МДК01.01 ТЕХНОЛОГИЯ СВАРОЧНЫХ РАБОТ — МДК01.01 Технология сварочных работ. Сварка как малая металлургия
Тема: Металлургические процессы при сварке
Изучить тему и ответить на вопросы лекции
- По своей природе сварка является металлургическим процессом.
- Металлургия сварки характеризуется теми физико-химическими процессами, которые протекают в сварочной зоне.
- Эти процессы определяются взаимодействием расплавленного металла со сварочными флюсами, шлаками и газами, а также охлаждением и кристаллизацией металла шва и превращениями основного металла в зоне термического влияния.
- И протекают на всех стадиях дуговой сварки:
- - в период плавления электрода,
- - перехода капли жидкого металла через дуговой промежуток
- - в самой сварочной ванне.
- Однако в отличие от общей металлургии, характерной для сталеплавильных агрегатов, условия протекания металлургических процессов при сварке отличаются рядом особенностей, влияющих как на ход их развития, так и на получаемые результаты.
- Такими особенностями являются:
- Малый объем сварочной ванны и в то же время достаточно большие относительные количества реагирующих фаз в ней.
- Высокие температуры в различных областях сварочной зоны и большой перегрев расплава в ванне.
- Движение жидкого металла, интенсивное перемешивание расплавленных продуктов и их непрерывное обновление и обмен в сварочной ванне.
- Высокие скорости охлаждения и кристаллизации наплавленного металла.
- В этих условиях наблюдается активное взаимодействие расплавленного металла с окружающей газовой средой и флюсами, нагретыми до высоких температур.
- Протекание процессов происходит с большой скоростью.
- Однако в связи с кратковременностью существования расплава и постоянного обновления взаимодействующих фаз чаще всего они не доходят до полного завершения и большинство реакций в сварочной зоне не достигает равновесного состояния.
- К тому же создаются условия, препятствующие полному очищению металла шва от различных неметаллических включений, оксидов и газов, которые из-за быстрого затвердевания расплава не успевают выходить на поверхность сварочной ванны и удаляться в шлак.
- С другой стороны, высокие скорости охлаждения и кристаллизации металла существенно отражаются на строении получаемых швов, приводят к мелкозернистой структуре их, уменьшению химической неоднородности, а в результате - повышению свойств литого металла шва.
- Имеющие место металлургические процессы связаны с протеканием определенных химических реакций, в результате которых может происходить окисление или раскисление металла шва, легирование его определенными элементами, растворение и выделение в шве газов и др.
- Некоторые из них ведут к ухудшению свойств получаемых соединенийи являются нежелательными (например, окисление), другие способствуют повышению качества и свойств соединений и часто проводятся преднамеренно, например, раскисление.
- Поэтому в том или ином случае назначения условий сварки необходимо исходить из анализа прохождения всего комплекса физико-химических процессов, имея в виду, что общим результатом их должно быть получение металла шва с определенными свойствами и определенного химического состава.
- Это определяется не только составом присадочного и основного металла, но и в значительной степени зависит от характера и интенсивности реакций, протекающих в процессе сварки.
Вопросы:
- Что понимают под термином «металлургические процессы при сварке»?
- Какие особенности протекания металлургических процессов при сварке можно отметить?