Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Характеристика дефектов сварных швов и методы их устранения
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ 1. Микроскоп. 2. Прибор для испытания на твердость. 3. Набор шлифов для исследования микроструктуры и макроструктуры. 4. Реактивы. 5. Плакаты: диаграмма состояния; фотографии микроструктуры; схемы изображения макроструктуры и дефектов сварных швов. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Изучить и описать микроструктуру сварного шва. 2. То же околошовной зоны. 3. Определить твердость металла шва, околошовной зоны и основного металла. Построить графики распределения твердости металла в зоне сварки сталей различного химического состава.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА 1. Описание и схематическое изображение микроструктуры металла шва и околошовной зоны. 2. Графики изменения твердости и зоне дуговой наплавки на стали марок Ст. 3 и 40Х. 3. Эскизы и описание дефектов сварных швов. РАБОТА № 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕФОРМАЦИЙ, ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ НАПЛАВКЕ ВАЛИКА Цель - ознакомиться с некоторыми способами измерения сварочных деформаций; изучить характер распределения остаточных продольных деформаций по ширине пластины после наплавки валика на кромку и характер изменения деформаций изгиба по времени в процессе наплавки валика на кромку пластины. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Основной причиной возникновения напряжений и деформации в сварных элементах конструкций является неравномерный нагрев этих элементов в направлении вдоль и поперек шва и тепловое расширение металла. В толстостенных конструкциях на образование напряжений при сварке влияет также неравномерный нагрев по толщине. При наплавке валика на кромку пластины наиболее нагретыми являются шов и участки металла, непосредственно прилегающие к шву. На противоположной от шва стороне пластины температура в процессе сварки при достаточной их ширине незначительно отличается от температуры окружающей среды. Если выделить некоторый наиболее нагретый участок пластины, считая, что средняя температура нагрева по ширине этого участка Т, то при отсутствии связи с менее нагретым участком пластины он получил бы удлинение , (32) где - приращение длины наиболее нагретого участка при свободном деформировании, мм; - коэффициент температурного расширения, 1/град; - первоначальная длина пластины, мм; - средняя температура нагрева по ширине выделенного участка, град.
В действительности нагретый участок пластины связан с остальной частью пластины и, стремясь расшириться в соответствии с температурой нагрева, вызывает растяжение в менее нагретой части. Одновременно сам нагретый участок испытывает сжатие (рис. 20). Растягивающие усилия приложены к пластине эксцентрично, что приводит к возникновению при нагреве временных деформаций изгиба, величина которых зависит от жесткости пластины и ширины нагретого участка. Прогиб пластины, а также деформации и напряжения в ней в процессе нагрева и охлаждения непрерывно изменяются во времени и поэтому называются временными. Противодействие расширению со стороны более холодных участков металла вызывает при нагреве в зоне высоких температур образование не только упругих ( ), но и пластических ( ) деформаций укорочения. При остывании после сварки слои металла, получившие при нагреве пластические деформации укорочения ( ), стремятся сократиться на величину этих деформаций, чему препятствуют соседние участки, не получившие при нагреве пластического укорочения. В результате этого после остывания пластина приобретает прогиб, обратный тому, который имел место при нагреве пластины, и в зоне сварного шва возникают напряжения растяжения, а в периферийных участках - напряжения сжатия. Этот прогиб, возникающий после полного остывания пластины, а также соответствующие ему деформации волокон и напряжения остаются неизменными во времени и называются остаточными. Исследование продольных деформаций и прогиба осуществляется на пластине имеющую длину 450 мм, ширину 100 мм и толщину 10 мм. На торцевых поверхностях пластины через каждые 10 мм наносятся базы, длину которых в процессе эксперимента определяют с помощью индикатора. Схема измерения продольных деформаций и прогиба представлены на рис. 21.
