Articulații sudate. Sudarea se numește o îmbinare totală prin sudură. Tipul de proiectare al îmbinării sudate este determinat de interpunerea pieselor sudate. În procesul de formare a unei îmbinări sudate, apar procese complexe fizice și chimice. Fizica se referă la procese care, schimbând proprietățile fizice ale unei substanțe, nu modifică structura particulelor elementare care alcătuiesc o anumită substanță și nu duc la o schimbare a proprietăților sale chimice. În procesul de sudare, metalul este încălzit, topirea și cristalizarea, propagarea căldurii, deformarea produsului. În timpul proceselor chimice, structura particulelor elementare care alcătuiesc o anumită substanță se modifică, ducând la noi substanțe cu proprietăți chimice și fizice noi. Principalele procese de sudare chimică și metalurgică sunt reacțiile chimice ale interacțiunii dintre metalul de sudură și gazele, acoperirile și fluxurile. În același timp, procesele fizice și chimice în timpul sudării sunt interconectate în timp și spațiu, prin urmare ele pot fi combinate printr-o noțiune comună - procese fizice și chimice. Sub influența acestor procese, apare structura caracteristică a îmbinării sudate.
Conectarea sudată prin sudare prin topire include:
- o zonă sudată de îmbinare sudată formată ca urmare a cristalizării bazinului de sudură
- zona de fuziune - zona în care granulele de metal topite parțial sunt situate la limita metalului de bază și a cusăturii
- zona de influență termică este o secțiune din metalul de bază care nu a fost supusă topirii, a cărei structură și proprietăți s-au schimbat ca urmare a încălzirii în timpul sudării prin fuziune sau a tăierii
- piesele de sudare metalice - metalice sudate sunt sudate, dar nu își schimbă proprietățile în timpul sudării.
Un compus fabricat prin sudare într-o stare solidă constă dintr-o zonă de îmbinare în care s-au format legături interatomice ale părților conectate, zone de influență termomecanică și metal de bază. În procesul de formare a structurii și proprietăților îmbinării sudate în sudarea prin fuziune, rolul determinant aparține proceselor termice, atunci când se face sudura cu deformare plastic-presiune. În funcție de poziția relativă a spațiului dintre elementele care urmează să fie îmbinate, se disting următoarele îmbinări sudate: îmbinări la capăt, unghiulare, rosturi T, rosturi de îmbinare și articulații de capăt, cusături sudate și cavități sudate. Îmbinarea sudată a două elemente adiacente una față de cealaltă de suprafețele de capăt este considerată o îmbinare cap la cap. Este format din elemente de grosimi identice sau diferite. Articulațiile articulate sunt cele mai tipice. În ele, capetele sau muchiile părților care trebuie îmbinate sunt aranjate astfel încât suprafața unei părți este o continuare a suprafeței celuilalt. 32 de tipuri de îmbinări sudate la capăt sunt instalate de GOST, care sunt desemnate C1, C2, C3, C4 etc. La îmbinarea foilor cu grosime de până la 12 mm, îmbinările cap la cap sunt utilizate fără capetele marginilor sudate. Procesul de fabricație este după cum urmează: muchiile foilor sunt tăiate la un unghi drept față de planul foii și sunt sudate cu un spațiu de 1-2 mm. Foi de până la 4 mm grosimi sunt sudate cu o cusătura simplă, în sus și până la 12 mm - față-verso. La sudarea metalelor cu o grosime de 3 până la 60 mm se utilizează îmbinări la capăt cu tăietură în formă de V. În acest caz, tăierea marginilor poate fi una sau două fețe. Cu o grosime de metal în intervalul de 15-100 mm, se utilizează o tăietură în formă de V cu o tăietură curbată a unuia sau a ambelor muchii. Îmbinările articulate cu secțiuni de margine în formă de X și K sunt utilizate pentru sudarea grosimii metalului de 8-175 mm. În același timp, consumul de metal de electrod și, prin urmare, de electricitate, este aproape la jumătate față de tăierea în formă de V a marginilor. În plus, o astfel de tăiere asigură o mai mică deformare după sudare. Pentru secțiunile în formă de V și X, marginile sunt rotunjite pentru a preveni arderea metalelor în timpul sudării. Articulațiile la capăt sunt utilizate cel mai adesea pentru fabricarea rezervoarelor, conductelor, diferitelor structuri inginerești (mașini, tractoare).
