1. Hvad er kendetegnene for svejsningens primære krystalstruktur?
Svar: Krystalliseringen af svejsebassinet følger også de grundlæggende regler for almindelig flydende metalkrystallisation: dannelsen af krystalkerner og væksten af krystalkerner. Når det flydende metal i svejsebassinet størkner, bliver de semi-smeltede korn på modermaterialet i fusionszonen normalt til krystalkerner.
Xinfa svejseudstyr har karakteristika af høj kvalitet og lav pris. For detaljer, besøg venligst:Svejse- og skæreproducenter – Kinas svejse- og skærefabrik og leverandører (xinfatools.com)
Så absorberer krystalkernen atomerne i den omgivende væske og vokser. Da krystallen vokser i den modsatte retning af varmeledningsretningen, vokser den også i begge retninger. Men på grund af at være blokeret af de tilstødende voksende krystaller, danner krystallen Krystaller med søjleformet morfologi kaldes søjleformede krystaller.
Derudover vil det flydende metal i den smeltede pool under visse forhold også producere spontane krystalkerner, når de størkner. Hvis varmeafgivelsen udføres i alle retninger, vil krystallerne vokse ensartet til kornlignende krystaller i alle retninger. Denne slags krystal kaldes Det er en ligeakset krystal. Søjleformede krystaller ses almindeligvis i svejsninger, og under visse forhold kan ensaksede krystaller også forekomme i midten af svejsningen.
2. Hvad er kendetegnene for svejsningens sekundære krystallisationsstruktur?
Svar: Strukturen af svejsemetallet. Efter primær krystallisation fortsætter metallet med at afkøle under fasetransformationstemperaturen, og den metallografiske struktur ændres igen. For eksempel ved svejsning af lavkulstofstål er kornene i den primære krystallisation alle austenitkorn. Når den afkøles under fasetransformationstemperaturen, nedbrydes austenit til ferrit og perlit, så strukturen efter sekundær krystallisation er for det meste ferrit og en lille mængde perlit.
På grund af svejsningens hurtigere afkølingshastighed er det resulterende perlitindhold imidlertid generelt større end indholdet i ligevægtsstrukturen. Jo hurtigere afkølingshastighed, jo højere perlitindhold, og jo mindre ferrit, bliver hårdheden og styrken også forbedret. mens plasticiteten og sejheden reduceres. Efter sekundær krystallisation opnås den faktiske struktur ved stuetemperatur. Svejsestrukturerne opnået af forskellige stålmaterialer under forskellige svejseprocesforhold er forskellige.
3. Ved at tage lavkulstofstål som eksempel for at forklare, hvilken struktur der opnås efter sekundær krystallisation af svejsemetal?
Svar: Hvis man tager lavt plastisk stål som eksempel, er den primære krystallisationsstruktur austenit, og faststoffasetransformationsprocessen af svejsemetallet kaldes sekundær krystallisation af svejsemetallet. Mikrostrukturen af sekundær krystallisation er ferrit og perlit.
I ligevægtsstrukturen af lavkulstofstål er kulstofindholdet i svejsemetallet meget lavt, og dets struktur er groft søjleformet ferrit plus en lille mængde perlit. På grund af svejsningens høje afkølingshastighed kan ferritten ikke udfældes fuldstændigt i henhold til jern-kulstof-fasediagrammet. Som følge heraf er indholdet af perlit generelt større end i den glatte struktur. En høj afkølingshastighed vil også forfine kornene og øge metallets hårdhed og styrke. På grund af reduktionen af ferrit og stigningen af perlit vil hårdheden også stige, mens plasticiteten falder.
Derfor er den endelige struktur af svejsningen bestemt af sammensætningen af metallet og køleforholdene. På grund af svejseprocessens karakteristika er svejsemetalstrukturen finere, så svejsemetallet har bedre strukturelle egenskaber end den støbte tilstand.
