Презентация, доклад исследовательской работы ИССЛЕДОВАНИЯ СВАРИВАЕМОСТИ МЕТАЛЛОВ

конференции «Исследовательская деятельность – путь к специальности»
Секция 1 Современные информационные технологии в профессиональной деятельности


Подготовил студент гр. 164р
Дудченко Павел Андреевич
Преподаватель спецдисциплин
Бреусова ТамараИвановна.


Воронеж 2018

очень много информации, освоить методы, приемы , изучить конструкции, технологию. Для того, чтобы быстрее ориентироваться в огромном потоке информации и ее обработке , нужны современные информационные технологии. Я задался целью провести исследования в области свариваемости металлов, так как эти знания помогут мне успешно освоить профессию и в дальнейшем продвигать науку в области сварки, как это делали наши русские ученые Петров, Бенардос, наш земляк Славянов. Ведь сварочные технологии нужны во всех отраслях промышленности, и в воде и в космосе….

Василий Владимирович
Бенардос Петров

изобретатель электрической дуговой сварки металлов. Основные положения электрической сварки, разработанные Славяновым в 1888—1890 годах прошлого столетия, не устарели и в наше время.

машиностроении при изготовлении оборудования и трубопроводов, в производстве строительных и других конструкций и является таким же необходимым технологическим процессом, как и обработка металлов резанием, литье, ковка, штамповка. Использование сварки способствует совершенствованию новых отраслей техники – ракетостроению, атомной энергетики, радиоэлектроники.

действующее,
человек всегда
стремился соединить
различные детали.

речных судов большого тоннажа, вагонов, котлов высокого давления, машин, мостовых кранов, цистерн, трубопроводов, автомобилей

и иных неметаллических материалов.

от сварки низколегированных сталей до высоколегированных

же породил. А у дуги есть цель одна - металл расплавить, Чтоб монолитом сделать то, что было лишь в деталях!

процессе сварки соединения, отвечающие эксплуатационным требованиям к ним.
Оценка свариваемости непосредственно связана с характеристикой материала, условиями его эксплуатации. Металл при сварке может достаточно сильно нагреваться, а при термических методах происходит его плавление на небольшом локальном участке. В таких условиях химический состав металла изменяется. Степень изменений зависит от химической активности самого металла, состава окружавшей температуры, качества подготовки поверхности металла под сварку, диффузионных процессов в сварочной ванне

больших увеличениях. Микроанализ позволяет определить структурные составляющие металлов и сплавов в литом, отожженном состоянии, а также после различной термической обработки.
Микроанализ состоит из следующих этапов:
1) приготовление микрошлифов (шлифование и полирование);
2) травление микрошлифов (выявление микроструктуры);
3) исследование микроструктуры металлов и сплавов под микроскопом МИМ-7

мм или кубик аналогичных размеров.
Образец шлифуют на наждачной бумаге, сначала грубозернистой, затем на мелкозернистой. После шлифования микрошлиф полируют, добиваясь зеркального блеска на его подготавливаемой плоской поверхности. Полированный микрошлиф металла в нетравленом виде под микроскопом имеет вид светлого круга. В случае наличия в металле неметаллических включений, они видны под микроскопом и без травления шлифа.

металлов с увеличением от 60х до 1440х.

отражательную пластинку (11), и направляет его через объектив (12) в отверстие предметного столика (13). На это отверстие устанавливается микрошлиф полированной стороной вниз. Отраженный от его поверхности световой луч, содержащий информацию о микрорельефе микрошлифа, проходит сквозь оптическую систему и затем выходит в окуляр (19), через который и осуществляется визуальное изучение микроструктуры образца.

металла; 2 – зона неполного расплавления; 3 – зона перегрева; 4 – зона нормализации; 5 – зона неполной перекристаллизации; 6 – зона рекристаллизации и высокого отпуска; 7– зона низкотемпературного отпуска

структур отмечается существенное снижение прочности металла, что необходимо учитывать при сварке предварительно термообработанного металла. Аналогичные явления могут наблюдаться в зоне высокотемпературного отпуска. Зона низкотемпературного отпуска и механического влияния характеризуется менее существенными изменениями в металле. В случае сварки металла в отожженном состоянии в этой зоне изменение свойств металла не фиксируется

нижней левой частью диаграммы состояния Fe-Fe3C

Сплавы с содержанием углерода до 0,02 % называются техническим железом растворимость углерода в a-железе переменная (см. линию РQ).

