Исследование околошовных зон сварных соединений из низколегированной стали 09Г2С, сваренных разными электродами при однопроходной и двухпроходной сварке при температурах +20ºС и -40ºС

ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА I. Структура сварных соединений 6
1.1. Литературный обзор 6
1.2. Микроструктура сварных соединений низколегированных сталей 11
1.3. Условие протекания превращений при сварке 17
1.4. Структура околошовной зоны 21
ГЛАВА II. Тепловые процессы и формирование структуры при однопроходной и двухпроходной сварке 36
ГЛАВА III. Исследовательская часть 44
ГЛАВА IV. Контроль качества 65
4.1. Контроль качества сварных соединений 65
4.2. Операционный контроль 65
4.3. Визульно-измерительный контроль 66
4.4. Ультразвуковая дефектоскопия 71
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 86

Весь текст будет доступен после покупки

Сварка – прогрессивный технологический процесс получения неразъемных соединений деталей, позволяющий создавать конструкции с высокими эксплуатационными характеристиками. Достоинства сварных соединений способствуют широкому применению их в конструкциях разного назначения. Использование сварки позволяет сэкономить материалы и время при производстве конструкций. При этом открываются большие возможности механизации и автоматизации в производстве, создаются предпосылки для повышения производительности, улучшаются условия труда работающих.
Интенсивное развитие производительных сил, освоение природного потенциала Севера – Востока страны ставят перед строителями очень сложные задачи в сфере капитального строительства. Поставлена задача проводить интенсивную индустриализацию строительного производства, превращая его в единый процесс возведения объектов, в основном, из элементов заводского изготовления. Главными диктующими фактами этого требования являются суровые климатические условия, сложные транспортные схемы и разбросанность на большие расстояния вновь осваиваемых районов.
Хрупкие усталостные разрушения, как правило, берут начало в сварных соединениях, которые имеют начальные и накапливающиеся в процессе эксплуатации дефекты. Хладостойкость сварных соединений резко снижается при наличии трещиноподобных дефектов, расположенных в области действия остаточных напряжений растяжения, при этом трещиностойкость различных зон сварного соединения зависит от особенностей развития термопластических деформаций при сварке и существенно снижается при накоплении субструктурных повреждений в процессе циклического нагружения металлоконструкции.
Решение проблемы повышения работоспособности и надежности сварных соединений связано с разработкой научно обоснованных подходов к выбору технологии сварки и методов повышения их прочности и долговечности.
Конструктивная прочность сварных соединений определяется свойствами зоны термического влияния, околошовной зоны шва и лимитируется в основном свойствами околошовной зоны, точнее зоны перегрева. В этой зоне наблюдается снижение пластичности и ударной вязкости сталей за счет значительного роста аустенитного зерна, образование закалочных структур, а также наличие внутренних остаточных напряжений, образовавшихся в результате высокотемпературного локального воздействия термодинамического цикла сварки. Особенно чувствительны к термическому воздействию хладостойкие стали, вследствие чего ухудшение их механических свойств в зоне сварного шва может быть весьма значительным. Поэтому наряду с оптимальным тепловложением при сварке требуется проведение дополнительной после сварочной обработки, сближающей характеристики основного металла и металла сварного соединения.
Традиционно для этих целей используется термообработка. Наиболее распространенными видами термообработки сварных соединений металлоконструкций являются высокий отпуск и нормализация. Однако отпуск и нормализация, снижая остаточные напряжения в шве и околошовной зоне, практически не исправляют микроструктуру материала. Также охрупчивание металла сварных соединений можно заметно снизить, если предупредить укрупнение зерен, образование закалочных структур и насыщение околошовной зоны водородом, используя предварительный и сопутствующий подогревы. Все эти виды термообработок сварных соединений, улучшая свойства шва и закаленного участка, не обеспечивают равнопрочности сварного соединения, оставляя прочность мягкой прослойки ниже прочности основного металла. В связи с этим разработка научных основ и совершенствование технологий, направленных на оптимизацию механических свойств сварных соединений, представляет собой актуальную научную задачу, решение которой имеет важное практическое значение.
