95753

Легирование сталей

Лекция

Производство и промышленные технологии

Это объясняется тем что сернистое железо расплавляется раньше основного металла и становится жидким тогда когда основной металл дойдет до пластичного состояния. При ковке такого металла сернистое железо дает трещины и нарушает связь между зернами металла.

Русский

2015-09-29

107 KB

0 чел.

Лекция № 6

Легирование сталей

Легирующие примеси – это элементы, специально вводимые в сталь, для придания ей определенных свойств и качеств. Основное назначение легирования – это повышение механических свойств, жаропрочности и коррозионной стойкости.

К легирующим элементам относятся: молибден, хром, никель, титан, вольфрам, ванадий.

В легирующих сталях предел прочности и текучести с повышением температуры падает медленнее, чем в углеродистых сталях. В деталях паровых котлов, работающих длительное время при повышенной температуре, появляется пластичная деформация, даже если действующее напряжение значительно ниже предела текучести при данной температуре развивается ползучесть.

Скорость ползучести уменьшается с повышением % содержания углерода в стали. Применение легирующих добавок снижает рост ползучести в отличии от углеродистых сталей, при тем-ре выше 4500С.

Марки стали 15ХМ, 12Х1МФ, 12ГС, 12МХ, 12Х2МФБ.

Вредные примеси в сталях

Сера – образует с железом хим.соединение называется сернистым железом. Сталь с примесью серы становится красноломкой, т.е. дает трещины при прокатке и ковки в нагретом состоянии. Это объясняется тем, что сернистое железо расплавляется раньше основного металла и становится жидким тогда, когда основной металл дойдет до пластичного состояния. При ковке такого металла сернистое железо дает трещины и нарушает связь между зернами металла. Содержание серы 0,5 ÷ 0,7%.

Фосфор – фосфористое железо – более хрупкое, чем сама сталь. При большом содержании фосфора железо становиться хладноломким, т.е. способно разрушаться при нормальной тем-ре. Содержание фосфора в железе не больше 0,4 ÷ 0,9%.

Кислород и азот в больших количествах также являются вредными примесями.

Кислород присутствует в железе в виде окиси и способствует красной ломкости.

Азот – старении в стали, проявляющееся с повышением ее хрупкости в течение времени.

СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ ТЭС

Газосварочные работы

Газовая сварка относится к сварке плавлением. Процесс газ. сварки состоит в нагревании кромок соединяемых деталей, до расплавляемого состояния пламенем газосварочных горелок.

Газовая сварка обладает след. преимуществами:

  •  относительная простота процесса не требует сложного оборудования источника электроэнергии.
  •  изменяя тепловую мощность в пламени горелки и ее положение относительно места сварки, сварщик может регулировать скорость нагрева и охлаждения.

Недостатки:

  •  большая зона воздействия тепла на металл, в отличии от другой сварки
  •  меньшая скорость нагрева металла

Для газовой сварки необходимо:

  1.  кислород и горючий газ (ацетилен или его заменители);
  2.  присадочная проволока;
  3.  кислородные баллоны для хранения запасов кислорода;
  4.  ацетиленовые генераторы для получения ацетилена из карбида кальция;
  5.  набор наконечников для нагрева металла различной величины. При резке металла набор мундштуков.

Внешний вид газового пламени, а так же его температура и степень воздействия на металл, зависят от соотношения в нем кислорода и ацетилена, меняя отношение, меняется свойство пламени. Без добавления кислорода пламя имеет желтоватый свет и длинный факел без светлого ядра, такое пламя не пригодно для сварки, имеет низкую температуру, много коптит, выделяя при этом несгоревший углерод. При добавлении кислорода пламя меняет форму и цвет (рисунок).

При ремонте и монтаже оборудования широко используется кислородная резка металлов. Позволяет резать углеродистую и низколегированную сталь при резке листов толщиной 3 ÷ 5 мм во всех положениях, не позволяет резать высоколегированную сталь, чугун и цветные металлы.

Кислородный резак отличается от газовой сварки горелки наличием дополнительных каналов для подвода режущего кислорода.

Сущность состоит в нагреве и расплавлении металла в струе чистого кислорода.

Сгорание метала и выдувание окислов из полости реза обеспечивается кислородной струей направленной из мундштука 1, предварительный разогрев металла обеспечивается газовым пламенем 2.Здесь в качестве горючего газа используется ацетилен с кислородом. Давление подаваемого кислорода 10-15 атм.

Электросварочные работы

Наиболее распространенным способом сборки при ремонте оборудования ТЭС является электродуговая сварка. На ее дело приходится 80-90% всего объема сварочных работ.

При ручной электродуговой сварке металлическим электродом источником нагрева является  электрическая дуга, горящая между торцом электрода и изделия.

 

Электрическая дуга 1, горит между электродом 2 и свариваемым изделием 3 в газообразной среде 4. газошлаковая расплавленного металла 5. Обеспечивается расплавляемым и сгораемыми покрытиями электрода. Зажигание дуги производится путем короткого замыкания т.е. прикосновением конца электродов к изделию и последующего быстрого его отрыва. Чем ниже температура окружающего воздуха, тем больше скорость охлаждения металлического шва. Быстрое охлаждение металлического шва приводит к тому, что газы и не металл не успевают выделится из шва и остаются там в виде газовых пор и шлаковых включений. Отрицательное воздействие низкой температуры окружающего воздуха тем заметнее, чем выше толщина сварного шва.