При температуре 727 °С в a-железе растворяется 0,02 % углерода В связи с этим сплавы железа с содержанием углерода до 0,006 % имеют структуру только феррита, т.е. твердого раствора углерода в a-железе. В сплавах с содержанием углерода от 0,006 до 0,02 % в связи с понижением растворимости углерода в a-железе при понижении температуры из феррита выделяется цементит, называемый третичным. При комнатной температуре структура таких сплавов состоит из феррита и цементита третичного, который располагается по границам зерен феррита
Железоуглеродистые сплавы с содержанием углерода от 0,02 до 2,14 % называются сталями. Сплавы с содержанием углерода от 0,02 до 0,8 % называются доэвтектоидными сталями; от 0,8 до 2,14 % - заэвтектоидными. Сплав с содержанием углерода 0,8 % называют эвтектоидной сталью. Микроструктура эвтектоидной стали представляет собой механическую смесь феррита и цементита, которая получается в результате распада твердого раствора углерода в g - железе - аустенита с содержанием углерода 0,8 % при Т = 727 °С. Такая механическая смесь называется перлитом, т.к. при травлении шлифа эвтектоидной стали, поверхность имеет перламутровый цвет

чугуна будут зависеть как от свойств металлической основы, так и от количества и характера графитовых включений.
Графит по сравнению со сталью обладает низкими механическими свойствами, и поэтому графитовые включения можно считать в первом приближении просто пустотами, трещинами. Отсюда следует, что чугун можно рассматривать как сталь с большим количеством пустот и трещин..Чем больший объем занимают пустоты, тем ниже свойства чугуна. При одинаковом объеме пустот (т.е. при одинаковом количестве графита) свойства чугуна будут зависеть от формы и расположения графита. Следовательно, чем больше в чугуне графита, тем ниже его механические свойства, чем грубее включения графита, тем больше они разобщают металлическую основу, тем хуже свойства чугуна Округлые включения шаровидного графита не создают резкой концентрации напряжений, такие включения не являются “трещинами” (как пластинчатый графит в сером чугуне). Чугун с шаровидным графитом имеет значительно более высокую прочность при растяжении и изгибе, чем серый чугун (отсюда и название чугуна с шаровидным графитом - высокопрочный чугун).
Ковкий чугун с хлопьевидным графитом занимает промежуточное положение по прочности между обычным серым и высокопрочным чугуном. По металлической основе высокопрочные чугуны могут быть ферритными, ферритно-перлитными, перлитными, т.е. в этом отношении разницы в структуре серого, ковкого и высокопрочного чугунов нет.

ледебурит-аустенит-цементит вторичный. Вторичный цементит выделяется из аустенита, содержащего при Т = 1147 °С - 2,14 % С, а при Т = 727 °С - 0,8 % С. При полном охлаждении сплава структура состоит из избыточного перлита (бывшего аустенитом), ледебурита превращенного (перлит + цементит) и цементита вторичного.
В белых чугунах весь углерод находится в связанном состоянии, т.е. в виде цементита. Такое название чугун получил по виду излома, который имеет матово-белый цвет. Белый чугун в зависимости от содержания углерода разделяется на доэвтектический (от 2,14 до 4,3 % С), эвтектический (4,3 % С) и заэвтектический (от 4,3 до 6,67 % С). Во всех белых чугунах имеется  ледебурит- это эвтектическая смесь аустенита и цементита, образуется при кристаллизации жидкого сплава с концентрацией углерода в жидкости 4,3 %.Микроструктура эвтектического белого чугуна состоит только из одного ледебурита. При температуре 727 °С аустенит превращается в перлит .Таким образом, после полного охлаждения ледебурит состоит из цементита и перлита. Свойства этого чугуна в основном определяются свойствами цементита, который пронизывает эвтектическую колонию. В связи с этим ледебурит отличается, подобно цементиту, большей твердостью и хрупкостью, не куется и не прокатывается ни в холодном, ни в горячем состоянии.

последующую сборку, ухудшают эксплуатационные характеристики изделия, его внешний вид. Наблюдаемые деформации – это линейные εн и угловые vн изменения размеров сварного изделия. При анализе напряжений, вызванных сваркой, наибольший интерес представляют собственные напряжения:
вызванные механическим упругим или пластическим деформированием при сборке, монтаже и правке;
вызванные упругими и пластическими деформациями вследствие неравномерного нагрева деталей;
возникшие в результате структурных и фазовых превращений вследствие неравномерного изменения объема тел.
Остаточные напряжения сохраняются в конструкции в течение длительного времени. Перемещения элементов сварных конструкций представляют собой прогибы, углы поворота, укорочения и являются следствием деформаций

Сталь 45

Сталь 60

Сталь 80

Сталь 45

Сталь 80

структуры многих сплавов, зная формулу эквивалента углерода,
Эквивалент углерода для низкоуг­леродистых сталей можно определить из выражения
СЭ = С + Мn /6 + 0,0025 б
или для легированных сталей
СЭ = С + Мn /20 + Ni/15 + (Сг + Мо + V) /10 + 0,0025 б
я могу предположить как пройдет сварочный процесс и что мне необходимо предпринять перед сваркой, во время сварки и после сварки для обеспечения хорошего качества свариваемых металлов.
Я недавно стал изучать компьютерные технологии, но я уже вижу их большие возможности в проведении анализа в исследуемой проблеме.