična nestabilnost). ) → stvaraju mikro pukotine ili mikro šupljine → stvaraju makro pukotine → prolaze kroz nestabilno širenje → lom.
U usporedbi s krhkim lomom, plastična oštećenja su manje štetna, posebno sljedeće vrste:
(1) Nenadoknadiva plastična deformacija se javlja nakon popuštanja, uzrokujući da se zavarene konstrukcije s visokim zahtjevima veličine odbace.
(2) Kvar tlačnih posuda izrađenih od materijala visoke žilavosti i niske čvrstoće nije kontroliran žilavošću materijala na lom, već je uzrokovan plastičnom nestabilnošću sloma zbog nedovoljne čvrstoće.
Konačni rezultat plastičnog oštećenja je da zavarena konstrukcija otkaže ili se dogodi katastrofalna nesreća, koja utječe na proizvodnju poduzeća, uzrokuje nepotrebne žrtve i ozbiljno utječe na razvoj nacionalnog gospodarstva.
10. Što je krti lom i kakve štete ima?
Odgovor: Obično se krhki lom odnosi na lom disocijacije cijepanjem (uključujući kvazi-disocijacijski lom) duž određene kristalne ravnine i lom granice zrna (intergranularni).
Rascjepni lom je lom nastao odvajanjem duž određene kristalografske ravnine unutar kristala. To je intragranularni prijelom. Pod određenim uvjetima, kao što su niska temperatura, visoka brzina deformacije i visoka koncentracija naprezanja, doći će do cijepanja i loma u metalnim materijalima kada naprezanje dosegne određenu vrijednost.
Postoje mnogi modeli za nastanak lomova cijepanjem, od kojih je većina povezana s teorijom dislokacija. Općenito se vjeruje da kada je proces plastične deformacije materijala ozbiljno ometen, materijal se ne može prilagoditi vanjskom naprezanju deformacijom već odvajanjem, što rezultira pukotinama od cijepanja.
Uključci, krti talozi i drugi nedostaci u metalima također imaju važan utjecaj na pojavu pukotina od cijepanja.
Krti lom općenito nastaje kada naprezanje nije veće od projektno dopuštenog naprezanja konstrukcije i nema značajne plastične deformacije, te se trenutno širi na cijelu konstrukciju. Ima karakter iznenadnog razaranja i teško ga je unaprijed otkriti i spriječiti, pa često uzrokuje osobne žrtve. i veliku materijalnu štetu.
11. Kakvu ulogu igraju pukotine nastale zavarivanjem u strukturnom krtom lomu?
Odgovor: Među svim nedostacima, pukotine su najopasnije. Pod djelovanjem vanjskog opterećenja dogodit će se mala količina plastične deformacije u blizini čela pukotine, a istovremeno će doći do određenog pomaka otvora na vrhu, uzrokujući polagani razvoj pukotine;
Kada se vanjsko opterećenje poveća do određene kritične vrijednosti, pukotina će se širiti velikom brzinom. U ovom trenutku, ako se pukotina nalazi u području visokog vlačnog naprezanja, često će uzrokovati krti lom cijele strukture. Ako pukotina koja se širi uđe u područje s niskim vlačnim naprezanjem, reputacija ima dovoljno energije da održi daljnje širenje pukotine ili pukotina uđe u materijal s boljom žilavošću (ili isti materijal, ali s višom temperaturom i povećanom žilavošću) i prima veći otpor i ne može se dalje širiti. U to vrijeme, opasnost od pukotine se smanjuje u skladu s tim.
12. Koji je razlog zašto su zavarene konstrukcije sklone krtom lomu?
Odgovor: Razlozi prijeloma mogu se u osnovi sažeti u tri aspekta:
(1) Nedovoljna količina materijala
Osobito na vrhu zareza, mikroskopska sposobnost deformacije materijala je slaba. Krti slom pod niskim naprezanjem općenito se događa pri nižim temperaturama, a kako se temperatura smanjuje, žilavost materijala naglo opada. Osim toga, s razvojem niskolegiranog čelika visoke čvrstoće, indeks čvrstoće nastavlja rasti, dok su se plastičnost i žilavost smanjili. U većini slučajeva krti lom počinje iz zone zavarivanja, pa je nedovoljna žilavost zavara i toplinski zahvaćene zone često glavni uzrok krtog loma pod malim naprezanjem.
(2) Postoje nedostaci kao što su mikropukotine
Lom uvijek počinje od defekta, a pukotine su najopasniji defekti. Zavarivanje je glavni uzrok pukotina. Iako se razvojem tehnologije zavarivanja pukotine u osnovi mogu kontrolirati, ipak je teško potpuno izbjeći pukotine.
(3) Određena razina stresa
Pogrešno projektiranje i loši proizvodni procesi glavni su uzroci zaostalog naprezanja pri zavarivanju. Stoga se za zavarene konstrukcije, osim radnog naprezanja, moraju uzeti u obzir i zaostala naprezanja pri zavarivanju i koncentracija naprezanja, kao i dodatna naprezanja uzrokovana lošom montažom.
13. Koji su glavni čimbenici koje treba uzeti u obzir pri projektiranju zavarenih konstrukcija?
Odgovor: Glavni čimbenici koje treba uzeti u obzir su sljedeći:
1) Zavareni spoj treba osigurati dovoljno naprezanja i krutosti kako bi se osigurao dovoljno dug vijek trajanja;
2) Razmotrite radni medij i radne uvjete zavarenog spoja, kao što su temperatura, korozija, vibracije, zamor itd.;
3) Za velike konstrukcijske dijelove, radno opterećenje predgrijavanja prije zavarivanja i toplinske obrade nakon zavarivanja trebalo bi smanjiti što je više moguće;
4) Zavareni dijelovi više ne zahtijevaju ili zahtijevaju samo malu količinu mehaničke obrade;
5) Radno opterećenje zavarivanja može se smanjiti na minimum;
6) Minimizirati deformaciju i naprezanje zavarene konstrukcije;
7) Jednostavan za izgradnju i stvaranje dobrih radnih uvjeta za izgradnju;
8) Koristiti nove tehnologije te mehanizirano i automatizirano zavarivanje što je više moguće za poboljšanje produktivnosti rada; 9) Varove je lako pregledati kako bi se osigurala kvaliteta spoja.
14. Molimo opišite osnovne uvjete za plinsko rezanje. Može li se plinsko rezanje kisikom i acetilenom koristiti za bakar? Zašto?
Odgovor: Osnovni uvjeti za plinsko rezanje su:
(1) Točka paljenja metala treba biti niža od tališta metala.
(2) Talište metalnog oksida mora biti niže od tališta samog metala.
(3) Kada metal gori u kisiku, mora biti u stanju osloboditi veliku količinu topline.
(4) Toplinska vodljivost metala treba biti mala.
Plameno plinsko rezanje kisikom i acetilenom ne može se koristiti na crvenom bakru, jer bakreni oksid (CuO) stvara vrlo malo topline, a njegova toplinska vodljivost je vrlo dobra (toplina se ne može koncentrirati u blizini reza), pa plinsko rezanje nije moguće.
Vrijeme objave: 6. studenog 2023
