Понятие о свариваемости металлов

Цель работы

1. Получить наглядное представление о свариваемости сталей, методах ее теоретического и экспериментального определения.
2. Ознакомиться с внешними, внутренними и сквозными дефектами сварных соединений и швов.
3. Ознакомиться с методами контроля качества сварных соединений.
4. Приобрести практические навыки:

а) определение качества сварного соединения внешним осмотром и обмером;

б) определение непроницаемости сварных швов.

Основные теоретические положения.

Качество сварного соединения определяется соответствием его свойств (механических, физических и т.д.) предъявляемым к нему требованиям. Поэтому проблема обеспечения качества сварного соединения и конструкции в целом имеет две задачи:

1) Обеспечение требуемых свойств при выполнении сварного соединения в процессе сварки конструкции;

2) Контроль готового сварного соединения на его соответствие предъявляемым требованиям.

Соответственно настоящая лабораторная работа состоит из двух разделов.

Свариваемость сталей

Понятие о свариваемости металлов

Свариваемость сталей – свойство металла или сочетаний металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия (ДСТУ 3761.1-98).

Свариваемость стали прежде всего зависит от содержания в ней основного (после железа) химического элемента – углерода. Низкоуглеродистые стали с содержанием С ≤ 0,25% свариваются хорошо. Это стали для строительных металлоконструкций. С повышением содержания углерода до 0,45% свариваемость стали ухудшается; плохо свариваются высокоуглеродистые стали – с содержанием до 0,9% углерода.

Ухудшают свариваемость многие химические элементы, применяемые в производстве легированных сталей: такие как марганец Mn, хром Cr, молибден Мо, ванадий V, кремний Si, медь Cu, а также примесь – фосфор Р.

С увеличением содержания в стали углерода, как наиболее изученного по влиянию на различные свойства стали химического элемента, повышается вероятность ликвационной неоднородности металла, выделение по границам зерен сульфидных включений, способствующих трещинообразованию; увеличивается склонность к образованию в зоне термического влияния (ЗТВ) весьма хрупкой структуры мартенсита, повышающей внутренние напряжения и склонность стали к образованию трещин. Аналогично действуют в большей или меньшей степени легирующие элементы в составе стали.

Вместе с тем, при соблюдении технологии сварки, свариваемость многих низколегированных строительных сталей хорошая и без специальных технологических мероприятий. Некоторые низколегированные стали для строительных конструкций свариваются удовлетворительно при применении дополнительных технологических приемов.