Îmbinarea transversală este o îmbinare sudată în care elementele care trebuie îmbinate sunt aranjate în paralel și se suprapun parțial între ele, i. E. o foaie de metal este suprapusă pe cealaltă. Dimensiunea suprapunerii este luată în intervalul de 3-240 mm și depinde de grosimea metalului care urmează să fie sudat. Îmbinările cu talpa sunt H1 și H2. Aceste îmbinări pot fi fie cu o singură față, fie cu cusături față-verso. Ele se regăsesc în fabricarea rezervoarelor, pilonilor, fermelor și a altor structuri. Ele se realizează prin impunerea unui element de legătură pe altul. În acest caz, valoarea de suprapunere nu trebuie să fie mai mică de două ori decât suma grosimii marginilor sudate ale produsului. În acest caz, suprafețele sudate nu sunt prelucrate (fără a se lua în calcul curățarea marginilor). Plăcile sunt preparate din ambele părți pentru a preveni pătrunderea umezelii în spațiul dintre foile de sudat. Articulațiile T sunt articulații în care capătul unui element se alătuie sub un unghi suprafeței unui alt element al structurii sudate și este sudat pe suprafața laterală a altui element. Secțiunea acestui compus are forma literei T. De aici și numele "Tavrovoye". Acești compuși sunt utilizați pentru metale cu o grosime de 2-120 mm. În funcție de scopul îmbinării și de grosimea metalului, sudarea poate fi efectuată fără o înclinare, cu o teșitură unică și pe ambele fețe a marginilor elementelor de îmbinare. Pentru a obține o sudură puternică, distanța dintre elementele care trebuie sudate este de 2-3 mm. Legenda legăturilor T: T1-T8. T-articulațiile sunt adesea găsite în structurile de construcție. Îmbinările unghiulare se realizează atunci când elementele sudate sunt poziționate într-un unghi drept sau arbitrar, sudarea fiind realizată de-a lungul marginilor acestor elemente de pe una sau ambele părți. Simbolurile conexiunii unghiulare: Y1-Y10. Articulațiile unghiulare sunt utilizate la sudarea diferitelor cutii de produse, rezervoare și recipiente metalice cu o grosime de 1-100 mm. Ele sunt de asemenea utilizate în construcții de construcții și construcții (piloni, ferme, grinzi etc.). Îmbinarea de capăt este o îmbinare în care suprafețele laterale ale elementelor sunt adiacente unul altuia. Nu există denumiri convenționale pentru conexiunile finale în standard încă.
Fiecare tip de îmbinare sudată are anumite avantaje și dezavantaje. Articulațiile la capăt sunt distribuite pe scară largă în produse sudate, deoarece sunt fiabile, economice, ușor de controlat. Dezavantaje ale îmbinărilor cap la cap - necesitatea unei asamblări mai precise a pieselor pentru sudare, complexitatea marginilor de prelucrare a metalului de profil sudat (colțuri, canale, mărci). Unghiurile și articulațiile T sunt de asemenea utilizate în modele. Avantajele și dezavantajele acestor articulații sunt aceleași cu cele ale articulațiilor cap la cap. Avantajele îmbinării laterale sunt ușurința de asamblare a conexiunii (posibilitatea de montare a dimensiunilor datorită dimensiunii suprapunerii), absența marginii marginilor pentru sudare. Dezavantaje ale îmbinării înaintea altor tipuri: creșterea consumului de metale de bază pentru suprapunerea în articulație, capacitate mai mică pentru sarcini variabile sau dinamice decât pentru îmbinările cap la cap, dificultate în monitorizarea calității sudării. Metodele existente de sudură cu arc se pot suda fără a tăia marginile metalului de grosime limitată (cu sudare manuală pe o singură parte - până la 4 mm, mecanizată sub un flux - până la 18 mm). Prin urmare, atunci când sudați un metal cu o grosime mare, este necesar să tăiați marginile. Unghiul de înclinare al marginii asigură un anumit număr de unghi de tăiere a muchiei, care este necesar pentru a accesa arcul adânc în articulație și a penetra complet marginile la grosimea lor completă.
Cusături sudate. Cusătura sudată este o îmbinare sudată formată ca urmare a cristalizării metalului topit al bazinului de sudură (în timpul sudării prin fuziune), a deformării plastice (la sudare cu presiune) sau după ambele procese. O baie sudată este partea metalului de sudură care se află în stare topită la momentul sudării. Cavitatea formată în bazinul de sudură sub acțiunea unui arc se numește un crater.
Sudurile sunt împărțite în următoarele caracteristici principale:
- pe poziția relativă la forța care acționează - pe flanc, față și oblic
- prin poziția în spațiu - în partea de jos, orizontală, verticală și tavan
- pe forma exterioară - pe convex, normal și concav
- pe lungime - la continuă sau continuă și intermitentă
- pe tip de îmbinare sudată - cap la cap și înclinat.