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ 1. Сварочный трансформатор. 2. Индикатор для определения деформаций изгиба. 3. Индикатор для определения продольных деформаций. 4. Секундомер. 5. Клещи кузнечные. 6. Пластина из низкоуглеродистой стали. 7. Электроды.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1. Ознакомиться с краткими теоретическими положениями. 2. Разметить на пластине продольные сечения для измерения с помощью индикатора их длины. 3. Измерить с помощью индикатора № 1 и записать в табл. 1 рабочей тетради длину продольных волокон образца до сварки (рис. 21, а), делая по два измерения в каждом сечении. 4. Установить образец на приспособление для измерения деформаций изгиба в процессе сварки (рис. 21, б). Отметить в рабочей тетради начальное (нулевое) показание индикатора № 2. 5. Наложить на свободную кромку пластины сварной шов. В процессе наплавки и охлаждения пластины в течение 10 мин наблюдать за изменением прогиба пластины по изменению показаний индикатора № 2 через интервалы времени, указанные в рабочей тетради, заполняя этими показаниями табл. 2. 6. Охладить пластину и с помощью индикатора повторить измерение длины продольных волокон пластины, делая по два измерения в каждом сечении. Результаты измерений занести в табл. 1 рабочей тетради. ОТЧЕТ ПО РАБОТЕ 1. Схему измерения деформаций продольных волокон пластины и схему измерений деформаций изгиба (рис. 21), а также схемы деформирования пластины при нагреве и после охлаждения (рис. 20). 2. Вычислить среднее значение из двух показаний индикатора и записать в табл. 1 для каждого сечения значения - до наплавки и - после наплавки. Для каждого сечения вычислить изменения длины каждого из волокон: . (33) 3. Построить график изменения длины по ширине пластины , где - координата в направлении, перпендикулярном шву. 4. Вычислить и занести в табл. 2 разницу отсчетов между нулевым показанием и его показаниями в различные моменты времени в процессе нагрева и охлаждения. 5. По данным табл. 2 построить график изменения прогиба пластины в процессе ее нагрева и охлаждения , где - время прошедшее от начала сварки. 6. Сделать выводы по работе. СОДЕРЖАНИЕ
Контрольные вопросы к работе № 1 1. Какие факторы влияют напроизводительность расплавления электрода. 2. Какие факторы влияют на величинупотерь на угар и разбрызгивание. 3. Чемограничивается повышение производительности при ручной дуговой сварке. 4. Укажите основные пути повышения производительности при ручной дуговой сварке. 5. Как обосновать выбор оптимального режима сварки с учетом потерь и производительности. Контрольные вопросы к работе № 2 1. Укажите основные требования, предъявляемые к источникам питания. 2. Объясните принцип регулирования сварочного тока у трансформаторов СТЭ и ТД. 3. Объясните принцип регулирования сварочного тока у генераторов ГС и ГСО. 4. Почему источники питания для ручной дуговой сварки должны иметь крутопадающую характеристику. Контрольные вопросы к работе № 3 1. Из каких основныхчастей состоит автомат АДС-1000-2. 2. Из каких основныхчастей состоит полуавтомат ПДШ-500. 3. Преимуществаавтоматической сварки передручной дуговой сваркой. 4. Преимущества полуавтоматической сварки передавтоматической. 5. Что такое коэффициент формы шва и как он определяется. 6. Как влияет на параметры сварного шва сварочный ток, напряжение на дуге и скорость сварки. Контрольные вопросы к работе № 4 1. Какова сущность и область применения стыковой, точечной и шовной сварки. 2. Из каких основных частей состоят сварочные контактные машины. 3. Укажите основные технологические параметры контактных машин и укажите характер их влияния на качество сварки. 4. Каким образом влияет шунтирование тока на прочность сварного соединения. Контрольные вопросы к работе № 5 1. Устройство и работа ацетилено-кислородной горелкинизкого давления. 2. Устройство и работа ацетиленового генератораГНВ-1,25. 3. Устройство и работа предохранительного затвора. 4. Свойства окислительного, науглероживающего и нормального ацетилено-кислородного пламени и область его применения. Контрольные вопросы к работе № 6
1. В чем сущность и каковы условия ацетилено-кислородной резки. 2. Устройство и работа ацетилено-кислородного резака. 3. Устройство и работа автомата для газовой резки металлов АСШ-1. Контрольные вопросы к работе № 7 1. Укажите пути улучшения качества сварного шва. 2. Объясните механизм возникновения крупнозернистой видманштеттовой структуры на участке перегрева основного металла. 3. Укажите пути улучшения структуры металла на этом участке. 4. Какая и почему образуется структура металла на участках нормализации и частичной перекристаллизации. 5. Какие особенности структуры в зоне термического влияния среднеуглеродистой и низколегированной стали. 6. Какими способами можно предотвратить образование мартенсита в зоне термического влияния средне- и высокоуглеродистых сталей. 7. Назовите основные дефекты сварных швов. Объясните причины их возникновения, способы их предупреждения и устранения. 8. Какие применяются методы контроля сварных соединений. Контрольные вопросы к работе № 8 1. Объясните основные причины образования сварочных напряжений и деформаций. 2. Укажите основные способы снижениясварочных деформаций. 3. Укажите основные способы снижениясварочных напряжений.
Учебно-методическое издание
Засыпкин Вадим Викторович Скляров Виктор Михайлович Воронин Николай Николаевич
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ
Раздел СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторным работам
______________________________________________________________________________________
Подписано в печатьФормат Усл. печ. л. Заказ Тираж 300 экз. __Изд. № 101-13_________________________________
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |