Что входит в понятие металлургической свариваемости металлов?

Свариваемость металлургическая и тепловая

Свариваемость — способность образовывать неразъемные соединения с

заданным комплексом свойств в условиях принятого технологического процесса.

Металлургическая свариваемость

Металлургическая свариваемость — это поведение металла в сварочной ванне, изменение свойств металла в результате взаимодействия с окружающей средой, смачивание и растекание жидкого металла по поверхности твёрдого, а также кристаллизация металла в условиях процесса сварки. Оценка металлургической свариваемости необходима для выбора средств защиты сварочной ванны, а также для анализа металлургической обработки и процесса кристаллизации сварочной ванны.

Взаимодействие алюминия и его сплавов с водородом

Водород в отличие от других газов обладает способностью растворяться в алюминии и при некоторых условиях образовывать поры в металле швов. В реальных условиях сварки парциальное давление молекулярного водорода в газовой фазе дуги ничтожно мало. Поэтому основным источником водорода, растворяющегося в сварочной ванне, служит реакция непосредственного взаимодействия влаги с металлом

в результате протекания этой реакции концентрация атомарного водорода в поверхности слое атмосферы, контактирующей с металлом, достигает больших величин и может соответствовать огромным значениям давления молекулярного водорода, находящегося в равновесии с металлом. В связи с этим при непосредственном взаимодействии влаги и паров воды с металлом концентрация растворенного в нем водорода может достигать больших значений. Растворенный в жидком металле водород в связи с понижением растворимости стремится выделится из него при охлаждении. Пузырьки выделяющегося водорода, не успевая всплыть из ванны, остаются в металле шва, образуя поры. Для возникновения и существования пузырька в жидком металле необходимо, чтобы давление заключенного в нем водорода было больше внешнего давления, оказываемого на пузырек, или равно ему. Если пренебречь влиянием металлостатического давления в связи с малой глубиной сварочной ванны и рассматривать процесс сварки при нормальном внешнем давлении, равном 100 кПа, то для существования пузырька в жидком металле сварочной ванный должно выполняться следующие условие:

где — давление молекулярного водорода в пузырьке; — поверхностное натяжение на границе газ — металл, r — радиус пузырька. В промышленном алюминиевом сплаве 1420 всегда присутствует частицы оксидов, образующих нерастворимые несмачиваемые взвеси. Поэтому возникновение пузырьков выделяющегося водорода в условиях сварки алюминия при нормальном внешнем давлении () становится возможным при

Рис. №4 Изменение растворимости водорода в алюминии в зависимости от температуры.

В процессе кристаллизации металла вероятно перераспределение водорода между закристаллизовавшимся металлом и жидким. Такое перераспределение должно способствовать постепенному увеличению концентрации водорода в незакристаллизовавшейся части ванны и возникновению пузырьков в момент, когда станет больше . Поэтому исходная концентрация водорода, растворенного в металле, при которой возникают пузырьки, может существенно изменяться в зависимости от условий кристаллизации и массы кристаллизующегося металла. Накопленный в настоящее время опыт показывает, что в условиях сварки алюминия в связи с большими скоростями перемещения фронта дендритов перераспределение водорода между твердым и жидким металлом в процессе кристаллизации можно пренебречь и считать, что концентрация водорода в ванне в процессе ее кристаллизации не изменяется. Величина уменьшается при охлаждении и достигает в жидком металле при температуре 660°С своего минимального значения ( 0,69 см^3 /100г металла ). Зарождение пузырьков при сварке алюминия происходит в период охлаждения металла в наиболее холодных участках ванны, в которых величина оказывается больше . В связи с большой скоростью роста дендритов всплывание пузырьков из ванны затруднено, и влияние условий кристаллизации, ограниченно меняющихся при изменении режимов сварки, на степень пористости швов при сварке алюминия сказывается относительно малодействие алюминия и его сплавов с водородом

Что входит в понятие металлургической свариваемости металлов?

1) Влияние на свариваемость химического состава металла и отсутствии дефектов в результате химического взаимодействия элементов в сварочной ванне и кристаллизующемся металле шва?

2) Влияние на свариваемость способа сварки и возможность появления дефектов в результате воздействия термического цикла на сварочную ванну и кристаллизующейся металл шва.

3) Влияние на свариваемость объема сварочной ванны и кристаллизующегося металла шва.

4) Влияние на свариваемость объема сварочной ванны и воздействия термического цикла.

19. Какое напряжение считается безопасным в сухих помещениях?

Что входит в обозначение сварного соединения на чертеже?

1) Обозначается тип соединения, метод и способ сварки, методы контроля.

2) Указывается ГОСТ, тип соединения, метод и способ сварки, катет шва, длина или шаг, особые обозначения.

3) Указывается метод и способ сварки, длина или шаг, сварочный материал, методы и объем контроля.

4) Метод и способ сварки, методы контроля.

Ключи к тестуПМ-02

№ вопроса 1вариант.
1 2
2 3
3 1
4 1
5 2
6 1
7 2
8 3
9 2
10 1
11 2
12 3
13 1
14 2
15 3
16 1
17 2
18 1
19 2
20 2

Филиал государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения Дуванский многопрофильный колледж с. Малояз

________________/Р.В.Гибадуллин./

“_____ “ ________________ 2018 г.

Контрольно- измерительные материалы

ПМ-02. Ручная дуговая сварка (наплавка, резка) плавящимся покрытым электродом.

Профессия 15.01.05. Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки)

Срок обучения: 2г 10 месяцев

Комплект контрольно – измерительных материалов разработан на основе Федеральных государственных образовательных стандартов по рабочей профессии:

Сварщик (ручной и частично механизированной сварки (наплавки).

Организация – разработчик: ГБПОУ Дуванский многопрофильный колледж, филиал с.Малояз .

Преподаватель: Бурханов РивольЮмадилович

Критерии оценивания результатов тестирования:

% правильных ответов оценка
95-100% 80-94% 50-79% До 50% 5 4 3 2

Вариант№ 2

1. С какой целью один из концов электрода выполняют без покрытия

1) С целью экономии покрытия.

2) Для определения марки электрода.

3) Для токопровода.

4)Для облегчения электрода.

2. Какие стали относятся к группе кремнемаргацовистых сталей?

1) 15Х2НМФА, 16ГНМА, 20ХМА.

2) 10ХСНД, 10ХН1М, 12МХ.

3) 15ГС, 20ГСЛ, 09Г2С.

4) 16ГНМА, 20ХМА. 10ХСНД

3. Укажите буквенные обозначения вида электродного покрытия.

1) А — кислое, Б – основное, Ц – целлюлозное, Р – рутиловое, П – прочих видов.

2) К – кислое, О — основное, ОР –органическое, РТ – рутиловое, П – прочих видов.

3) К – кислое, О — основное, Ц – целлюлозное, Р – рутиловое, П – прочих видов.

4)Б– кислое, О — основное, Ц – целлюлозное, Р – рутиловое, П – прочих видов

4. Исходя из каких условий выбираются провода для электрических цепей?

1 Исходя из допустимой плотности тока.

2) Исходя из удельного сопротивления проводника.

3) Исходя из требуемой длины проводника.

4) Исходя из удельного сопротивления проводника и длины проводника

5. Какие требования предъявляются к помещению для хранения сварочных материалов?

1) Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении без ограничения температуры и влажности воздуха.

2) Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении при положительной температуре воздуха.

3) Сварочные материалы хранят в специально оборудованном помещении при температуре не ниже 15 0С и относительной влажности воздуха не более 50%.

4) Сварочные материалы хранят помещении без ограничения температуры и влажности воздуха.

Для сварки какой группы сталей применяют электроды типов Э-09М и Э-09МХ?

Читайте также  Чем смыть масло с металла?

1) Для сварки теплоустойчивых низколегированных сталей.

2) Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.

3) Для сварки высоколегированных сталей.

4) Для сварки сталей повышенной и высокой прочности

7. Какую основную роль играют газообразующие вещества в электродном покрытии?

1) Нейтрализуют вредное влияние серы и фосфора в металле шва.

2) Повышают пластичность наплавленного металла.

3) Защищают расплавленный металл сварного шва от взаимодействия с воздухом.

4) Повышают пластичность наплавленного металла и нейтрализуют вредное влияние серы и фосфора в металле шва.

8. Как влияет сварочный ток на размеры сварного шва?

1) Увеличение сварочного тока уменьшает размеры шва и зоны термического влияния.

2) Увеличение сварочного тока уменьшает размеры шва и увеличивает зону термического влияния.

3)Увеличение сварочного тока увеличивает глубину проплавления и ширину зоны термического влияния.

4)Уменьшение сварочного тока уменьшает размеры шва и увеличивает зону термического влияния.

Нужен ли предварительный подогрев при сварке хорошо свариваемых углеродистых сталей с толщиной элементов более 40 мм?

1) По разрешению Госгортехнадзора.

4)По усмотрению сварщика.

Что такое дуговая сварка покрытым электродом?

1)Способ сварки, в котором дуга горит под слоем расплавленного шлака.

2) Способ сварки, в котором защита дуги, покрытого электрода и сварного шва осуществляется защитными газами.

3) Способ сварки, в котором расплавление металлического стержня, электродного покрытия и металла свариваемых элементов производится сварочной дугой.

4) Способ сварки, в котором сварка осуществляется защитнымгазае.

Какую вольтамперную характеристику должны иметь источники тока для ручной дуговой сварки?

Укажите, как влияет увеличение напряжения дуги на геометрические размеры сварного шва

Билеты экзамена для проверки знаний специалистов сварочного производства 1 уровень

ВОПРОС 1. Что такое сварка плавящимся электродом?

1. Дуга горит между свариваемым изделием и плавящимся электродом или электродной проволокой.

2. Сварочная ванна защищается газом и шлаком, которые образовались в процессе плавления основного и сварочного материалов.

3. Электрод плавится за счет тепла дуги или газового пламени.

ВОПРОС 2. Какой буквой русского алфавита обозначают вольфрам и ванадий в маркировке стали?

1. Вольфрам — Г, ванадий — В.

2. Вольфрам — В, ванадий — Ф.

3. Вольфрам — К, ванадий — Б.

ВОПРОС 3. Электроды каких марок имеют рутиловое покрытие?

1. УОНИИ 13/45, СМ-11.

2. АНО-3, АНО-6, МР-3.

ВОПРОС 4. Чему равно общее напряжение нескольких одинаковых источников ЭДС, соединенных последовательно?

1. Напряжению одного из соединенных источников ЭДС.

2. Частному от деления произведений напряжений соединенных источников ЭДС на сумму их напряжений.

3. Алгебраической сумме напряжений источников ЭДС.

ВОПРОС 5. Какой частоты переменного тока, вырабатывают электростанции в России?

1. Переменный ток с частотой 100 Гц.

2. Переменный ток с частотой 60 Гц.

3. Переменный ток с частотой 50 Гц.

ВОПРОС 6. Укажите величину зазора между свариваемыми кромками элементов толщиной до 5 мм по ГОСТ 5264-80?

ВОПРОС 7. Для какой группы сталей применяют при сварке электроды типов Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А?

1. Для сварки теплоустойчивых низколегированных сталей.

2. Для сварки углеродистых конструкционных сталей сталей.

3. Для сварки низколегированных конструкционных сталей.

ВОПРОС 8. Что обозначает в маркировке электродов буква «Э» и цифры, следующие за ней?

1. Марку электрода и номер разработки.

2. Завод-изготовитель и номер покрытия.

3. Тип электрода и гарантируемый предел прочности наплавленного ими металла в кгс/мм2.

ВОПРОС 9. Влияет ли род и полярность тока на величину проплавления при РДС?

1. Влияет незначительно.

3. Влияет существенно.

ВОПРОС 10. Как влияет длина дуги на ширину шва?

2. С увеличением длины дуги ширина шва уменьшается.

3. С увеличение длины дуги ширина шва увеличивается.

ВОПРОС 11. В каких условиях рекомендуется хранить электроды?

1. В сухом отапливаемом помещении при температуре не ниже +15 и влажности воздуха не более 50 %.

2. В складском помещении при температуре выше 00С.

3. В ящиках, в упакованном виде.

ВОПРОС 12. Какие дефекты могут быть в сварном шве, если притупление кромок превышает рекомендуемую величину?

1. Возможно появление непровара корня шва.

2. Возможно появление холодных трещин.

3. Возможно появление пористости.

ВОПРОС 13. С какой целью источники питания сварочной дуги для ручной дуговой сварки имеют напряжение холостого хода выше, чем напряжение на дуге при сварке?

1. Для увеличения глубины проплавления в начале шва.

2. Для улучшения возбуждения дуги.

3. Для уменьшения разбрызгивания металла.

ВОПРОС 14. Какие углеродистые и низколегированные стали необходимо подогревать при сварке?

1. С эквивалентным содержанием углерода более 0,5 %.

2. С содержанием серы и фосфора более 0,05 % каждого.

3. С содержанием кремния и марганца до 0,5…1,5 % каждого.

ВОПРОС 15. Какие способы резки рекомендуется применять для подготовки деталей из аустенитных сталей?

2. Кислородно-флюсовая, плазменно-дуговая, механическая.

ВОПРОС 16. Что входит в понятие металлургической свариваемости металлов?

1. Влияние на свариваемость химического состава металла и отсутствие дефектов в результате химического взаимодействия элементов в сварочной ванне и кристаллизующемся металле шва.

2. Влияние на свариваемость способа сварки и возможность появления дефектов в результате воздействия термического цикла на сварочную ванну и кристаллизующейся металл шва.

3. Влияние на свариваемость объема сварочной ванны и кристаллизующегося металла шва.

ВОПРОС 17. Какие сварочные деформации называют остаточными?

1. Деформации, появляющиеся во время сварки.

2. Деформации, появляющиеся по окончании сварки.

3. Деформации, образующиеся под действием эксплуатационных нагрузок.

ВОПРОС 18. Допускаются ли трещины в сварных швах при сварке низколегированных сталей?

1. Допускается, если их длина не превышает толщины металла шва.

2. Допускается, если концы трещины после сварки заварить газовой сваркой.

3. Не допускаются.

ВОПРОС 19. Какой род тока более опасен при поражении человека электрическими токами при напряжении 220В?

1. Переменный ток 50 Гц.

2. Постоянный ток.

3. Ток высокой частоты.

ВОПРОС 20. Какими индивидуальными средствами должен обеспечиваться сварщик при выполнении потолочной сварки?

1. Поясом безопасности.

2. Беретом и рукавицами.

3. Нарукавниками, шлемом и пелеринами.

Для перехода на следующую страницу, воспользуйтесь постраничной навигацией ниже

ВОПРОС 16. Что входит в понятие металлургической свариваемости металлов?

1. Влияние на свариваемость химического состава металла и отсутствие дефектов в результате химического взаимодействия элементов в сварочной ванне и кристаллизующемся металле шва.

2. Влияние на свариваемость способа сварки и возможность появления дефектов в результате воздействия термического цикла на сварочную ванну и кристаллизующейся металл шва.

3. Влияние на свариваемость объема сварочной ванны и кристаллизующегося металла шва.

ВОПРОС 17. Какие сварочные деформации называют остаточными?

1. Деформации, появляющиеся во время сварки.

2. Деформации, появляющиеся по окончании сварки.

3. Деформации, образующиеся под действием эксплуатационных нагрузок.

ВОПРОС 18. Допускаются ли трещины в сварных швах при сварке низколегированных сталей?

1. Допускается, если их длина не превышает толщины металла шва.

2. Допускается, если концы трещины после сварки заварить газовой сваркой.

Читайте также  Закалка металла в домашних условиях в масле

3. Не допускаются.

ВОПРОС 19. Какой род тока более опасен при поражении человека электрическими токами при напряжении 220В?

1. Переменный ток 50 Гц.

2. Постоянный ток.

3. Ток высокой частоты.

ВОПРОС 20. Какими индивидуальными средствами должен обеспечиваться сварщик при выполнении потолочной сварки?

1. Поясом безопасности.

2. Беретом и рукавицами.

3. Нарукавниками, шлемом и пелеринами.

БИЛЕТ 6

ВОПРОС 1. В каком из перечисленных ниже ответов наиболее полно указано назначение электродного покрытия?

1. Упрощает возбуждение дуги, увеличивает коэффициент расплавления металла электродного стержня и глубину проплавления металла.

2. Повышает устойчивость горения дуги, образует комбинированную газо-шлаковую защиту расплавленного электродного металла и сварочной ванны, легирует и рафинирует металл шва, улучшает формирование шва.

3. Защищает металл стержня электрода от окисления, улучшает санитарно-гигиенические условия работы сварщика.

ВОПРОС 2. Какой буквой русского алфавита обозначают кремний и кобальт в маркировке стали?

1. Кремний — К, кобальт — Т.

2. Кремний — Т, кобальт — М.

3. Кремний — С, кобальт — К.