Rosturile articulate sunt cusăturile articulațiilor cap la cap. Cusăturile unghiulare, denumite și role, sunt cusăturile articulațiilor unghiulare, în formă de "T". Pentru fabricarea structurilor sudate, se utilizează un număr mare de materiale de sudură, care asigură procesul de sudare, formarea, protecția și o compoziție chimică dată a sudurii. Pentru reglarea principalelor tipuri și elemente structurale ale îmbinărilor sudate, se utilizează următoarele standarde de stat: GOST 5264-80 - pentru sudarea manuală cu arc; GOST 8713-79 - pentru sudarea automată și mecanizată cu arc submersibil; GOST 14771-76- pentru sudarea cu arc în gazele de ecranare; GOST 15164-78 - pentru sudare electroslag; GOST 15878-79 - pentru sudarea prin contact.
Cusăturile convexe au o secțiune transversală mai mare și, prin urmare, sunt numite armate. Cu toate acestea, o convexitate mare pentru articulațiile care lucrează sub sarcini alternante este dăunătoare, deoarece provoacă concentrații de stres în zonele de tranziție neregulată de la cusătura la suprafața părții principale. Cusăturile concave (slăbite) sunt utilizate, de regulă, în articulațiile de colț. În articulațiile cap la cap, ele nu sunt permise. Articulațiile normale de-a lungul secțiunii corespund celor calculate și sunt acceptate ca vedere principală a cusăturii sudate. Cusăturile intermitente sunt utilizate dacă cusătura nu este responsabilă (garduri de sudură, terase etc.) sau dacă nu este necesară o cusătură solidă prin calculul rezistenței. Ele sunt folosite pentru a economisi materialele, energia electrică și munca unui sudor. Lungimea pieselor sudate ale sudurii intermitente este cuprinsă între 50-150 mm, iar golurile sunt de aproximativ două ori mai mari. Distanța de la începutul cusăturii anterioare până la începutul cusăturii ulterioare se numește pasul cusăturii. Metalul principal este metalul pieselor care trebuie sudate. Un metal de umplere este un metal destinat a fi introdus în bazinul de sudură în plus față de baza topită. Metalul de sudură este un metal de umplere remodelat introdus în bazinul de sudură sau sudat pe metalul de bază. Metalul de sudură este un aliaj format din bază topită și metale depuse. În funcție de parametrii și forma pregătirii muchiilor sudate ale pieselor, cota de participare a metalelor principale și sudate la formarea cusăturii poate varia semnificativ.
Materialele de sudare sunt clasificate după cum urmează:
Implicat direct în formarea unei cusături sudate. Acestea includ: o piesă electrod topit pentru sudare manuală cu arc, firul electrodului de sudare cu gaz, cu arc imersat și materialul de umplere sudură electrozgura la diferite moduri de sudare prin fuziune; Într-o măsură mai mică, fluxurile și gazele active participă la formarea compoziției comune; care nu sunt direct implicați în formarea sudurii. Acestea includ electrozi neconsumabile (wolfram, carbon, grafit, gaze nobile.) Materialele de sudură sunt clasificate în continuare în metalice și nemetalice. Consumabilele pentru sudarea metalelor includ: fire de sudare și de acoperire, bare de secțiune continuă și pulberi; acoperite cu topire și electrozi non-consumabile din wolfram; metal suplimentar de umplutură sub formă de sârmă de umplutură, pulberi metalice granulate. Materialele de sudură nemetalice includ: fluxuri (topite și ceramice), gaze protectoare (inerte și active). Acest grup include vidul ca mediu de protecție în sudarea metalelor active.
Sudabilitatea metalelor se numește proprietatea metalelor sau o combinație a proprietăților metalelor pentru a forma, cu tehnologia de sudare instalată, un compus care îndeplinește cerințele impuse de proiectarea și funcționarea produsului. Există sudabilitate fizică și tehnologică. Izolarea fizică este proprietatea materialelor pentru a da un compus monolit cu o legătură chimică. Abilitatea metalelor de a suda este o caracteristică importantă care determină posibilitatea fundamentală de a forma o îmbinare sudată. Sudabilitatea similară este deținută de practic toate aliajele tehnice și metalele pure, precum și un număr de combinații de metale cu metale. În același timp, sudabilitatea fizică a metalelor nu determină complet posibilitatea obținerii unei conexiuni de înaltă calitate și economice care să poată fi utilizată în anumite condiții de funcționare. Prin urmare, realizarea acestor proprietăți va depinde în mare măsură de tehnologia de sudare aplicată. Izolarea tehnologică se referă la caracteristicile tehnologice ale metalului, care determină răspunsul său la efectul sudării și capacitatea de a forma o îmbinare sudată cu proprietățile de performanță specificate. Sudabilitatea metalelor nu este o proprietate invariabilă a unui material similar cu caracteristicile sale fizice. Sudabilitatea unui metal depinde de proprietățile sale chimice și fizice, de cristalul, de gradul de dopaj, de prezența impurităților și de alți factori. Prin urmare, conceptul de sudabilitate este complex și caracterizat printr-o combinație de proprietăți și dependență de natura metalului și de condițiile de funcționare a acestuia.
