1. Виникнення і розвиток зварювання. Суть процесу зварювання


Властивості зони термічного впливу при різанні



Сторінка7/11
Дата конвертації22.06.2022
Розмір208 Kb.
#92857
ТипРішення
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Зварка. Киснева резка
3.4 Властивості зони термічного впливу при різанні
В процесі газокисневої різки в розрізаємий метал вводиться значна кількість теплоти. Нагрів відбувається нерівномірно і розподіляється по кромці зрізу і порівняно вузькій смузі металу, прилеглій до зрізу. Це створює напруги в металі і деформує його, спотворюючи геометричну форму. Кромка зрізу дещо коротшає і в прилеглому шарі виникають розтягуючі напруги, які можуть бути повністю зняті лише відпалом з рівномірним нагрівом всієї деталі. Напруги і деформації також зменшуються при механічній обробці (стругання або фрезерування кромки зрізу). Смуга металу шириною 2-5 мм, прилегла до зрізу, швидко нагрівається вище за критичні температури, а потім швидко охолоджується унаслідок відведення теплоти в холодну основну масу металу. Відбувається термообробка металу, відповідна гарту.
Ступінь гарту, структури, що утворюються, і максимальна твердість кромки зрізу визначаються в першу чергу хімічній обробці. Прості вуглецеві сталі, що містять менше 0,3 % вуглецю, при різці майже не гартуються. У легованих сталей і сталей з підвищеним вмістом вуглецю часто значно підвищується твердість по кромці зрізу. Метал нагрівається до найвищої температури у поверхні кромок, де звичайно відбувається повне аустенітне перетворення, спостерігаються максимальні зміни структури і твердості. У низьковуглецевих сталях утворюється структура, сорбіту; у міру підвищення змісту вуглецю і легуючих елементів в сталі з'являється троостіт, а потім і мартенсіт, що свідчить про високу твердість і крихкість металу. По мірі віддалення від кромки зміни структури поступово стають менш помітними , твердість зменшується і на відстані декількох міліметрів від кромки основний метал зберігає первинну структуру.
Ширина зони термічного впливу при кисневій різці залежить від хімічного складу і товщини розрізаємого металу, зростаючи разом з нею. При різці низьковуглецевої сталі завтовшки 10 мм ширина зони впливу не перевищує 1 мм; при товщині 150-200 мм ширина цієї зони складає близько 3 мм. Сталі леговані і з підвищеним вмістом вуглецю завтовшки 100 мм можуть мати зону термічного впливу шириною до 6 мм.
Дослідження структури і механічних властивостей металу показали, що киснева різка менше змінює властивості кромки, ніж механічне різання ножицями і фрикційною пилою. Для низьковуглецевої сталі немає необхідності видаляти поверхневий шар металу з кромки зрізу; при подальшій зварці досить очистити кромки від окалини. Після різки сталей, чутливих до термічної обробки, іноді доводиться вдаватися до додаткових операцій: механічному струганню кромки, місцевому відпалу. Особливо небезпечним є виникнення дрібних тріщин в зоні впливу, що іноді спостерігається у сталей, що легко гартуються. У подібних випадках використовують попередній підігрів металу. Він зменшує викривлення, внутрішні напруги, зміни структури, твердість металу. Тому підігрів часто є єдиним надійним засобом, що забезпечує якісну кисневу різку легованих, що легко гартуються, і вуглецевих сталей. При машинній кисневій різці підігрів здійснюється могутніми багатополум'яними пальниками, що змонтованими на ріжучій машині і переміщаються разом з кисневим різаком уздовж поверхні розрізаємого металу.
Крім структурних перетворень металу, при кисневій різці відбувається зміна його хімічного складу на глибину до 2-3 мм. Найбільш істотним є підвищення змісту вуглецю у поверхні зрізу. Проте підвищення змісту вуглецю відбувається і при використанні водневого полум'я, яке не може збільшувати вміст вуглецю в металі. Мабуть, основною причиною є міграція (переміщення) вуглецю при нерівномірному нагріві металу в більш нагріті області. Оскільки найсильніше нагрівається поверхня кромки зрізу, то спостерігається переміщення вуглецю з внутрішніх менш нагрітих шарів металу до поверхні кромки.


Поділіться з Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2022
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка