Вплив сірки і фосфору на утворення гарячих тріщин - Курсовая работа

При розробці технології зварювання приймають, що стійкість металу шва проти гарячих кристалізаційних тріщин залежить від наступних факторів: величини і швидкості наростання діючих в процесі кристалізації металу шва; хімічного складу металу шва; формою зварної ванни; величини первинних кристалітів. Із хімічних елементів, присутніх в зварній ванні при зварюванні сталей та інших сплавів, найбільш негативно впливає на технологічну міцність сірка, так як вона утворює легкоплавку евтектику FES-Fe з температурою плавлення 988 °С, розташовану по границям стовпчастих кристалітів, що суттєво розширює величину температурного інтервалу крихкості.Гарячими кристалізаційними тріщинами називають крихкі міжкристалічні руйнування зварних зєднань при високих температурах, переважно в процесі первинної кристалізації швів, а інколи і після її закінчення при температурах, дещо нижчих за солідус, коли величина деформації перевищує їхню пластичність. По температурі виникнення гарячі тріщини підрозділяють на кристалізаційні, що виникають в області температур солідуса і підсолідусні, температура утворення яких нижче температури закінчення процесу затвердіння. По розташуванню в зварному зєднанні розрізняють гарячі тріщини у шві, в зоні сплавлення, у навколошовній зоні, а також в залежності від орієнтування їх щодо напрямку зварювання - повздовжні і поперечні. У всіх випадках вірогідність утворення тріщин визначається співвідношенням пластичних властивостей сполук в ТІК і темпом деформацій. Однак ступінь впливу окремих технологічних і металургійних факторів для кожного виду може бути істотно різною у звязку з неоднаковими умовами формування хімічної і фізичної неоднорідності в різних зонах зварного зєднання.Комірковий тип структури стовпчастих кристалітів порівняно з дендритними має нижчу пластичність. Коли умовні осі кристалітів криволінійні в площині, а особливо - в обємі, пластичність та міцність зростають. 1.4 показано вплив величини мінімальної пластичності в ТІК на опірність зварного зєднання утворенню гарячих тріщин. При цьому прийнято, що деформаційна здатність сплаву в ТІК визначається його пластичністю, так як при температурах в області Тс пружною деформацією можна зневажити через її незначність. Сплав, що володіє більшою пластичністю - Пз, тріщини не дасть, так як виникає темп деформації (крива е) недостатній для вичерпання його пластичності.Величина ТІК в основному залежить від хімічного складу сталі, який визначає температурний інтервал кристалізації. Зі збільшенням вмісту вуглецю в сталі температурний інтервал первинної кристалізації, а тим самим і ТІК розширюється. При цьому прийнято, що характер зміни пластичності в ТІК у всіх трьох розглянутих сплавів однаковий і пластичність залишається практично незмінною на всьому протязі ТІК. Значення ТІК, так само як і значення мінімальної пластичності, залежить від багатьох факторів, що піддаються управлінню, головні з яких - хімічний склад зварюваних матеріалів і вживаних присадних дротів, покриття електродів, флюси, режим зварювання, що визначає форму шва, схему кристалізації, і процеси структуроутворення в шві і біля шовній зоні, розмір зерна, характер і інтенсивність протікання лікваційних і сегрегаційній процесів та ін. У зварному шві, при кристалізації якого виникає темп деформації е, характерне кривій 1, при температурі T2 зявиться тріщина, так як в цей момент значення деформації перевищить пластичність зєднання в ТІК.В даній роботі[8] досліджено вплив FES на утворення кристалізаційних тріщин при зварюванні електротехнічної сталі марки Є412. Зварювання виконували на автоматі АДВС-5 неплавким вольфрамовим електродом в середовищі аргону при наступних режимах: сила струму 195А, напруга на дузі 13.5 В, швидкістю зварювання 4.5 мм\с. Зразок розміром 120х60х2.5 мм перед зварюванням зачистили і обезжирили. В першій серії дослідів досліджували вплив середнього вмісту сірки в металі шва на утворення в ньому тріщин. Звязок процесів утворення кристалізаційних тріщин при зварюванні електротехнічної сталі з наявністю в металі шва сірки підтверджують результати експериментів зі зразками при переривчастому введенні FES в корінь шва, які здійснювали на ділянках довжиною 30 мм з інтервалом 20 мм.Як вони впливають на корозійну стійкість металів, як на утворення гарячих кристалізаційних тріщин та на механічні властивості сталей.Досліджувався вплив сульфід заліза на механічні властивості зразків із армко-заліза в вакуумі при температурі 1100°С [10]. Перед випробуванням зразки промивали в етиловому спирту, заповняли порошком хімічно чистого сульфід заліза, а потім отвори закривали пробками із армко-заліза і заварювали в барокамері, наповненій аргоном. Така методика виготовлення зразків виключає вплив будь-яких елементів або компонентів середовища, окрім сульфід заліза на внутрішню поверхню зразків при подальшому їх випробуванні. Для того, щоб більш точно оцінити вплив сульфід заліза на властивості армко-заліза проводили аналогічні випробування ідентичних зразків без заповнення їх сульфід залі

Зміст

Вступ

1. Аналітичний розділ

1.1 Природа утворення гарячих тріщин

1.1.1 Вплив деформаційної спроможності на утворення ГКТ

1.1.2 Вплив величини ТІК на утворення ГКТ

1.1.3 Вплив величини і темпу деформації на ГКТ

1.2 Вплив сірки на утворення гарячих тріщин при зварюванні

2. Дослідницький розділ

2.1 Мета дослідження

2.2 Методика виконання дослідження

2.3 Результати мікроструктурного аналізу

3. Економічний розділ

3.1 Планування бакалаврської роботи

3.2 Розрахунок витрат на виконання магістерської роботи

3.2.1 Визначення собівартості і ціни розробленого методу

3.2.2 Розрахунок витрат на оплату праці

3.2.3 Відрахування на соціальні заходи

3.2.4 Розрахунок витрат на матеріали

3.2.5 Накладні витрати

3.2.6 Витрати на розробку проектного рішення

3.2.7 Витрати на налагодження і дослідну експлуатацію проектного рішення

3.2.8 Витрати на розробку і впровадження проектного рішення

4. Охорона праці

4.1 Засоби захисту при виконанні шліфів для мікроструктурного аналізу

4.2 Засоби захисту при виготовлені шліфа

Висновки

Список використаної літератури