В связи с этим существует ряд мероприятий принимаемых при сварке металла на морозе:

  1.  подбор электродов обеспечивающих наибольшую вязкость и пластичность наплавляемого металла.
  2.  электроды, хранившиеся длительное время на морозе должны быть просушены.
  3.  сварку проводить с увеличенной силой тока на 5÷15% обычно с целью уменьшения скорости охлаждения металла.
  4.  защита места сварки и самого сварщика с помощью укрытия
  5.  сварку производить с предварительным подогревом  места сварки до 200  ºC.

Подогрев места сварки осуществляется пламенем газовой горелки.

Контроль качества сварки

К основным дефектам сварки (сварных швов) относятся:

а) подрезы;

б) непровары;

в) несплавления;

г) наплывы.

Подрезы представляют собой, уменьшение толщины основного метала в месте перехода к направленному металлу, получается при сварке горелкой большой мощности и выплавлении основного металла.

Непровары (несплавления) образуются при недостаточной мощности питания и не полном прогреве. Выражается в недостаточном сплавлении основного металла и металла шва.

Наплывы образуются в результате быстрого расплавления присадочного материала и натекании жидкого металла на недостаточно нагретую поверхность металла кромок шва.

Один из методов контроля сварных швов является ультразвуковой метод. Он основан на способности высокочастотных колебаний, свыше 200 кГц, проникать в металл шва, отражаться от его поверхности, трещин и других дефектов. Отраженные колебания улавливаются и передаются на прибор.

PAGE  1


б

Рис. Электродуговая сварка

3

2

1

Рис. Кислородный резак

1

3

1

2

1

O2

газ + O2

2

1

4

3

в

а

г

с дефектом

шов без дефектов

Рис. Ультразвуковой метод исследования сварного шва

~ U

Рис. Виды пламени

а) нормальное восстановительное пламя; б) пламя с избытком ацетилена;  в) окислительное (с избытком кислорода)

Рис. Дефекты сварного шва


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78970. Эмпирический уровень научного познания и его методы 33 KB
  Эмпирический уровень научного познания и его методы.Традиционно принято различать два уровня научного познания: эмпирический и теоретический. Структура эмпирического знания. Несмотря на близость понятий чувственного и эмпирического уровня знания между ними не может иметь место логическая выводимость одного вида знания из другого.
78971. Наблюдение и эксперимент в научном познании, виды экспериментов. Роль приборов 31 KB
  Все приборы условно можно разделить на два класса качественные и количественные. Качественные приборы используют когда интересуются качественной стороной объекта если она не может быть получена непосредственно с помощью органов чувств.В зависимости от выполняемых функций качественные приборы делят на 3 группы:Приборыусилители применяются в тех случаях когда идущие от объекта сигналы остаются за порогом ощущений когда особенности среды затрудняют изучение сигналов. Эти приборы предназначены для изучения класса явлений объективные...
78972. Формы развития научных знаний: проблема, факт, гипотеза, теория, научно-исследовательская программа 37.5 KB
  Проблема - объективно возникающий в ходе развития познания вопрос или комплекс вопросов, решение которых представляет существенный практический или теоретический интерес. Проблема в науке - это такая задача или вопрос
78973. Изменчивость научного знания как проблема философии науки. Представление о движущих силах развития научного знания. 45 KB
  Изменчивость научного знания как проблема философии науки. Представление о движущих силах развития научного знания. XX века в качестве оппозиции экстернализму подчеркивавшему фундаментальную роль социальных факторов как на этапе генезиса науки так и на всех последующих этапах развития научного знания. Последнему принадлежит наиболее значительная попытка обоснования правомерности интерналистской программы развития научного знания.
78974. Теоретический уровень научного познания и его методы 37 KB
  Теоретический уровень научного познания и его методы Теоретический уровень высший уровень научного познания включает факты добытые эмпирическим путем предшествующие развитию науки а также логические выводы добытые разумом человека. Абстрагирование Процесс познания всегда начинается с рассмотрения конкретных чувственно воспринимаемых предметов и явлений их внешних признаков свойств связей. является необходимым моментом процесса познания.
78975. Кумулятивистская и антикумулятивисткая модели развития науки, концепции Поппера, Куна, Лакатоса 30.5 KB
  Кумулятивистская и антикумулятивисткая модели развития науки концепции Поппера Куна Лакатоса. Концепция Куна Кун считает что развитие науки представляет поцесс поочередной смены двух периодов – нормальной науки и научной революции. Причем последние гораздо более редки в истории развития науки по сравнению с первыми. Характер концепции Куна определяется пониманием научного сообщества члены которого разделяют определенную парадигму приверженность к которой обуславливается положением его в данной социальной организации науки принципами...
78976. КОНЦЕПЦИЯ НАУЧНЫХ РЕВОЛЮЦИЙ Т.КУНА 40 KB
  История науки по Куну: Согласно книге Структура научных революций Т.Куна историю науки можно представить следующей схемой: 1 При переходе к зрелой науке на основе идей одной или нескольких научных школ возникает общепринятая парадигма; 2 одно из главных направлений деятельности нормальной науки – обнаружение и объяснение фактов как фактов подтверждающих парадигму; 3 при таком исследовании часть фактов трактуется как аномалии – факты противоречащие парадигме; 4 в период кризиса доверие к парадигме в известной степени подорвано но...
78978. Особенности становления и основные принципы неклассической науки 43 KB
  Планк квантавая теория Резенфорд планетарная модель атома Ренген ренгеновские лучи Все эти открытия разрушили картину мира. Основные принципы: Установка на невозможность описать мир сам по себе Установлено различие в организации и развитии 3х уровней мира: макро микро мега. Нет качественной однородности в мега микро и макромирах Вероятностный детерменизм Признавалась роль случайностей. Случайность – равноценный фактор необходимости Объект исследования не вещи а процессы Принципиально невозможно найти первокирпичик мира т.