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

75609. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СИГНАЛА. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДОБИЯ СИГНАЛОВ. КОРРЕЛЯЦИЯ 136 KB
  Элемент из этого числового набора называется компонентом вектора. Это означает что анализ вектора f аналогичен анализу функции непрерывного сигнала ft если она не имеет точек разрыва. Для этого необходимо определить понятия: расстояния между векторами скалярное расстояние норма вектора...
75610. РАЗЛОЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ В ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ РЯД ФУРЬЕ 282.5 KB
  В последнем соотношении колебание самого большого периода, представленное суммой cost и sint, называют колебанием основной частоты или первой гармоникой. Колебание с периодом, равным половине основного периода, называют второй гармоникой
75611. РАЗЛОЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ В КОМПЛЕКСНЫЙ РЯД ФУРЬЕ 60.5 KB
  Это и есть разложение в комплексный ряд Фурье. Коэффициенты Сk называются комплексными коэффициентами Фурье и, подобно действительным коэффициентам Фурье, вычисляются как скалярные произведения
75612. КЛЮЧЕВЫЕ ОПЕРАЦИИ ЦОС 191 KB
  Применяется для вычисления выходного сигнала yt линейной системы по заданному входному xt и известному импульсному отклику ht рис. Линейными называются системы для которых справедлив принцип суперпозиции отклик на сумму входных сигналов равен сумме откликов на эти сигналы по отдельности и принцип однородности изменение амплитуды входного сигнала вызывает пропорциональное изменение амплитуды выходного сигнала. Для реальных систем объектов свойство линейности может выполняться приближенно В системах цифровой обработки...
75613. ПРОГРАММИРОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ ОПЕРАЦИЙ ЦОС В MATLAB 51.5 KB
  Основные арифметические операции в MATLAB: сложение, вычитание, умножение , деление и возведение в степень. Операции умножения, деления и возведения в степень рассчитаны на работу с матрицами, поэтому при поэлементных операциях они записываются
75614. Цифровая фильтрация 152 KB
  согласованные фильтры; фильтры для борьбы с шумами при нелинейных и нестационарных процессах фильтр ГильбертаХуанга Выбор способа борьбы с шумами должен производится с учетом свойств и особенностей информативного сигнала и помехи. Чем в большей степени свойства сигнала и шума априори известны тем может быть получен больший эффект от цифровой обработки. Кроме того несмотря на обилие стандартных доведенных до уровня готовых программ цифровой обработки с учетом конкретных априори известных свойствах информативного сигнала и шума может...
75615. ОПТИМАЛЬНАЯ И СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ 170.5 KB
  Оптимальная фильтрация Оптимальное выделение сигнала из шума можно проводить различными методами в зависимости от того какая задача ставится: обнаружение сигнала сохранение формы сигнала и т. В каждом методе оптимальной фильтрации вводится понятие критерия оптимальности согласно которому строится оптимальный алгоритм обработки сигнала. Оптимальный фильтр КолмогороваВинера Фильтры низкой частоты высокой частоты и полосовые фильтры эффективны в том случае когда частотные спектры сигнала и шума не...
75616. ПРИМЕНЕНИЕ ЦОС ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРОТКИХ СИГНАЛОВ. ОКОННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ 233.5 KB
  В том случае если анализируется одночастотный сигнал и он занимает все временное окно массив частотного спектра содержит только один ненулевой элемент номер которого равен количеству периодов сигнала во временном окне. Если же сигнал занимает не все временное окно а его часть то частотный спектр будет растекаться т. Для упрощения записи формулы приводятся в аналитической а не в дискретной форме с временным окном...
75617. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦ КОБАЛЬТА В СТРУКТУРЕ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА 7.57 MB
  Влияние концентрации исходного раствора хлорида кобальта при имплантации ионов кобальта в полимерную матрицу на основе политетрафторэтилена на размер получаемых наночастиц кобальта; влияние концентрации исходного раствора хлорида кобальта при имплантации ионов кобальта в полимерную матрицу на основе политетрафторэтилена на глубину проникновения наночастиц кобальта;