Principalii indicatori ai sudabilității metalelor și aliajelor lor sunt:
- oxidare la încălzirea prin sudură, în funcție de activitatea chimică a metalului
- sensibilitatea la impactul termic al sudării, care se caracterizează prin tendința metalului de a crește cereale, modificări structurale și de fază în cusătura și zona de influență termică, modificarea proprietăților de rezistență și de plastic
- rezistența la formarea fisurilor fierbinți
- rezistență la formarea fisurilor reci în sudură
- sensibilitatea la formarea porilor
- conformitatea proprietăților îmbinării sudate cu cerințele operaționale specificate.
În plus față de indicatorii de bază de sudabilitate enumerați, există și indicatori pe care depinde calitatea îmbinărilor sudate. Acestea includ formarea de sudură de calitate, amploarea tensiunilor reziduale, magnitudinea de deformare și a deformarii materialelor și produselor sudate. In timpul sudabilitatea procesului de evaluare este recomandabil să se utilizeze, pe de o parte, o abordare diferențiată considerând comportamentul metalului în baia de metal topit și schimbarea proprietăților sale ca rezultat al interacțiunii cu mediul înconjurător (gaz, zgură) și cristalizarea într-un procedeu de sudură (sudabilitate metalurgic). Pe de altă parte, evaluarea reacției metalului la efectele termice în anumite condiții de sudare (sudabilitate termică). În același timp, este necesară o evaluare din pozițiile metalurgice pentru a selecta metoda și mijloacele de protecție și tratamentul metalurgic al băii. Evaluarea sudabilității termice este importantă pentru alegerea ciclului termic optim al sudării, cu alte cuvinte, sursa de încălzire și mod. O astfel de abordare diferențiată pentru evaluarea sudabilitate permite simplificarea selectarea exemplului de realizare tehnologică cea mai adecvată a unei îmbinări sudate.
Sudabilitatea oțelului este estimată pe următorii indicatori:
- tendința metalului de sudură de a forma crăpături la cald și la rece
- tendința de a schimba structura în zona de sudură apropiată și de a forma structuri de întărire
- fizice și mecanice ale îmbinării de sudură
- conformitatea proprietăților speciale ale îmbinării sudate cu specificațiile.
Oțelurile de oțel prin sudabilitate pot fi împărțite condiționat în următoarele grupe:
- oțel bine sudat - St0, St1, St2, St3, St4 (GOST 380-88); 08, 10, 15, 20, 25 (GOST 1050-88)
- oțel sudat satisfăcător - St5 (GOST 380-88); 30, 35 (GOST 1050-88)
- oțel cu sudură limitată - Stb, St7 (GOST 380-88); 40, 45, 50 (GOST 1050-88);
- oțel puternic sudat - 60G, 65G, 70G, 70, 75, 80, 85.
În structurile de construcții sudate, se folosește în principal primul oțel din grup. Steel st0, St1, St2, St3, ST4, ST5 utilizat la fabricarea structurilor de construcții, program, tevi laminate la cald și sudate cu cusături drepte și în spirală. Confecționate din oțel rezervoare St3 buncăr, rezervoare de gaz, grinzi de macara, structura complexa domeniu, grinda. Oțelurile 10, 15 și 25 sunt utilizate pentru fabricarea țevilor laminate la cald. Aceste oțeluri sunt foarte potrivite pentru sudură și formează o cusătura de sudură fără structuri fragile și porozitate. Cu cât mai mare rezistența materialului sudat și o mai mare gradul de aliere ea, cu atât mai sensibil materialul la ciclul termic al sudare și sudurii tehnologie mai dificilă. Evaluarea sensibilității metalelor la efectele termice ale sudare produce asupra proprietăților diferitelor zone ale compușilor și sudurile în general sub încercări statice, dinamice și de vibrație (întindere, îndoire, duritate, metal tranzițional determinarea casant și colab.), Precum și rezultatele examinării metalografice în funcție de tipurile și modurile de sudare utilizate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: