Պողպատի զոդում. դասակարգում. Պողպատների եռակցման խմբեր

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-02 13:56

Պողպատը հիմնական կառուցվածքային նյութն է: Այն երկաթ-ածխածնային համաձուլվածք է, որը պարունակում է տարբեր կեղտեր։ Նրա բաղադրության մեջ ընդգրկված բոլոր բաղադրիչները ազդում են ձուլակտորի հատկությունների վրա: Մետաղների տեխնոլոգիական բնութագրիչներից է բարձրորակ եռակցված հոդերի ձևավորման ունակությունը։

Գործոններ, որոնք որոշում են պողպատի եռակցելիությունը

Պողպատի եռակցման գնահատումը կատարվում է հիմնական ցուցանիշի արժեքով՝ С_{համարժեք -ի ածխածնի համարժեքով: Սա պայմանական գործակից է, որը հաշվի է առնում ածխածնի պարունակության և հիմնական համաձուլվածքի տարրերի ազդեցության աստիճանը եռակցման բնութագրերի վրա։}

Հետևյալ գործոնները ազդում են պողպատի եռակցման վրա.

1. Ածխածնի պարունակություն։
2. Վնասակար կեղտերի առկայություն.
3. Դոպինգի աստիճան.
4. Միկրոկառուցվածքի տեսք։
5. Բնապահպանական պայմաններ.
6. Մետաղական հաստություն.

Առավել տեղեկատվական պարամետրը քիմիական կազմն է։

Պողպատների բաշխում ըստ եռակցման խմբերի

Ենթակա էԱյս բոլոր գործոնները, պողպատի եռակցման ունակությունը տարբեր բնութագրեր ունի:

Պողպատների դասակարգում ըստ եռակցման.

• Լավ (երբ С_{eq≧0, 25%). ցածր ածխածնային պողպատից մասերի համար; կախված չէ արտադրանքի հաստությունից, եղանակային պայմաններից, նախապատրաստական աշխատանքների առկայությունից։}
• Բավարար (0,25%≦С_{eq≦0,35%). կան շրջակա միջավայրի պայմանների և եռակցված կառուցվածքի տրամագծի սահմանափակումներ (օդի ջերմաստիճանը մինչև -5, հանգիստ պայմաններում եղանակ, հաստությունը մինչև 20 մմ).}
• սահմանափակ (0,35%≦C_{eq≦0,45%). որակյալ կարի ձևավորման համար անհրաժեշտ է նախնական ջեռուցում: Այն նպաստում է «սահուն» ավստենիտիկ փոխակերպումների, կայուն կառուցվածքների (ֆերիտիկ-պերլիտիկ, բաինիտային) ձևավորմանը։}
• Վատ (С_{eq≧0, 45%). մեխանիկորեն կայուն եռակցված միացման ձևավորումն անհնար է առանց մետաղի եզրերի նախնական ջերմաստիճանային պատրաստման, ինչպես նաև հետագա ջերմային մշակման: եռակցված կառուցվածքի մասին: Ցանկալի միկրոկառուցվածքի ձևավորման համար պահանջվում է լրացուցիչ ջեռուցում և հարթ սառեցում:}

Պողպատե եռակցման խմբերը հեշտացնում են երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքների հատուկ դասերի եռակցման տեխնոլոգիական առանձնահատկությունները:

Ջերմային բուժում

Կախված պողպատների եռակցման խմբից և համապատասխան տեխնոլոգիական առանձնահատկություններից՝ եռակցված միացման բնութագրերը կարող են ճշգրտվել՝ օգտագործելով հաջորդական ջերմաստիճանի ազդեցությունները: Գոյություն ունեն ջերմային մշակման 4 հիմնական եղանակ՝ կարծրացում, կոփում,կռում և նորմալացում։

Ամենատարածվածներն են մարումը և կոփումը եռակցման կարծրության և միաժամանակ ամրության համար, սթրեսից ազատում, ճաքերի կանխարգելում: Կոփման աստիճանը կախված է նյութից և ցանկալի հատկություններից։

Նախապատրաստական աշխատանքների ընթացքում իրականացվում է մետաղական կոնստրուկցիաների ջերմային մշակում:

• եռացում - մետաղի ներսում սթրեսը հանելու համար՝ ապահովելով դրա փափկությունն ու ճկունությունը;
• նախապես տաքացվում է ջերմաստիճանի տարբերությունը նվազագույնի հասցնելու համար:

Ջերմաստիճանի ազդեցության ռացիոնալ կառավարումը թույլ է տալիս՝

• պատրաստել մասը աշխատանքի համար (թեթևացնել բոլոր ներքին սթրեսները՝ մանրացնելով հատիկները);
• կրճատել ջերմաստիճանի տարբերությունները սառը մետաղի վրա;
• բարելավել եռակցված առարկայի որակը՝ միկրոկառուցվածքը ջերմային շտկելով:

Հատկությունների ուղղումը ըստ ջերմաստիճանի տարբերությունների կարող է լինել տեղական կամ ընդհանուր: Եզրերի ջեռուցումն իրականացվում է գազի կամ էլեկտրական աղեղային սարքավորումների միջոցով: Ամբողջ մասը տաքացնելու և սահուն սառեցման համար օգտագործվում են հատուկ վառարաններ։

Միկրոկառուցվածքի ազդեցությունը հատկությունների վրա

Ջերմային մշակման գործընթացների էությունը հիմնված է ձուլակտորի ներսում կառուցվածքային փոխակերպումների և ամրացված մետաղի վրա դրանց ազդեցության վրա: Այսպիսով, երբ տաքացվում է մինչև 727 ˚C, այն խառը հատիկավոր ավստենիտիկ կառուցվածք է: Սառեցման մեթոդը որոշում է փոխակերպման տարբերակները՝

1. Վառարանի ներսում (արագությունը 1˚C/րոպե) - մոտ 200 HB կարծրությամբ (Բրինելի կարծրություն) ձևավորվում են մարգարիտ կառուցվածքներ.
2. Միացված էօդ (10˚С/րոպե) – սորբիտոլ (ֆերիտ-պերլիտի հատիկներ), կարծրություն 300 HB։
3. Յուղ (100˚C/րոպե) – տրոստիտ (ֆերիտ-ցեմենտիտ միկրոկառուցվածք), 400 HB:
4. Ջուր (1000˚C/րոպե) – մարտենսիտ՝ կոշտ (600 HB), բայց փխրուն ասեղնաձև կառուցվածք։

Եռակցման միացումը պետք է ունենա բավականաչափ կարծրություն, ամրություն, պլաստիկության որակի ցուցանիշներ, ուստի կարի մարտենզիտային բնութագրերը ընդունելի չեն: Ցածր ածխածնային համաձուլվածքները ունեն ֆերիտային, ֆերիտ-պերլիտային, ֆերիտաուստենիտիկ կառուցվածք։ Միջին ածխածնային և միջին լեգիրված պողպատներ՝ մարգարտյա: Բարձր ածխածնային և բարձր համաձուլվածքով - մարտենզիտ կամ տրոստիտ, որը կարևոր է ֆերիտա-աուստենիտիկ ձևի բերելու համար:

Թեթև պողպատի զոդում

Ածխածնային պողպատների եռակցումը որոշվում է ածխածնի և կեղտերի քանակով: Նրանք կարողանում են այրվել՝ վերածվելով գազային ձևերի և տալով կարի անորակ ծակոտկենություն։ Ծծումբը և ֆոսֆորը կարող են կենտրոնանալ հատիկների եզրերին՝ մեծացնելով կառուցվածքի փխրունությունը։ Եռակցումն ամենապարզեցվածն է, սակայն պահանջում է անհատական մոտեցում:

Ընդհանուր որակի ածխածնային պողպատը բաժանված է երեք խմբի՝ A, B և C։ Եռակցման աշխատանքներն իրականացվում են C խմբի մետաղով։

VST1 - VST4 դասերի պողպատի եռակցումը, ԳՕՍՏ 380-94-ի համաձայն, բնութագրվում է սահմանափակումների և լրացուցիչ պահանջների բացակայությամբ: Մինչև 40 մմ տրամագծով մասերի եռակցումը տեղի է ունենում առանց ջեռուցման: Հնարավոր ցուցանիշներ դասարաններում. G - մանգանի բարձր պարունակություն; kp, ps, cn - «եռացող», «կիսահանգիստ», «հանգիստ»համապատասխանաբար.

