РОЗРАХУНКОВО - ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА, Коротка характеристика виробу, його призначення і матеріал, Оцінка зварюваності - Технології зварювання кронштейну

Коротка характеристика виробу, його призначення і матеріал

Об'єкт роботи - кронштейн, який може використовуватися як опора або елемент конструкції в найрізноманітніших умовах виробництва, сільського господарства або побутових умовах.

З урахуванням експлуатаційних характеристик виробу було обрано Сталь 3.

Характерна для низьковуглецевої сталі добра зварюваність і невелика схильність до концентрації напруг дозволяє використовувати будь-які типи зварних з'єднань, тому при використанні таких матеріалів головною задачею стає зниження трудоємності виготовлення таких конструкцій.

Складається кронштейн із таких частин:

    - Скоба 1 - 1 шт; - Косинка 2 - 1шт; - Накладка 3 - 1 шт.

Товщина металу конструкції 4 мм.

При зварюванні кронштейну використані такі типи швів: напустковий Н2 та тавровий Т3.

Таблиця 2.1 - Геометричні параметри зварних з'єднань

Т3 3

Н2 3
Оцінка зварюваності

Якісне утворення зварного з'єднання визначається властивостями зварюваних металів, їх хімічним складом, вибором електродного й присаджувального металу, режимами зварювання, температурою нагрівання та ін. На зварюваність значно впливає хімічний склад сталі. Зварюваність сталі змінюється залежно від вмісту вуглецю та легуючих елементів. Вплив окремих елементів проявляється по-різному, особливо в поєднанні з вуглецем.

Основні ознаки, що характеризують зварюваність сталей, -- схильність до утворення тріщин і механічні властивості зварного з'єднання, які визначаються за допомогою зварювання контрольних зразків.

Добра зварюваність низьковуглецевих сталей характеризується міцним зварним з'єднанням з основним металом без зниження пластичності в біляшовній зоні і без тріщин у металі шва.

Зварюваність легованих сталей оцінюється можливістю одержання з'єднань, стійких проти утворення гартованих структур (і тріщин), зменшенням міцності, корозією та ін.

Однорідні метали легко зварюються, а різнорідні -- погано. За властивостями метал шва і метал зони термічного впливу є неоднорідними. Ознака поганої зварюваності -- це схильність до утворення тріщин, які недопустимі у зварних з'єднаннях. Зварюваність металів характеризує схильність до перегрівання, гартування, утворення тріщин та інших дефектів, що утворюються при зварюванні.

Характеристикою зварюваності термічно зміцнених сталей є схильність до втрати міцності, яка проходить у зоні термічного впливу при температурах 400-720°С залежно від температури відпуску сталі у процесі її виготовлення на заводі.

Для виготовлення міцної зварної конструкції необхідно детально вивчити зварюваність сталі.

Вуглець при вмісті в сталі до 0,25% зварюваність не погіршує.

При більшому вмісті зварюваність погіршується, бо в зонах термічного впливу утворюються гартовані структури, що призводять до тріщин. Підвищений вміст вуглецю в присаджувальному матеріалі викликає пористість шва.

Марганець (Г) міститься в межах 0,3-0,8% і зварюваність не погіршує. При вмісті від 1,8 до 2,5% і більше виникає небезпека появи тріщин, тому що марганець сприяє загартованості сталі.

Кремній (С) у межах від 0,02 до 0,35% труднощів при зварюванні не викликає. При вмісті від 0,8 до 1,5% зварювання утруднюється через високу рідкотекучість й утворення тугоплавких оксидів кремнію.

Ванадій (Ф) сприяє загартованості сталі, що утруднює зварювання. При зварюванні ванадій активно окиснюється і вигоряє.

Вольфрам (В) підвищує твердість сталі та утруднює процес зварювання через сильне окиснення.

Нікель (Н) підвищує пластичність, міцність і зварюваність не погіршує.

Молібден (М) при зварюванні сприяє утворенню тріщин, активно окиснюється і вигоряє.

Хром (X) утруднює зварювання, оскільки утворює тугоплавкі карбіди хрому.

Титан (Т) і ніобій (Б) при зварюванні з'єднуються з вуглецем і припиняють утворення карбіду хрому. При цьому зварюваність покращується.

Мідь(Д) покращує зварюваність, підвищує міцність, пластичність і корозієстійкість сталі.

Кисень погіршує зварюваність сталі, понижує міцність і пластичність.

Азот(А) утворює хімічні сполуки із залізом (нітриди), які підвищують міцність, твердість і значно знижують пластичність сталі.

Водень є шкідливою домішкою. Він накопичується у шві та викликає появу пор і дрібних тріщин.

Фосфор (П) -- це шкідлива домішка. Він підвищує твердість і крихкість сталі, викликає холодноламкість (холодні тріщини).

Сірка є шкідливою домішкою і сприяє утворенню гарячих тріщин. Зварюваність із підвищенням вмісту сірки різко погіршується.

Зварюваність є комплексною властивістю і визначається хімічним складом і фізичними властивостями металу.

Таблиця 2.2 - Хімічний склад Сталі 3. Масова частка елементів, %

C

Si

Mn

S

P

Cr

Ni

Cu

N

0,14-0,22

0,05-0,15

0,40-0,65

? 0,50

?0,040

? 0,30

? 0,30

?0,30

?0,01

Оцінити схильність сталі до утворення холодних тріщин можна за еквівалентним вмістом вуглецю:

Так як С Екв< 0,40% , то сталь не схильна до утворення холодних тріщин.

Оцінка схильності сталі до виникнення гарячих тріщин:

Якщо HCS ?4, то сталь не схильна до утворення гарячих тріщин.

Похожие статьи




РОЗРАХУНКОВО - ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА, Коротка характеристика виробу, його призначення і матеріал, Оцінка зварюваності - Технології зварювання кронштейну

Предыдущая | Следующая