Прогнозирование структуры и механических свойств сварного соединения
Свойства, область применения и определение структуры сварных соединений сталей сварного шва, а также их склонность к холодному и горячему трещинообразованию. Коррозионно-стойкая, жаропрочная и высоколегированная сталь. Расчет на горячие трещины.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.05.2015 |
| Размер файла | 133,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА «ОБОРУДОВАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ
СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ»
ДИСЦИПЛИНА «МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ
Выполнил: ст. гр. МС-328
Филинков А.О.
Проверил: доц., д.т.н., проф.
Соколов Г.Н.
Волгоград
2015
Свариваемые стали: 08Х13, 06Х23Н28МДТ.
Цель: определить структуру сварных соединений сталей сварного шва по диаграмме. Описать свойства, область применения, назначение сварных сталей. сварный соединение сталь трещинообразование
Сталь 08Х13 коррозионно-стойкая жаропрочная. Используется для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и другие), лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы; сталь ферритного класса.
|
Химический элемент |
% |
|
|
Углерод (С) |
0,08 |
|
|
Хром (Cr) |
||
|
Никель (Ni) |
0.6 |
|
|
Кремний (Si) , не более |
0,8 |
|
|
Марганец (Mn), , не более |
0,8 |
|
|
Фосфор (P), не более |
0,03 |
|
|
Сера (S), не более |
0,025 |
Указаны средние значения.
Сталь 06Х23Н28МДТ - коррозионно-стойкая, высоколегированная.
Применяется для изделий, работающих при в агрессивных средах.
Химический состав в % материала 06Х23Н28МДТ
|
Химический элемент |
% |
|
|
Углерод (С) |
0,06 |
|
|
Хром (Cr) |
23 |
|
|
Никель (Ni) |
28 |
|
|
Марганец (Mn) |
1 |
|
|
Медь (Cu) |
1 |
|
|
Титан(Ti) |
1 |
|
|
Фосфор (P) |
0,03 |
|
|
Сера (S) |
0,015 |
Указаны средние значения.
Решение: определим структурный состав свариваемых сталей, для этого воспользуемся диаграммами Шеффлера и Потака-Сагалевича. Также определим склонность свариваемых сталей к холодному и горячему трещинообразованию.
Для стали 06Х23Н28МДТ используем диаграмму Шеффлера:
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 28+30*0.06+0.5*1=30,3%
Cr экв.= %Cr+%Mn+1,5%Si+0.5%Nb+2%Ti= 13+1+2*1= 16%
Стали аустенитного класса не имеют склонности к образованию холодных трещин, следовательно, не требуется и подогрев.
Рассчитаем сталь 06Х23Н28МДТ на склонность к горячему трещинообразованию:
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (23+3*1)/(28+22*0.06+0.31*1+1) = 0.8<1.5
следовательно сварные швы потенциально склонны к горячим трещинам.
Для стали 08Х13 применяем диаграмму Потака-Сагалевича:
При [C]0,08 K1=38
При [C]0,08 К2=43
K3=0,0018[Cr]2-0,58[Cr]+5,66=0,0018*132-0,58*13+5,66=-1,576
При [Mn]следует принимать К5=2.2
E1=K1([C]+[N])+[Cr]+0,42[Ni] +[Mn]+0,86[Mo]+0,7[V]+4[Ti]+0,9[Nb] +1,25[Si]+[W]+4[Al]-20
E1=-1,908
E2=20-K3[Cr]+K4[Ni]+K5[Mn]+K2([C]+[N])+0,6[Mo]+1,5[V]+1,9[Ti]+0,7[Si]+ 1,1[W]-0,1[Al])
E2=32,868
По диаграмме невозможно определить структуру металла. Но из справочной литературы известно, что данная сталь имеет ферритную структуру. Так же как и первая не имеет склонности к образованию холодных трещин.
Расчет на горячие трещины:
HCS= ==0,43<4
сталь не склонна к образованию горячих трещин.
Далее, вычисляя долю участия основного и электродного металлов, определим структурный состав сварного шва для двух разных толщин (30 мм. и 50 мм.) и рассчитаем наши проходы, в зависимости от структурного состава на образования горящих трещин ( на холодные трещины расчет производиться не будет) .
Для свариваемых сталей толщиной 30 мм.:
Проход №1.
-Проволока 08Х13 - 50%
-Основной металл 08Х13 - 25%
-Основной металл 06Х23Н28МДТ - 25%
Полученный структурный состав сварного шва: 07Х16Н7МДТ
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 9,22%
Cr экв.= %Cr+%Mo+%1.5Si+0.5%Nb = 16,%
Структура: А +5%Ф.
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15,5+1,5*0,6+3*0,25)/(7+22*0,07+0,31*0,25) = 1.99>1.5 ГТ не образуются.
Проход №2.
-Проволока 08Х13 - 50%
-Основной металл 08Х13 - 25%
-Основной металл 06Х23Н28МДТ - 25%
Структурный состав шва второго прохода идентичен структурному составу металла шва для первого прохода.
Для свариваемых сталей толщиной 50 мм.:
Проход №1.
-Проволока 08Х13 - 50%
-Основной металл 08Х13 - 25%
-Основной металл 06Х23Н28МДТ - 25%
Полученный структурный состав сварного шва: 07Х16Н7МДТ
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 9,22%
Cr экв.= %Cr+%Mo+%1.5Si+0.5%Nb = 16,%
Структура: А +5%Ф.
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15,5+1,5*0,6+3*0,25)/(7+22*0,07+0,31*0,25) = 1.99>1.5 ГТ не образуются.
Проход №2.
Проход №1.
-Проволока 08Х13 - 60% -Основной металл 08Х13 - 20%
-Основной металл 06Х23Н28МДТ - 20%
Полученный структурный состав сварного шва: 07Х15Н6МДТ
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 8,42%
Cr экв.= %Cr+%Mo+%1.5Si+0.5%Nb = 15%
Структура: А +4%Ф.
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15+3*0,2)/(6+22*0,074+0,31*0,2) = 2,02>1.5 ГТ не образуются.
Ввиду малой точности проведенных расчетов, не целесообразно рассчитывать остальные проходы. Химический и структурный состав будут идентичны, с погрешностью. Неточность возникает вследствие малой предсказуемости процессов(высокие температуры, турбулентные потоки и скоротечность) протекающих в сварочной ванне. Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Получение ультразвуковых волн. Общая характеристика ультразвуковых методов, используемых для контроля сварных соединений, их принципы и условия применения. Преимущества и недостатки ультразвукового контроля на примере стыкового сварного соединения.
реферат [1,3 M], добавлен 12.11.2013Общие сведения об электрической сварке плавлением. Механические свойства металла шва и сварного соединения. Типичная форма углового шва при сварке под флюсом стали. Особенности технологии сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей, ее режим.
реферат [482,7 K], добавлен 21.10.2016Обзор способов сварки металла, их технологические принципы, особенности получения сварного шва. Основные требования, предъявляемые к качеству обрабатываемой детали. Показатели свариваемости для различных сталей. Термическая обработка сварных деталей.
реферат [692,8 K], добавлен 20.08.2015Разработка технологии дуговой и газовой сварки, составление технологической карты на изготовление сварного соединения. Трудности при сварке, горячие и холодные трещины. Траектории движения конца электрода при дуговой сварке. Удаление сварочных шлаков.
контрольная работа [774,0 K], добавлен 20.12.2011Установка для местной термической обработкой сварных соединений, направленная на снижение уровня сварочных напряжений. Улучшение структуры, механических и специальных свойств (коррозионной стойкости, жаропрочности, хладостойкости) сварных соединений.
дипломная работа [5,8 M], добавлен 11.09.2014Развитие и промышленное применение сварки. Основные дефекты сварных швов и соединений, выполненных сваркой плавлением. Нарушение формы сварного шва. Влияние дефектов на прочность сварных соединений. Отклонения от основных требований технических норм.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.06.2016Получение сварного соединения, сущность сварки, физико-химические процессы, происходящие при ней. Схема процесса зажигания дуги. Технология получения качественного сварного соединения. Схема сварочного трансформатора. Электроды для ручной дуговой сварки.
реферат [917,4 K], добавлен 16.01.2012Исследование структурных составляющих легированных конструкционных сталей, которые классифицируются по назначению, составу, а также количеству легирующих элементов. Характеристика, область применения и отличительные черты хромистых и быстрорежущих сталей.
практическая работа [28,7 K], добавлен 06.05.2010Контроль механических свойств изделия: метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах. Отбор образцов, подготовка и проведения испытаний, определение предела текучести. Оборудование для ультразвукового контроля.
курсовая работа [889,8 K], добавлен 13.11.2012Основные критерии классификации стальной балки. Анализ технологичности конструкции сварного узла. Расчет размеров двутавровой балки. Технические условия на изготовление сварного узла. Выбор основного и сварочного материала, вида сварки и оборудования.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 12.05.2016Свойства стали, ее получение и области применения. Классификация углеродистых сталей в зависимости от назначения, структуры, содержания углерода, качества. Качественные конструкционные углеродистые стали, их химический состав и механические свойства.
контрольная работа [999,9 K], добавлен 17.08.2009Конструкция ригеля сварного, применяемого при строительстве зданий и сооружений как связь между фермами; технологический процесс его сборки. Расчет параметров режимов сварки, выбор материалов и оборудования. Металловедческий анализ качества соединений.
курсовая работа [284,0 K], добавлен 24.09.2012Расчет болтовых соединений фланцев муфты и обечайки барабана механизма подъема грузоподъемного крана. Проектирование узла фермы; расчет сварного, заклепочного соединения. Определение промежуточного вала, зубчатых передач, шпонок, опорных подшипников.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 17.08.2013Характеристика высокопрочного и ковкого чугуна, специфические свойства, особенности строения и применение. Признаки классификации, маркировка, строение, свойства и область применения легированных сталей, требования для разных отраслей использования.
контрольная работа [110,2 K], добавлен 17.08.2009Изменение механических, физических и химических свойств углеродистых конструкционных и инструментальных сталей в результате химико–термической обработки. Марки сталей, их назначение и свойства. Структурные превращения при нагреве и охлаждении стали.
контрольная работа [769,1 K], добавлен 06.04.2015История применения защитных втулок сварного стыка на нефтепромысловых трубопроводах Самотлорского месторождения. Динамика протяженности трубопроводов с полным покрытием по ОАО Самотлорнефтегаз. Теледиагностика трубопроводов перед вводом в эксплуатацию.
презентация [6,2 M], добавлен 18.01.2015Повышенная склонность металла труб мартенситных сталей к хрупкому разрушению при закалке - фактор, усложняющий технологию их сварочного соединения. Марки флюсов, применяемых для электрошлаковой сварки низколегированных сталей повышенной прочности.
презентация [3,3 M], добавлен 12.06.2017Характеристика основных способов сварки. Недостатки сварных соединений. Использование одностороннего и двустороннего шва при сварке деталей. Расчет сварных соединений при постоянных нагрузках. Особенности клеевых и паяных соединений, их применение.
презентация [931,7 K], добавлен 24.02.2014Состав и свойства стали. Сведения о ее свариваемости. Технология получения сварного соединения внахлёст двух листов сваркой ручной дуговой и в среде защитных газов плавящимся электродом. Выбор сварочных материалов и источников питания сварочной дуги.
курсовая работа [201,9 K], добавлен 28.05.2015Рассмотрение основных дефектов стали и методы ее упрочнения обезуглероживанием и порчей теплостойкости. Свойства и область применения полярных термопластических пластмасс (полиамидов, пентонов, поликарбонатов). Характеристика механических свойств латуни.
контрольная работа [531,0 K], добавлен 16.01.2012