Ցածր ածխածնային որակի պողպատը ներկայացված է ածխածնի հարյուրերորդական նշանակմամբ դասակարգերով, որոնք ցույց են տալիս դեօքսիդացման և մանգանի պարունակության աստիճանը (ԳՕՍՏ 1050-88). նաև 15kp, 15ps, 15G), 20 (նաև 20kp, 20ps, 20G):

Որակյալ զոդում ապահովելու համար անհրաժեշտ է իրականացնել եռակցման ավազանի հագեցվածության գործընթացը ածխածնով C-ով և մանգանով։

Եռակցման մեթոդներ.

1. Ձեռքով աղեղ՝ օգտագործելով հատուկ, սկզբնապես կալցինացված էլեկտրոդներ՝ 2-ից 5 մմ տրամագծով: Տեսակները՝ E38 (միջին ամրության համար), E42, E46 (մինչև 420 ՄՊա լավ ամրության համար), E42A, E46A (բարդ կառուցվածքների բարձր ամրության և հատուկ պայմաններում դրանց շահագործման համար): OMM-5 և UONI 13/45 ձողերով եռակցումն իրականացվում է ուղղակի հոսանքի ազդեցության ներքո: TsM-7, OMA-2, SM-11 էլեկտրոդների հետ աշխատանքն իրականացվում է ցանկացած բնութագրիչի հոսանքով։
2. Գազային զոդում. Ամենից հաճախ անցանկալի, բայց հնարավոր է: Այն իրականացվում է լցնող մետաղալարով Sv-08, Sv-08A, Sv-08GA, Sv-08GS: Նիհար ցածր ածխածնային մետաղը (d 8 մմ) եռակցվում է ձախ կողմում, հաստությունը (d 8 մմ) - ճիշտ: Կարի հատկությունների թերությունները կարող են վերացվել նորմալացման կամ կռելու միջոցով:

Ցածրածխածնային պողպատների եռակցումը կատարվում է առանց լրացուցիչ տաքացման։ Պարզ ձևի մանրամասների համար սահմանափակումներ չկան: Կարևոր է քամուց պաշտպանել ծավալային և վանդակավոր կառույցները։ Ցանկալի է կոմպլեքս առարկաները արհեստանոցում զոդել 5˚С-ից ոչ ցածր ջերմաստիճանում։

Այսպիսով, VST1 - VST4 դասարանների համար, պողպատ 10 - պողպատ 20 - եռակցումը լավ է, գործնականումառանց սահմանափակումների, որը պահանջում է եռակցման մեթոդի, էլեկտրոդի տեսակի և հոսանքի բնութագրերի ստանդարտ անհատական ընտրություն:

Միջին և բարձր ածխածնային կառուցվածքային պողպատներ

Ածխածնով համաձուլվածքի հագեցվածությունը նվազեցնում է լավ միացություններ առաջացնելու նրա կարողությունը: Աղեղի կամ գազի բոցի ջերմային ազդեցության գործընթացում ծծումբը կուտակվում է հատիկների եզրերի երկայնքով՝ հանգեցնելով կարմիր փխրունության, ֆոսֆորը՝ սառը փխրունության։ Ամենից հաճախ մանգանով համաձուլված նյութերը զոդում են։

Սա ներառում է սովորական որակի VSt4, VSt5 (ԳՕՍՏ 380-94), բարձրորակ 25, 25G, 30, 30G, 35, 35G, 40, 45G (ԳՕՍՏ 1050-88) տարբեր մետալուրգիական արտադրության պողպատներ։.