Одним из перспективных путей улучшения механических свойств и повышения ударной вязкости околошовной зоны сварных соединений хладостойких низколегированных сталей является метод двухпроходной сварки, позволяющий изменять структуру и уровень остаточных напряжений в металле.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА I. Структура сварных соединений
1.1. Литературный обзор
К основным видам фазовых превращений в металлах и сплавах при сварке относятся: а) кристаллизация; б) полиморфное превращение, в частности мартенситного типа; в) эвтектоидный распад и обратное ему образование твердого раствора из эвтектоидной смеси; г) распад пересыщенных твердых растворов (старение, отпуск мартенсита) и обратное ему растворение фаз в твердом состоянии.
Наиболее существенные изменения структуры и свойств основного металла при сварке сплавов с полиморфным превращением происходят вследствие превращений второго и третьего видов, а в металле шва – также и при кристаллизации. При сварке сплавов без полиморфного превращения структура и свойства сварных соединений определяются в основном превращениями первого и четвертого видов. Значительную и, как правило, отрицательную роль во всех случаях играют процессы развития неоднородности – физической (рост зерна, огрубление тонкой структуры) и химической (макро- и микроскопическая ликвация в металле шва, сегрегация легирующих элементов и примесей в металле зоны термического влияния, диффузионное перераспределение их между разнородными базами при частичном расплавлении или в твердом состоянии в температурном интервале неполного превращения и т.д.). при сварке плавлением эти процессы вследствие высокотемпературного нагрева получают значительно большее развитие, чем при сварке давлением в твердой фазе.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ПБ 03-605-03
2. ГОСТ 5264–80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные конструктивные элементы и размеры.
3. Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту Москва «Недра» 1988 Разработчики: Г. К. Лебедев, В. Г. Колесников, Г. Е. Зиканов, О.Н. Лайков (ЦНИЛ, часть I); Ю. К.Ищенко, Г. А. Ритчик, Л.В. Дубень, Н.Е. Калпина (ВНИИмонтажспецстрой, часть II)
4. Марочник сталей и сплавов/ М.М. Колосков, Е.Т. Долбенко, Ю.В. Каширский и др.; Под общей М28 ред. А.С. Зубченко –М. Машиностроение, 2001. 672 с.; илл.
5. Марочник сталей и сплавов/В.Г. Сорокин, А.В. Волоспикова-М28, С.А. Вяткин и др.; Под общей редакцией В.Г. Сорокина-М. Машиностроение, 1989. 640 с.
6. Маслов В.И. Сварочные работы: Учебник для нач. проф. Образования. – М.: ИРПО; Изд. Центр «Академия», 1999. – 240 с.: ил
7. М.Д. Баннов, Ю.В. Казаков, М.Г. Козулин. Под ред. Ю.В. Казакова. – 4 –е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 400 с.
8. ГОСТ 7512-86 Рентгеновский контроль
9. ГОСТ 9467-75 Требования к электродам
10. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцев В.П. Технология и оборудование сварки плавлением. Учебник для студентов вузов. М.: «Машиностроение», 1977. – 432 с.
11. В. Л. Лихачёв. Сварочное производство. Учебное пособие- Ростов н/Д: «Феникс», 2002.-502 с.
12. Зорин Е. Е.., Худолий Н. Г. Сварка. Введение в специальность. – М.: ООО «Недра-Бизнезцентр», 2004. – 232 с.: ил.
13. С. А. Куркин, Г. А. Николаев /Сварные конструкции. Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. Учеб. Для вузов.–М.: высш. Шк., 1991. – 398с.
14. Сварные конструкции. Расчёт и проектирование: Учеб. Для вузов/Под ред. Г.А. Николаева.- М.: Высш. Шк., 1990.-446с
15. Сварка и резка металлов /Глизманенко Д.Л. М.:Профтехиздат,1965. – 448с

16. В. Ф. Грабин, А. В. Денисенко/Металловедение сварки низко-и среднелегированных сталей. Киев «наука думка» 1978. – 117-121с;
17. Ю. П. Солнцев/Хладостойкие стали сплавы: учеб. для вузов. Химиздат. 2005, 480с.
17. А.А. Аргунова. Структурные изменения и механические свойства низколегированных сталей и их сварных соединений после термоциклической обработки. 2000.

Весь текст будет доступен после покупки