Поперечный анализ сайта

Строение валика

На рис.  валик изображен в поперечном разрезе, где можно найти три основных размера, характеризующих валик:

  • Ширину
  • высоту
  • и так называемую глубину расплавления.
строение шва 2

на рис хорошо видна структура шва

валик

сварной шов

В нормальных случаях сварки ширина валика колеблется в пределах от 6 до 15 мм, высота от З до 8 мм и глубина расплавления от 2 до 5 мм.

Если мы разрежем пластину металла с валиком поперек оси валика и поверхность разреза отшлифуем, то на полученном шлифе увидим, что металл валика  резко отделяется от основного металла пластины.

Металл, образующий валик, носит название наплавленный металл и обладает свойствами литого металла, т. е. такого, который получился в результате затвердевания жидкого расплавленного металла без последующей проковки, прокатки и тому подобной обработки.

 
сварной шва

Ход сварки

 

валик

примеры сварных швов

 

валик и швы

швы

Химический состав

Наплавленный металл представляете собой сплав основного и электродного металла, образуя нечто среднее между ними.

Одновременно химический состав наплавленного металла значительно изменяется вследствие действия высоки кой температуры и окружающего воздуха.

Обычная углеродистая сталь, как известно, представляет собой сплав, содержащий, кроме железа, небольшие количества:

  1. углерода,
  2. марганца,
  3. кремния,
  4. серы
  5. фосфора
  6. (специальные стали могут содержать и другие химические элементы).

Даже небольшое изменение в содержании указанных элементов значительно изменяет свойства стали—ее твердость, вязкость, способность к закалке и т. д.

В наплавленном металле количество углерода, марганца и кремния резко уменьшается отчасти вследствие испарения под действием высокой температуры и главным образом от выжигания этих элементов кислородом воздуха, имеющим доступ к ванне. Количество серы и фосфора (вредных для стали примесей) в процессе сварки не изменяется.

Наплавленный металл поглощает из воздуха значительное количество кислорода и азота, которых почти нет в основном и электродном металле. Наличие кислорода и азота делает наплавленный металл хрупким и тем самым уменьшает его прочность.

Строение метала.

Процесс сварки ухудшает не только химический состав, но и строение металла, его структуру. При простом рассмотрении металл представляется сплошным и однородным, но достаточно посмотреть хорошо зачищенную поверхность металла под микроскопом, чтобы убедиться в том, что на самом деле металл состоит из отдельных, сросшихся между собой зернышек-кристаллов и имеет такое же строение, как, например, гранит или кусок сахара, отдельные кристаллики которых видны простым, глазом. Отдельные кристаллики металла настолько мелки, что невидимы простым глазом и становятся заметными лишь при больших увеличениях под микроскопом. Структура металла, т. е. величина, форма и расположение этих кристалликов, оказывает сильнейшее влияние на твердость, крепость и другие свойства металла. Изменяя структуру металла закалкой, отжигом, проковкой и т. д., мы можем значительно изменить его свойства, не изменяя химического состава. При затвердевании жидкого металла образуются отдельные кристаллы, так же как кристаллы льда при замерзании воды, причем вначале образуются кристаллы более чистого металла, а затем (между ними) кристаллы, содержащие большое количество вредных примесей.

  • Крупные размеры, неоднородность и неправильность формы кристаллов (образующихся при затвердевании жидкого металла) придают всякому литому металлу, в том числе и наплавленному дуговой сваркой, пониженные свойства по сравнению с металлом, прошедшим последующую обработку давлением, например, проковку, прокатку и т. п.
  • Прокатанный лист металла по своим свойствам значительно лучше литой болванки, из которой он изготовлен.
сварной валик

сварка валика

Screenshot_32

на шве видно строение валика

  • Обработка литых металлов давлением в сочетании с термообработкой делает кристаллы более мелкими, однородными, уплотняет металл, распределяет в нем более равномерно вредные примеси.