Для определения прочности и пластичности сварных соединений и металлов сварного шва проводятся испытания при заданных температурах при технических условиях эксплуатации по ГОСТ.
Испытайте микро образцы с измерениями микротвердости в соответствующих секциях, чтобы определить механические свойства отдельных локальных и термически затронутых зон сварного шва.
Также используются специальные (нестандартные) методы испытаний. Определенные характеристики прочности и пластичности могут быть связаны со сравнением с металлом сварного шва, зоной термического влияния, сварным соединением в целом и основным металлом.
Прочность и пластичность сварных соединений из углеродистой и легированной стали. Новейшие методы сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей обеспечивают прочность сварного соединения с основным металлом с пластичностью, которая значительно меньше исходного показателя.
В зависимости от содержания углерода в свариваемом металле и типа электрода, прочность и пластичность сварного соединения будут различаться.
Прочность сварного соединения в основном определяется прочностью зоны термического влияния. Во многих случаях разрушение происходит именно в этой области. Сварные соединения из углеродистой и низколегированной стали могут снизить пластичность ЗТВ без последующей термической обработки, в то же время увеличивая прочность в результате закалки с быстрым охлаждением.
- По мере увеличения скорости охлаждения металла предел прочности и предела текучести увеличивается, а относительное удлинение и сужение уменьшаются.
Механические свойства зоны термического влияния также зависят от максимальной температуры нагрева. Предел текучести и боковое сужение практически не зависят от максимальной температуры нагрева металла в рассматриваемом температурном интервале. В то же время с уменьшением предел прочности металла несколько уменьшается, начальное удлинение немного увеличивается, а затем уменьшается. Небольшое увеличение удлинения наблюдается в месте нормализации металла.
Различные химические элементы, из которых состоит металл, могут улучшать или уменьшать механические свойства. Содержание серы в углеродистой стали ограничено до 0,05%. Увеличение содержания серы резко снижает прочность металла шва. На свойства сварных швов из углеродистой стали влияет содержание бора.
Присутствие бора способствует образованию структуры, близкой к структуре гранулированного бейнита. Оптимальное содержание бора составляет около 0,002%. Марганец положительно влияет на свойства сварки. Увеличение содержания марганца требует структурных улучшений.
Различные методы сварки предлагают различные сварочные швы.
Поэтому сравнение дуговой сварки под флюсом и металлических расходных электродов в среде защитного газа показывает, что швы, полученные сваркой металлических электродов в среде инертного газа, являются более долговечными. Это объясняется более эффективным переходом на марганцевые швы, структурными улучшениями и уменьшением выделяемого тепла.
При определении прочности сварных соединений одним из основных является вопрос о влиянии дефектов на механические свойства. Прочностные свойства металла сварного шва будут ухудшаться в разной степени, включая отсутствие плавления, включения шлака, пористость и отсутствие проникновения.
- При статических нагрузках дефекты, занимающие до 10% площади, не оказывают существенного влияния на прочность шва. Поры в сварных швах стальных соединений по-разному влияют на продольную и поперечную статическую прочность нагрузки на сварной шов.
В боковом направлении нагрузки эффект пористости становится больше. Количество пор, которые уменьшают площадь поперечного сечения менее чем на 7%, фактически не влияет на статическую прочность. При увеличении количества пор статическая прочность может резко упасть. Поры в цепи более опасны, чем один дефект в той же области. Легированная сталь содержит до 0,45% C и легирована Cr, Ni, Si, Mn, V, Mo, Ti и обладает превосходной прочностью (σb = 1700-2100 МПа) и пластичностью (δ5≥8-10%) Предложите комбинацию.
Смотрите также:
Примеры решения задач по материаловедению
