Прогнозирование структуры и механических свойств сварного соединения
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15,5+1,5*0,6+3*0,25)/(7+22*0,07+0,31*0,25) = 1.99>1.5 ГТ не образуются. Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15,5+1,5*0,6+3*0,25)/(7+22*0,07+0,31*0,25) = 1.99>1.5 ГТ не образуются. Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15+3*0,2)/(6+22*0,074+0,31*0,2) = 2,02>1.5 ГТ не образуются… Читать ещё >
Прогнозирование структуры и механических свойств сварного соединения (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ
Свариваемые стали: 08Х13, 06Х23Н28МДТ.
Цель: определить структуру сварных соединений сталей сварного шва по диаграмме. Описать свойства, область применения, назначение сварных сталей. сварный соединение сталь трещинообразование Сталь 08Х13 коррозионно-стойкая жаропрочная. Используется для изготовления деталей с повышенной пластичностью, подвергающиеся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов, предметы домашнего обихода), а также изделия, подвергающиеся действию слабоагрессивных сред (атмосферные осадки, водные растворы солей органических кислот при комнатной температуре и другие), лопатки паровых турбин, клапаны, болты и трубы; сталь ферритного класса.
Химический элемент. | %. |
Углерод ©. | 0,08. |
Хром (Cr). | |
 Никель (Ni). | 0.6. |
Кремний (Si), не более. | 0,8. |
Марганец (Mn),, не более. | 0,8. |
Фосфор (P), не более. | 0,03. |
Сера (S), не более. | 0,025. |
Указаны средние значения.
Сталь 06Х23Н28МДТ — коррозионно-стойкая, высоколегированная.
Применяется для изделий, работающих при в агрессивных средах.
Химический состав в % материала 06Х23Н28МДТ
Химический элемент. | %. |
Углерод ©. | 0,06. |
Хром (Cr). | |
Никель (Ni). | |
Марганец (Mn). | |
Медь (Cu). | |
Титан (Ti). | |
Фосфор (P). |  0,03. |
Сера (S). | 0,015. |
Указаны средние значения.
Решение: определим структурный состав свариваемых сталей, для этого воспользуемся диаграммами Шеффлера и Потака-Сагалевича. Также определим склонность свариваемых сталей к холодному и горячему трещинообразованию.
Для стали 06Х23Н28МДТ используем диаграмму Шеффлера:
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 28+30*0.06+0.5*1=30,3%.
Cr экв.= %Cr+%Mn+1,5%Si+0.5%Nb+2%Ti= 13+1+2*1= 16%.
Стали аустенитного класса не имеют склонности к образованию холодных трещин, следовательно, не требуется и подогрев.
Рассчитаем сталь 06Х23Н28МДТ на склонность к горячему трещинообразованию:
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (23+3*1)/(28+22*0.06+0.31*1+1) = 0.8<1.5.
следовательно сварные швы потенциально склонны к горячим трещинам.
Для стали 08Х13 применяем диаграмму Потака-Сагалевича:
При [C]0,08 K1=38.
При [C]0,08 К2=43.
K3=0,0018[Cr]2-0,58[Cr]+5,66=0,0018*132-0,58*13+5,66=-1,576.
При [Mn]следует принимать К5=2.2.
E1=K1([C]+[N])+[Cr]+0,42[Ni] +[Mn]+0,86[Mo]+0,7[V]+4[Ti]+0,9[Nb] +1,25[Si]+[W]+4[Al]-20.
E1=-1,908.
E2=20-K3[Cr]+K4[Ni]+K5[Mn]+K2([C]+[N])+0,6[Mo]+1,5[V]+1,9[Ti]+0,7[Si]+ 1,1[W]-0,1[Al]).
E2=32,868.
По диаграмме невозможно определить структуру металла. Но из справочной литературы известно, что данная сталь имеет ферритную структуру. Так же как и первая не имеет склонности к образованию холодных трещин.
Расчет на горячие трещины:
HCS= ==0,43<4.
сталь не склонна к образованию горячих трещин.
Далее, вычисляя долю участия основного и электродного металлов, определим структурный состав сварного шва для двух разных толщин (30 мм. и 50 мм.) и рассчитаем наши проходы, в зависимости от структурного состава на образования горящих трещин (на холодные трещины расчет производиться не будет) .
Для свариваемых сталей толщиной 30 мм.:
Проход № 1.
- -Проволока 08Х13 — 50%
- -Основной металл 08Х13 — 25%
- -Основной металл 06Х23Н28МДТ — 25%
Полученный структурный состав сварного шва: 07Х16Н7МДТ.
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 9,22%.
Cr экв.= %Cr+%Mo+%1.5Si+0.5%Nb = 16,%.
Структура: А +5%Ф.
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15,5+1,5*0,6+3*0,25)/(7+22*0,07+0,31*0,25) = 1.99>1.5 ГТ не образуются.
Проход № 2.
- -Проволока 08Х13 — 50%
- -Основной металл 08Х13 — 25%
- -Основной металл 06Х23Н28МДТ — 25%
Структурный состав шва второго прохода идентичен структурному составу металла шва для первого прохода.
Для свариваемых сталей толщиной 50 мм.:
Проход № 1.
- -Проволока 08Х13 — 50%
- -Основной металл 08Х13 — 25%
- -Основной металл 06Х23Н28МДТ — 25%
Полученный структурный состав сварного шва: 07Х16Н7МДТ.
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 9,22%.
Cr экв.= %Cr+%Mo+%1.5Si+0.5%Nb = 16,%.
Структура: А +5%Ф.
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15,5+1,5*0,6+3*0,25)/(7+22*0,07+0,31*0,25) = 1.99>1.5 ГТ не образуются.
Проход № 2.
Проход № 1.
- -Проволока 08Х13 — 60% -Основной металл 08Х13 — 20%
- -Основной металл 06Х23Н28МДТ — 20%
Полученный структурный состав сварного шва: 07Х15Н6МДТ.
Ni экв.= %Ni+30%C+0.5Mn = 8,42%.
Cr экв.= %Cr+%Mo+%1.5Si+0.5%Nb = 15%.
Структура: А +4%Ф.
Сrэ/Niэ=(Cr+1.37Mo+1.5Si+2Nb+3Ti)/(Ni+22C+0.31Mn+14.2N+Cu) = (15+3*0,2)/(6+22*0,074+0,31*0,2) = 2,02>1.5 ГТ не образуются.