4. Hvad er kendetegnene ved uens metalsvejsning?
Svar: 1) Karakteristikaene ved uens metalsvejsning ligger hovedsageligt i den åbenlyse forskel i legeringssammensætningen af det aflejrede metal og svejsningen. Med formen af svejsningen, tykkelsen af basismetallet, elektrodebelægningen eller fluxen og typen af beskyttelsesgas, vil svejsesmelten ændre sig. Pooladfærd er også inkonsekvent,
Derfor er mængden af smeltning af basismetallet også forskellig, og den gensidige fortyndingseffekt af koncentrationen af de kemiske komponenter i det aflejrede metal og smelteområdet af basismetallet vil også ændre sig. Det kan ses, at de forskellige metalsvejsede samlinger varierer med den ujævne kemiske sammensætning af området. Graden afhænger ikke kun af den oprindelige sammensætning af svejse- og tilsætningsmaterialet, men varierer også med forskellige svejseprocesser.
2) Inhomogenitet af strukturen. Efter at have oplevet den termiske svejsecyklus vil der forekomme forskellige metallografiske strukturer i hvert område af den svejste samling, hvilket er relateret til den kemiske sammensætning af basismetallet og fyldmaterialerne, svejsemetode, svejseniveau, svejseproces og varmebehandling.
3) Uensartethed i ydeevnen. På grund af fugens forskellige kemiske sammensætning og metalstruktur er fugens mekaniske egenskaber forskellige. Styrken, hårdheden, plasticiteten, sejheden osv. af hvert område langs samlingen er meget forskellige. I svejsningen Slagværdierne for de varmepåvirkede zoner på begge sider er endda flere gange forskellige, og krybegrænsen og varig styrke ved høje temperaturer vil også variere meget afhængig af sammensætning og struktur.
4) Uensartethed af spændingsfeltfordeling. Restspændingsfordelingen i uens metalsamlinger er uensartet. Dette er hovedsageligt bestemt af den forskellige plasticitet af hvert område af leddet. Derudover vil forskellen i termisk ledningsevne af materialer forårsage ændringer i temperaturfeltet for den termiske svejsecyklus. Faktorer som forskelle i lineære ekspansionskoefficienter i forskellige regioner er årsagerne til den ujævne fordeling af stressfeltet.
5. Hvad er principperne for valg af svejsematerialer ved svejsning af uens stål?
Svar: Udvælgelsesprincipperne for uens stålsvejsematerialer omfatter hovedsageligt følgende fire punkter:
1) På den forudsætning, at den svejsede samling ikke producerer revner og andre defekter, skal der vælges svejsematerialer med bedre plasticitet, hvis styrken og plasticiteten af svejsemetallet ikke kan tages i betragtning.
2) Hvis svejsemetalegenskaberne for uens stålsvejsematerialer kun opfylder et af de to grundmaterialer, anses det for at opfylde de tekniske krav.
3) Svejsematerialerne skal have god procesydelse, og svejsesømmen skal være smuk i form. Svejsematerialer er økonomiske og nemme at købe.
6. Hvad er svejsbarheden af perlitisk stål og austenitisk stål?
Svar: Perletisk stål og austenitisk stål er to typer stål med forskellige strukturer og sammensætninger. Derfor, når disse to typer stål svejses sammen, dannes svejsemetallet ved sammensmeltning af to forskellige typer af uædle metaller og fyldmaterialer. Dette rejser følgende spørgsmål for svejsbarheden af disse to typer stål:
1) Fortynding af svejsningen. Da perlitisk stål indeholder lavere guldelementer, har det en fortyndende effekt på legeringen af hele svejsemetallet. På grund af denne fortyndingseffekt af perlitisk stål reduceres indholdet af austenitdannende elementer i svejsningen. Som følge heraf kan der i svejsningen opstå en martensitstruktur, hvilket forringer kvaliteten af den svejste samling og endda forårsager revner.
2) Dannelse af overskydende lag. Under påvirkning af svejsevarmecyklus er blandingsgraden af det smeltede basismetal og fyldmetal forskellig ved kanten af den smeltede pool. Ved kanten af den smeltede pool er temperaturen af det flydende metal lavere, fluiditeten er dårlig, og opholdstiden i flydende tilstand er kortere. På grund af den enorme forskel i kemisk sammensætning mellem perlitisk stål og austenitisk stål, kan det smeltede basismetal og fyldmetal ikke smeltes godt sammen ved kanten af det smeltede bassin på den perlitiske side. Som et resultat, i svejsningen på den perlitiske stålside, er det perlitiske basismetal Andelen større, og jo tættere på smeltelinjen, jo større er andelen af basismaterialet. Dette danner et overgangslag med forskellige indre sammensætninger af svejsemetallet.
3) Dann et diffusionslag i fusionszonen. I svejsningen metal sammensat af disse to typer stål, da perlitisk stål har højere kulstofindhold, men højere legeringselementer, men færre legeringselementer, mens austenitisk stål har den modsatte effekt, så på begge sider af den perlitiske stålside af fusionszonen A Der dannes koncentrationsforskel mellem kulstof- og karbiddannende grundstoffer. Når samlingen drives ved en temperatur højere end 350-400 grader i lang tid, vil der være tydelig diffusion af kulstof i smeltezonen, det vil sige fra perlitstålsiden gennem smeltezonen til austenit svejsezonen. sømme spredt. Som et resultat dannes et afkullet blødgørende lag på det perlitiske stålbasismetal tæt på smeltezonen, og et opkullet lag svarende til afkulning fremstilles på den austenitiske svejseside.
4) Da de fysiske egenskaber af perlitisk stål og austenitisk stål er meget forskellige, og sammensætningen af svejsningen også er meget forskellig, kan denne type samling ikke eliminere svejsespændingen ved varmebehandling, og kan kun forårsage omfordeling af stress. Det er meget forskelligt fra svejsning af samme metal.
5) Forsinket revnedannelse. Under krystallisationsprocessen af den smeltede svejsepool af denne slags uens stål, er der både austenitstruktur og ferritstruktur. De to er tæt på hinanden, og gassen kan diffundere, så det diffuserede brint kan samle sig og forårsage forsinkede revner.
25. Hvilke faktorer skal overvejes, når man vælger en støbejernsreparationssvejsemetode?
Svar: Når du vælger en grå støbejernssvejsemetode, skal følgende faktorer tages i betragtning:
1) Tilstanden af støbegodset, der skal svejses, såsom den kemiske sammensætning, struktur og mekaniske egenskaber af støbegodset, størrelsen, tykkelsen og den strukturelle kompleksitet af støbegodset.
2) Fejl ved de støbte dele. Før du svejser, bør du forstå typen af defekt (revner, mangel på kød, slid, porer, blærer, utilstrækkelig hældning osv.), størrelsen af defekten, stivheden af placeringen, årsagen til defekten osv.
3) Kvalitetskrav efter svejsning såsom mekaniske egenskaber og bearbejdningsegenskaber for eftersvejsesamlingen. Forstå kravene såsom svejsefarve og tætningsevne.
4) Udstyrsforhold og økonomi på stedet. Under forudsætning af at sikre kvalitetskravene efter svejsning er det mest grundlæggende formål med svejsereparation af støbegods at bruge den enkleste metode, det mest almindelige svejseudstyr og procesudstyr og de laveste omkostninger for at opnå større økonomiske fordele.
7. Hvad er foranstaltningerne for at forhindre revner under reparationssvejsning af støbejern?
Svar: (1) Forvarm før svejsning og langsom afkøling efter svejsning. Forvarmning af svejsningen helt eller delvist før svejsning og langsom afkøling efter svejsning kan ikke kun reducere tendensen til at svejsningen bliver hvid, men også reducere svejsespændingen og forhindre revner i svejsningen. .
(2) Brug koldbuesvejsning til at reducere svejsespænding, og vælg svejsematerialer med god plasticitet, såsom nikkel, kobber, nikkel-kobber, højvanadiumstål osv. som fyldmetal, så svejsemetallet kan slappe af stress gennem plastik deformation og forhindrer revner. svejsning med lille diameter, lille strøm, intermitterende svejsning (intermitterende svejsning), dispergerede svejsemetoder (springsvejsning) kan reducere temperaturforskellen mellem svejsningen og basismetallet og reducere svejsespændingen, som kan elimineres ved at hamre svejsningen . stress og forebygger revner.
(3) Andre foranstaltninger omfatter justering af den kemiske sammensætning af svejsemetallet for at reducere dets skørhedstemperaturområde; tilføjelse af sjældne jordarters elementer for at forbedre de metallurgiske afsvovlings- og dephosphoriseringsreaktioner af svejsningen; og tilføjelse af kraftfulde kornforfinende elementer for at få svejsningen til at krystallisere. Kornforfining.
