Аналіз структурних змін навколо зварного шва зварюваних металів

 

Під час аналізу термообробки металів необхідно використовувати діаграми анізотермічного перетворення в зоні термічного впливу, а також дані з кінетики росту зерен під час термообробки КПЕ з літературних джерел. На основі цього оцінюють ймовірність утворення загартованого й напруженого стану та інших показників.

Нормалізація спричиняє повну фазову перекристалізацію в сталі і призначена для ліквідації структур із великими зернами.

Під час гартування внаслідок високої швидкості охолодження сталь набуває структури, відмінної від фазових, що відповідають діаграмі стану „залізо-цементитˮ (Додаток Д) та має підвищене значення вільної енергії і більші внутрішні напруги. Довготривалий нагрів доевтектоїдних сталей при температурах, що значно перевищують А_с3, або евтектоїдних - вище А_с1, призводить до виникнення великого зерна.

Розмір зерна не має істотного впливу на механічні властивості й твердість під час статичних навантажень, але з ростом зерна різко знижуються ударна в'язкість, робота поширення тріщин і поріг холодноламкості. Чим більше зерно, тим більше в сталі утворюється гартувальних тріщин і деформацій. Під час вибору режимів термообробки це потрібно враховувати. При визначенні структурних складових сталі за допомогою діаграми стану залізо-цементит найважливіше значення грають точки Чернова (критичні точки) (рисунок 2), Для визначення критичних точок необхідно провести ординату на діаграмі стану через точку, що вказує склад вуглецю в стані перенасичення, ордината з лінією Р8К відповідає критичній точці А₁ (температура поліморфного аустенітного перетворення в сталях, що вміщують більше 0,8 % вуглецюв умовах рівноваги, відповідає евтектоїдній і позначається А₁); при охолодженні вона позначається А_г1, а при нагріванні – А_с1. Таким чином позначаються і критичні точки А_з, а з лініями GS і ЕS - критичні точки А₃ і А_С1для евтектоїдних і заевтектоїдних сталей відповідно.

 

Вибір режимів охолодження зварюваних конструкцій

 

Структура металу після нагріву, в основному, залежить від режиму охолодження. Головнимфактором, що визначає структурні складові металу, є швидкість охолодження та охолоджуюче середовище. Під час нормалізації після недовгої витримки при температурі, що перевищує критичні точки на 30... 50°С, матеріал охолоджується на повітрі. При гартуванні після перегріву вище температури фазових перетворень настає швидке охолодження. Внаслідок високої швидкості охолодження виникають гартівні структури: мартенсит з цементитом, мартенсит із трооститом, бейніт, троостит, сорбіт. При неповному гартуванні доевтектоїдної сталі її структура складається з мартенситу і фериту.

Чим більша швидкість охолодження і нижча температура розпаду аустеніту, тим дисперсніша фероцементитна структура, що утворюється. В цьому розділі необхідно вибрати режими охолодження конструкції після зварювання і обумовити цей вибір.

 

Вибір форми і об'єму вакуумної камери та оснастки для реалізації процесу зварювання запропонованої конструкції. Вибір пристосування для утримання конструкції при електронно-променевому зварюванні.

 

В розділі розкривається роль оснастки при електронно-променевому зварюванні, викладаються види й номенклатура конструкційних матеріалів, що застосовуються. Виходячи з форми габаритів зварної конструкції, розташування оснастки, вибираються форма і об'єм вакуумної камери, тип вакуумної установки.

Вибираються механізми переміщення виробу відносно електронної гармати та інша оснастка. До неї відноситься також пристосування, за допомогою якого зварювальна конструкція утримується в необхідному положенні відносно електронної гармати.