Աշխատանքի էությունը եռակցման ավազանում ածխածնի քանակի կրճատումն է, դրա մեջ գտնվող մետաղը սիլիցիումով և մանգանով հագեցնելը և օպտիմալ տեխնոլոգիայի ապահովումը: Միևնույն ժամանակ, կարևոր է կանխել ածխածնի ավելորդ կորուստները, որոնք կարող են հանգեցնել մեխանիկական հատկությունների ապակայունացման։

Միջին և բարձր ածխածնային պողպատներով եռակցման առանձնահատկությունները

1. Եզրային սկզբնական տաքացում մինչև 100-200˚С մինչև 150 մմ լայնության համար: Միայն Vst4 և պողպատ 25 դասարանները եռակցվում են առանց լրացուցիչ ջեռուցման: Միջին ածխածնային պողպատների համար, որոնք ունեն բավարար եռակցում, աշխատանքը սկսելուց առաջ կատարվում է լիարժեք նորմալացում: Բարձր ածխածնային պողպատների համար պահանջվում է նախնական հալում:
2. Արկային եռակցումն իրականացվում է ծածկված կալցինացված էլեկտրոդներով՝ 3-ից 6 մմ չափսերով (OZS-2, UONI-13/55, ANO-7), ուղղակի հոսանքի տակ: հնարավոր է աշխատելհոսք կամ պաշտպանիչ գազեր (CO_{2, արգոն):}
3. Գազային եռակցումն իրականացվում է կարբյուրացնող բոցով, ձախ եղանակով, մինչև 200˚C ջերմաստիճանի նախնական տաքացումով, ացետիլենի միատեսակ ցածր էներգիայի մատակարարմամբ։
4. Մասերի պարտադիր ջերմային մշակում. կարծրացում և կոփում կամ առանձին կոփում ներքին լարումները նվազագույնի հասցնելու, ճաքերը կանխելու, կարծրացած մարտենզիտային և տրոստիտային կառուցվածքները փափկելու համար:
5. Կոնտակտային կետային եռակցումը կատարվում է առանց սահմանափակման։

Այսպիսով, միջին և բարձր ածխածնային կառուցվածքային պողպատները եռակցվում են գործնականում առանց սահմանափակումների, առնվազն 5˚С արտաքին ջերմաստիճանում: Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում նախնական նախնական տաքացումը և բարձրորակ ջերմային մշակումը պարտադիր են։

Ցածր լեգիրված պողպատների եռակցում

Լեգիրված պողպատները պողպատներ են, որոնք հալման ժամանակ հագեցած են տարբեր մետաղներով՝ ցանկալի հատկություններ ստանալու համար: Գրեթե բոլորը դրական են ազդում կարծրության և ամրության վրա։ Քրոմը և նիկելը ջերմակայուն և չժանգոտվող համաձուլվածքների մի մասն են: Վանադիումը և սիլիցիումը տալիս են առաձգականություն, օգտագործվում են որպես աղբյուրների և զսպանակների պատրաստման նյութ։ Մոլիբդենը, մանգանը, տիտանը բարձրացնում են մաշվածության դիմադրությունը, վոլֆրամը՝ կարմիր կարծրությունը։ Միևնույն ժամանակ, դրականորեն ազդելով մասերի հատկությունների վրա, դրանք վատթարացնում են պողպատի եռակցումը: Բացի այդ, աճում են կարծրացման և մարտենզիտային կառուցվածքների առաջացման աստիճանը, ներքին լարումները և կարերի ճաքերի վտանգը։

Լեգիրված պողպատների եռակցելիությունը որոշվում է նաև դրանցովքիմիական բաղադրություն.

Ցածր լեգիրված ցածր ածխածնային պողպատները 2GS, 14G2, 15G, 20G (ԳՕՍՏ 4543-71), 15HSND, 16G2AF (ԳՕՍՏ 19281-89) լավ եռակցված են: Ստանդարտ պայմաններում նրանք չեն պահանջում լրացուցիչ ջեռուցում և ջերմային բուժում գործընթացների ավարտին: Այնուամենայնիվ, որոշ սահմանափակումներ դեռ կան.