I nogle tilfælde bruges opvarmning til at reducere belastningen på svejsereparationsområdet, hvilket også effektivt kan forhindre forekomsten af revner.
8. Hvad er stresskoncentration? Hvad er de faktorer, der forårsager stresskoncentration?
Svar: På grund af svejsningens form og svejsningens karakteristika opstår diskontinuitet i den kollektive form. Ved belastning forårsager det ujævn fordeling af arbejdsspændingen i den svejste samling, hvilket gør den lokale spidsspænding σmax højere end den gennemsnitlige spænding σm. Mere, dette er stresskoncentration. Der er mange årsager til stresskoncentration i svejsede samlinger, hvoraf de vigtigste er:
(1) Procesfejl produceret i svejsningen, såsom luftindtag, slaggeindeslutninger, revner og ufuldstændig gennemtrængning osv. Blandt dem er spændingskoncentrationen forårsaget af svejserevner og ufuldstændig gennemtrængning den mest alvorlige.
(2) Urimelig svejseform, såsom forstærkningen af stødsvejsningen er for stor, svejsetåen på filetsvejsningen er for høj osv.
Urimeligt gadedesign. For eksempel har gadegrænsefladen pludselige ændringer, og brugen af overdækkede paneler til at forbinde til gaden. Urimelig svejselayout kan også forårsage stresskoncentration, såsom T-formede samlinger med kun butiksfrontsvejsninger.
9. Hvad er plastisk skade, og hvilken skade har det?
Svar: Plastskade omfatter plastisk ustabilitet (udbytte eller betydelig plastisk deformation) og plastisk brud (kantbrud eller duktilt brud). Processen er, at den svejste struktur først gennemgår elastisk deformation → udbytte → plastisk deformation (plastisk ustabilitet) under påvirkning af belastning. ) → producere mikrorevner eller mikrohulrum → danne makrorevner → undergå ustabil ekspansion → brud.
Sammenlignet med sprøde brud er plastiske skader mindre skadelige, specifikt følgende typer:
(1) Uoprettelig plastisk deformation opstår efter eftergivelse, hvilket medfører, at svejste strukturer med høje størrelseskrav skrottes.
(2) Svigt af trykbeholdere lavet af materialer med høj sejhed og lav styrke styres ikke af materialets brudsejhed, men er forårsaget af plastisk ustabilitetsfejl på grund af utilstrækkelig styrke.
Det endelige resultat af plastisk skade er, at den svejste struktur svigter, eller der opstår en katastrofal ulykke, som påvirker virksomhedens produktion, forårsager unødvendige skader og alvorligt påvirker udviklingen af den nationale økonomi.
10. Hvad er skørt brud, og hvilken skade har det?
Svar: Normalt refererer sprød fraktur til splittende dissociationsfraktur (inklusive kvasi-dissociationsbrud) langs et bestemt krystalplan og korngrænse (intergranulær) fraktur.
Spaltningsbrud er et brud dannet ved adskillelse langs et bestemt krystallografisk plan i krystallen. Det er en intragranulær fraktur. Under visse forhold, såsom lav temperatur, høj belastningshastighed og høj spændingskoncentration, vil spaltning og brud forekomme i metalmaterialer, når spændingen når en vis værdi.
Der er mange modeller for generering af spaltningsfrakturer, hvoraf de fleste er relateret til dislokationsteori. Det antages generelt, at når den plastiske deformationsproces af et materiale er alvorligt hindret, kan materialet ikke tilpasse sig den ydre belastning ved deformation, men ved adskillelse, hvilket resulterer i spaltningsrevner.
Indeslutninger, sprøde bundfald og andre defekter i metaller har også en vigtig indflydelse på forekomsten af spaltningsrevner.
Skørt brud opstår generelt, når spændingen ikke er højere end den designmæssige tilladte spænding af strukturen, og der ikke er nogen signifikant plastisk deformation, og strækker sig øjeblikkeligt til hele strukturen. Det har karakter af pludselig ødelæggelse og er svært at opdage og forebygge på forhånd, så det forårsager ofte personlige skader. og store skader på ejendom.
