Материал: Сварка и свариваемые материалы. Свариваемость материалов

A. Я. ХАКИМОВ, докт. техн. наук

В.

Ф.

МУСИЯЧЕНКО,

канд.

техн.

наук

Л. Я. МИХОДУИ, канд. техн. наук В. А.

САРЖЕВСКИИ,

докт.

техн.

наук

B. В. БАЖЕНОВ, докт.

техн. . наук А. С. ЗУБЧЕНКО, докт.

техн.

наук

В. Я. ЛИПОДАЕВ, докт.

техн.

наук /С.

А. ЮЩЕНКО, докт.

техн.

наук

В. С. САВЧЕНКО, канд.

техн.

наук В.

£. ЛАЗЬКО, докт.

техн.

наук

/О. Я. ГРЕЦКИЙ, канд. техн. наук

В.

А.

МЕТЛИЦКИЙ, докт.

техн.

наук

/О. Я. АРВУЗОВ, канд.

техн. наук

Я.

Я. ШИГАНОВ,

докт.

техн.

наук

С

040(01)—91

132

В. Н.

Волченко,

Э. Л. Макаров,

ISBN 5-229-00816-4

(т. I)

Шип

В. В. и др.,

издательство «Ме­

ISBN

5-229-00815-3

таллургия», 1991

= = = s =

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие

15

Предисловие

к т. I

16

Р а з д е л

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ

ОСНОВЫ

СВАРКИ

18

Г л а в а

1.

Физические основы,

источники

энергии и классификация

про­

18

цессов сварки

(Волченко В. Я.)

1.1. Физические

основы

сварки

18

1.2. Классификация

процессов

20

1.3. Оценка эффективности сварочных процессов

23

1.3.1. Обобщенный баланс

энергии

23

1.3.2. Схема

балансов

энергии

25

1.3.3. Оценка эффективности источников энергии

26

1.3.4. Примеры

расчетов

29

Г л а в а

2.

Тепловые процессы при сварке

(Шип В. В.)

32

2.1. Основные

понятия

32

2.2. Схемы

нагреваемого

тела

32

2.3. Типы и тепловая эффективность источников

нагрева

33

2.4. Тепловые

процессы при

дуговой

сварке

. .

36

2.4.1. Расчет температурного поля

при однопроходной сварке и наплавке

36

2.4.2. Расчет параметров термического цикла сварки

40

2.4.3. Расчет

проплавления

основного

металла

45

2.5. Учет распределенности источников теплоты

.

. .

47

2.6. Особенности

тепловых

процессов

при различных видах

сварки

49

2.6.1. Контактная

сварка

стержней

49

2.6.2. Точечная контактная сварка листов

52

2.6.3. Электрошлаковая

сварка

53

2:6.4. Плазменная

сварка

54

2.6.5. Лучевые

виды сварки

55

2.7. Справочные данные и примеры

расчетов

56

Г л а в а

3.

Металлургия сварки

(Потапов

Н. Н.)

59

3.1. Плавление металла в сварочной ванне

59

3.1.1. Металлургические

реакции

при

сварке

.....................................

60

3.1.2. Термодинамический метод оценки протекания реакций при сварке

61

3.2. Расчет состава металла шва

металла

в образовании

63

3.2.1. Доли участия основного и присадочного

63

сварочной ванны

элементов

. . .

3.2.2. Коэффициенты усвоения

в сварочной ванне

65

3.3. Реакции в сварочной ванне

67

3.3.1. Взаимодействие металла с газами

67

3.3.2. Взаимодействие металла со шлаками

72

3.3.3. Влияние физико-химических

реакций

на

качество

металла

шва

75

Г л а в а

4. Термодеформационные процессы при сварке

(Куркин А. С.)

76

4.1. Деформации, перемещения и напряжения при сварке

76

4.1.1. Виды

деформаций

и

перемещений

76

4.1.2. Возникновение деформаций

77

4.1.3. Образование

напряжений

...........................

и

......................

79

4.1.4. Влияние

фазовых

превращений

на

деформацию

напряжения

81

4.2. Влияние термодеформационных процессов на качество сварных кон­

82

струкций

.

. . .

4.2.1. Изменение размеров разделки кромок при сварке

82

4.2.2. Изменение формы и размеров конструкции

82

4.2.3. Остаточные

напряжения

83

4.3. Определение

сварочных

деформаций,

напряжений

и

перемещений

83

4.3.1. Расчетные

методы

83

4.3.2. Экспериментальные

методы

. .

.

.

91

4.4. Уменьшение

сварочных

деформаций,

напряжений

и

перемещений

93

4.4.1. Рациональное

конструирование . . .

93

4.4.2. Рациональная технология сборки и сварки

93

4.4.3. Пластическое

деформирование

после

сварки

93

4.4.4. Термическая

обработка

94

Г л а в а

5.

Фазовые и структурные превращения (Макаров

Э. Л.)

95

5.1. Характерные

зоны

сварных

соединений

95

5.2. Понятие

о

фазовых

и структурных

превращениях

96

5.3. Термодинамика

и кинетика

фазовых

превращений

97

5.3.1. Первичная

кристаллизация

97

5.3.2. Фазовые превращения в твердом состоянии

105

5.4. Структурные

превращения

112

5.4.1. Образование

границ зерен

ИЗ

5.4.2.

Рост

з е р е н .................................

114

5.4.3.

Перераспределение

примесей

.

117

5.4.4.

Перераспределение дефектов

кристаллической

решетки

119

Г л а в а

6.

Свариваемость и ее показатели

(Макаров Э. Л ., Якушин Б. Ф.)

120

6.1. Понятие

свариваемости

. . . .

120

6.1.1. Физическая и технологическая свариваемость

120

6.1.2. Факторы,

определяющие

свариваемость

121

6.1.3. Степени

свариваемости

121

6.2. Показатели

свариваемости

122

6.3. Горячие

трещины

(ГТ)

. . .

123

6.3.1. Природа

и причины образования

ГТ

123

6.3.2. Способы и критерии оценки

128

6.4. Холодные

трещины

(XT) .

.

.

136

6.4.1. Природа

и

причины

образования

XT

. .

136

6.4.2. Способы и критерии оценки склонности к XT

141

6.5. Ламелярные

трещины

. .

149

6.5.1. Природа и причины образования трещин

149

6.5.2. Способы

и

критерии

оценки

150

6.6. Трещины

повторного нагрева

.

152

6.6.1. Природа

и причины

образования

трещин

152

6.6.2. Способы

и

критерии

оценки

152

6.7. Хрупкие

разрушения

.

.

153

6.7.1. Природа

и

причины

разрушений

153

6.7.2. Способы

и

критерии

оценки

155

Р а з д е л 2. УГЛЕРОДИСТЫЕ

И

НИЗКОЛЕГИРОВАННЫЕ

СТАЛИ

Г л а в а

7.

Углеродистые стали

(Хакимов А. Н.)

159

7.1. Назначение

сталей

159

7.2. Состав

сталей

160

7.3. Механические свойства

сталей

150

7.4. Свариваемость

сталей

. . . .

. . .

162

7.4.1. Требования к свойствам сварных соединений

162

7.4.2. Фазовые

превращения

при сварке . .

. . .

162

7.4.3. Типы структур

в шве

и зоне

термического влияния

163

7.5^Технология сварки и свойства сварных соединений

164

7.5.1. Ручная

сварка . . .

164

7.5.2. Сварка

под

флюсом

.

,

,

165

7.5.3.

Электрощлаковая с в а р к а ...........................................

165

7.5.4.

Сварка

с

регулируемым

термическим

циклом

166