• Թույլատրելի ջերմային պայմանների նեղ շրջանակ։
• Աշխատանքը պետք է կատարվի -10˚С-ից ոչ ցածր ջերմաստիճանում (մթնոլորտային ցածր ջերմաստիճանի պայմաններում, բայց -25˚С-ից ոչ ցածր, նախօրոք տաքացնել մինչև 200˚С):

Հնարավոր ուղիներ՝

• Էլեկտրական աղեղային եռակցում ուղղակի հոսանքով 40-ից 50 Ա, էլեկտրոդներ E55, E50A, E44A:
• Ավտոմատ սուզվող աղեղային զոդում լցավորող մետաղալարով Sv-08GA, Sv-10GA:

09G2S, 10G2S1 պողպատի եռակցելիությունը նույնպես լավ է, պահանջներն ու իրականացման հնարավոր մեթոդները նույնն են, ինչ համաձուլվածքների 12GS, 14G2, 15G, 20G, 15KhSND, 16G2AF: 09G2S, 10G2S1 համաձուլվածքների կարևոր բնութագիրը մինչև 4 սմ տրամագծով մասերի եզրեր պատրաստելու անհրաժեշտության բացակայությունն է։

Միջին լեգիրված պողպատների եռակցում

Միջին լեգիրված պողպատները 20KhGSA, 25KhGSA, 35KhGSA (ԳՕՍՏ 4543-71) ավելի զգալի դիմադրություն են տալիս չամրացված կարերի առաջացմանը: Նրանք պատկանում են բավարար եռակցման խմբին։ Նրանք պահանջում են նախնական տաքացում մինչև 150-200˚С ջերմաստիճան, բազմաշերտ զոդում, կարծրացում և կոփում եռակցման ավարտից հետո: Ընտրանքներ՝

• Հոսանք և էլեկտրոդի տրամագիծ էլեկտրական աղեղով եռակցման ժամանակընտրվում է խստորեն կախված մետաղի հաստությունից՝ հաշվի առնելով այն հանգամանքը, որ աշխատանքի ընթացքում ավելի բարակ եզրերն ավելի են կարծրանում։ Այսպիսով, արտադրանքի 2-3 մմ տրամագծով ընթացիկ արժեքը պետք է լինի 50-90 Ա-ի սահմաններում: 7-10 մմ եզրի հաստությամբ հակադարձ բևեռականության ուղղակի հոսանքը աճում է մինչև 200 Ա՝ օգտագործելով 4-6 մմ էլեկտրոդներ: Օգտագործվում են ցելյուլոզային կամ կալցիումի ֆտորիդային պաշտպանիչ ծածկույթներով ձողեր (Sv-18KhGSA, Sv-18KhMA):
• Գազային պաշտպանիչ միջավայրում աշխատելիս CO_{2 անհրաժեշտ է օգտագործել մետաղալար Sv-08G2S, Sv-10G2, Sv-10GSMT, Sv-08Kh3G2SM մինչև տրամագծով: մինչև 2 մմ։}

Այս նյութերի համար հաճախ օգտագործվում է արգոնային աղեղային մեթոդը կամ ջրի տակ եռակցումը:

Ջերմակայուն և բարձր ամրության պողպատներ

Ջերմակայուն երկաթ-ածխածնային համաձուլվածքներով 12MX, 12X1M1F, 25X2M1F, 15X5VF եռակցումը պետք է իրականացվի մինչև 300-450˚С ջերմաստիճանի նախնական տաքացումով, վերջնական կարծրացումով և բարձր կոփմամբ։։

• Էլեկտրական աղեղային եռակցում կասկադային եղանակով՝ բազմաշերտ կարի ձևավորման համար՝ օգտագործելով կալցինացված ծածկված էլեկտրոդներ UONII 13 / 45MH, TML-3, TsL-30-63, TsL-39:
• Գազային եռակցում ացետիլենի մատակարարմամբ 100 դմ3/մմ՝ օգտագործելով լցնող նյութեր Sv-08KhMFA, Sv-18KhMA: Խողովակի միացումն իրականացվում է ամբողջ հոդերի նախկին գազային տաքացմամբ։