11. Hvilken rolle spiller svejserevner ved strukturelt sprødt brud?
Svar: Blandt alle defekter er revner de farligste. Under påvirkning af ekstern belastning vil der forekomme en lille mængde plastisk deformation nær revnefronten, og samtidig vil der være en vis mængde åbningsforskydning ved spidsen, hvilket får revnen til at udvikle sig langsomt;
Når den eksterne belastning stiger til en vis kritisk værdi, vil revnen udvide sig med høj hastighed. På dette tidspunkt, hvis revnen er placeret i et område med høj trækspænding, vil det ofte forårsage skørt brud på hele strukturen. Hvis den ekspanderende revne kommer ind i et område med lav trækspænding, har omdømmet energi nok til at opretholde den yderligere ekspansion af revnen, eller revnen kommer ind i et materiale med bedre sejhed (eller det samme materiale, men med højere temperatur og øget sejhed) og modtager større modstand og kan ikke fortsætte med at udvide sig. På dette tidspunkt falder risikoen for revnen tilsvarende.
12. Hvad er grunden til, at svejsede strukturer er tilbøjelige til at sprøde brud?
Svar: Årsagerne til brud kan grundlæggende opsummeres i tre aspekter:
(1) Utilstrækkelig menneskelighed af materialer
Især ved spidsen af hakket er materialets mikroskopiske deformationsevne ringe. Lavspændingsskørhedsfejl opstår generelt ved lavere temperaturer, og når temperaturen falder, falder materialets sejhed kraftigt. Derudover fortsætter styrkeindekset med udviklingen af lavlegeret højstyrkestål med at stige, mens plasticiteten og sejheden er faldet. I de fleste tilfælde starter sprøde brud fra svejsezonen, så utilstrækkelig sejhed af svejsningen og varmepåvirket zone er ofte hovedårsagen til lavspændingsskørhed.
(2) Der er defekter såsom mikrorevner
Brud starter altid fra en defekt, og revner er de farligste defekter. Svejsning er hovedårsagen til revner. Selvom revner som udgangspunkt kan kontrolleres med udviklingen af svejseteknologi, er det stadig svært helt at undgå revner.
(3) Visse stressniveauer
Forkert design og dårlige fremstillingsprocesser er hovedårsagerne til svejserestspænding. For svejste konstruktioner skal der derfor udover arbejdsspænding også tages hensyn til svejserestspænding og spændingskoncentration samt yderligere belastning forårsaget af dårlig montage.
13. Hvad er de vigtigste faktorer, der bør tages i betragtning ved design af svejste konstruktioner?
Svar: De vigtigste faktorer at overveje er som følger:
1) Den svejste samling skal sikre tilstrækkelig spænding og stivhed til at sikre en tilstrækkelig lang levetid;
2) Overvej arbejdsmediet og arbejdsforholdene for den svejste samling, såsom temperatur, korrosion, vibrationer, træthed osv.;
3) For store konstruktionsdele bør arbejdsbyrden ved forvarmning før svejsning og varmebehandling efter svejsning reduceres så meget som muligt;
4) De svejste dele kræver ikke længere eller kræver kun en lille mængde mekanisk bearbejdning;
5) Svejsearbejdet kan reduceres til et minimum;
6) Minimer deformation og spænding af den svejste struktur;
7) Let at konstruere og skabe gode arbejdsforhold for byggeri;
8) Brug nye teknologier og mekaniseret og automatiseret svejsning så meget som muligt for at forbedre arbejdsproduktiviteten; 9) Svejsninger er nemme at efterse for at sikre samlingskvalitet.
14. Beskriv venligst de grundlæggende betingelser for gasskæring. Kan oxygen-acetylen flammegasskæring bruges til kobber? Hvorfor?
Svar: De grundlæggende betingelser for gasskæring er:
(1) Metalets antændelsespunkt skal være lavere end metalets smeltepunkt.
(2) Metaloxidets smeltepunkt skal være lavere end selve metallets smeltepunkt.
(3) Når metal brænder i ilt, skal det kunne afgive en stor mængde varme.
(4) Metals termiske ledningsevne skal være lille.
Oxygen-acetylen flammegasskæring kan ikke bruges på rødt kobber, fordi kobberoxidet (CuO) genererer meget lidt varme, og dets varmeledningsevne er meget god (varmen kan ikke koncentreres i nærheden af snittet), så gasskæring er ikke mulig.
Indlægstid: 06-november 2023