14Kh2GM, 14Kh2GMRB միջին համաձուլվածքով բարձր ամրության նյութերի եռակցման ժամանակ կարևոր է պահպանել նույն կանոնները, ինչ ջերմակայուն պողպատների դեպքում՝ հաշվի առնելով որոշ նրբերանգներ՝

• Մանրակրկիտ մաքրումեզրեր և ճարմանդների օգտագործում։
• էլեկտրոդի բարձր ջերմաստիճանի եռացում (մինչև 450˚C):
• Նախապես տաքացրեք մինչև 150˚C 2 սմ հաստությամբ մասերի համար:
• Կարի դանդաղ սառեցում.

Բարձր լեգիրված պողպատներ

Հատուկ տեխնոլոգիայի կիրառումն անհրաժեշտ է բարձր լեգիրված պողպատների եռակցման ժամանակ։ Դրանք ներառում են չժանգոտվող, ջերմակայուն և ջերմակայուն համաձուլվածքների հսկայական տեսականի, որոնցից մի քանիսը` 09Kh16N4B, 15Kh12VNMF, 10Kh13SYu, 08Kh17N5MZ, 08Kh18G8N2T, 05MKh16N4B, 15Kh12VNMF, 10Kh13SYu, 08Kh18G8N2T, 05MKh16N4G Պողպատների եռակցումը (ԳՕՍՏ 5632-72) պատկանում է 4-րդ խմբին։

Բարձր ածխածնային բարձր լեգիրված պողպատի եռակցման հատկանիշ՝

1. Անհրաժեշտ է նվազեցնել հոսանքի ուժը միջինը 10-20%-ով նրանց ցածր ջերմահաղորդականության պատճառով։
2. Եռակցումը պետք է կատարվի բացվածքով, մինչև 2 մմ չափի էլեկտրոդներով։
3. Նվազեցրեք ֆոսֆորի, կապարի, ծծմբի, անտիմոնի պարունակությունը, ավելացրեք մոլիբդենի, վանադիումի, վոլֆրամի առատությունը հատուկ պատված ձողերի կիրառմամբ։
4. Խառը եռակցման միկրոկառուցվածքի ձևավորման անհրաժեշտություն (աուստենիտ + ֆերիտ): Սա ապահովում է նստած մետաղի ճկունությունը և ներքին լարումների նվազեցումը:
5. Եռակցման նախօրեին եզրերի պարտադիր տաքացում։ Ջերմաստիճանը ընտրվում է 100-ից 300˚С միջակայքում՝ կախված կառուցվածքների միկրոկառուցվածքից։
6. Աղեղով եռակցման մեջ ծածկված էլեկտրոդների ընտրությունը որոշվում է հատիկների տեսակով, հատկություններով և մասերի աշխատանքային պայմաններով. ավստենիտիկ պողպատի համար 12X18H9՝ UONII 13 / NZh, OZL-7, OZL-14 Sv-06Kh19N9T-ով: ծածկույթներ,Sv-02X19H9; մարտենզիտային պողպատի համար 20Kh17N2. UONII 10Kh17T, AN-V-10 պատված Sv-08Kh17T; austenitic-ferritic պողպատի համար 12Kh21N5T: TsL-33 պատված Sv-08Kh11V2MF-ով:
7. Գազով եռակցման ժամանակ ացետիլենի մատակարարումը պետք է համապատասխանի 70-75 դմ3/մմ արժեքին, լցնող մետաղալարն օգտագործվում է Sv-02Kh19N9T, Sv-08Kh19N10B:
8. Սուզված աղեղային գործողությունները հնարավոր են օգտագործելով NZh-8:

Պողպատի եռակցումը հարաբերական պարամետր է: Դա կախված է մետաղի քիմիական կազմից, նրա միկրոկառուցվածքից և ֆիզիկական հատկություններից։ Միաժամանակ, բարձրորակ հոդերի ձևավորման հնարավորությունը կարելի է կարգավորել լավ մտածված տեխնոլոգիական մոտեցման, հատուկ սարքավորումների և աշխատանքային պայմանների օգնությամբ։