ВОПРОС 3. Какие стали относятся к группе углеродистых сталей?

1. Ст3сп5, Сталь10, Сталь15, 20Л, 20К, 22К.

2. 45Х25Н20, 15ГС, 09Г2С.

3. 08Х14МФ, 1Х12В2МФ, 25Х30Н.

ВОПРОС 4. Укажите правильное название источников постоянного тока

1. Сварочные выпрямители, генераторы, агрегаты.

2. Специализированные сварочные установки.

ВОПРОС 5. Для чего служит трансформатор?

1. Для преобразования частоты переменного тока

2. Для преобразования напряжения электрической сети

3. Для преобразования напряжения электрической сети при постоянной силе тока.

ВОПРОС 6. Какие параметры необходимо контролировать после выполнения подготовки деталей и сборочных единиц под сварку?

1. Форму, размеры и качество подготовки кромок; правильность выполнения переходов от одного сечения к другому; другие характеристики и размеры, контроль которых предусмотрен ПКД или ПТД.

2. Форму и размеры расточки или раздачи труб; качество зачистки подготовленных под сварку кромок; химический состав металла.

3. Все параметры, указанные в п.п. 1 и 2.

ВОПРОС 7. Для какой группы сталей применяют при сварке электроды типов Э50, Э50А, Э42А, Э55?

1. Для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.

2. Для сварки углеродистых конструкционных сталей.

3. Для сварки высоколегированных сталей.

ВОПРОС 8. Что обозначает в маркировке типов электродов буква «А», например Э42А?

1. Пониженное содержание легирующих элементов.

2. Пониженное содержание углерода.

3. Повышенные пластические свойства наплавленного металла.

ВОПРОС 9. Нужен ли предварительный подогрев для сварки хорошо свариваемых малоуглеродистых и сталей толщиной менее 30 мм?

3. По усмотрению руководителя работ.

ВОПРОС 10. Каким инструментом определяют соответствие ширины шва стандартным требованиям?

СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛА

Понятие свариваемости

Свариваемость — свойство металл или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. Следовательно, свариваемость зависит, с одной стороны, от особенностей материала, технологии сварки и конструктивного оформления соединений, а с другой — от необходимых эксплуатационных свойств сварной конструкции. Последние определяются техническими требованиями, предъявляемыми к этим конструкциям.

Свариваемость материалов считается достаточной, если требования к эксплуатационным свойствам сварных соединений с принятыми допущениями удовлетворяются, и недостаточной, если не обеспечивается минимальный уровень хотя бы одного из эксплуатационных свойств сварного соединения. При этом свариваемость одного и того же материала может быть различно оценена в зависимости от назначения изделия.

В сварочной практике «свариваемость» — один из наиболее применимых терминов. Различают свариваемость физическую и технологическую.

Под физической свариваемостью понимают принципиальную возможность получения монолитных сварных соединений, что особенно важно при сварке разнородных материалов.

Технологическая свариваемость представляет собой реакцию материала на сварочный термодеформационный цикл и металлургическое воздействие сварки. Эта реакция оценивается, например, посредством сравнения механических свойств металла сварных соединений с одноименными свойствами основного металла (например, твердости, ударной вязкости и др.). Кроме ранее названных показателей при оценке свариваемости учитывают также стойкость против образования трещин и обеспечение специальных свойств (коррозионная стойкость, прочность при высоких или низких температурах, сопротивление хрупкому разрушению). При наплавке металла на детали, работающие на истирание, особое значение приобретает их износостойкость. Кроме того, в понятие свариваемости входит прочность связи наплавленных слоев.

Свариваемость углеродистых сталей определяется в первую очередь содержанием в них углерода. Под хорошей свариваемостью низкоуглеродистой стали, предназначенной для изготовления конструкций, работающих при статических нагрузках, понимают возможность при обычной технологии получить сварное соединение, равнопрочное основному металлу, без трещин в металле шва и снижения пластичности в околошовной зоне. Металл шва и околошовной зоны должен быть стойким против перехода в хрупкое состояние при температуре эксплуатации конструкций и наличии концентраторов напряжений, обусловленных формой узла.

В общем случае разница между металлами, обладающими хорошей и плохой свариваемостью, заключается в том, что для соединения последних необходима более сложная технология сварки (предварительный подогрев, ограничение погонной энергии сварки, последующая термообработка, сварка в вакууме, облицовка кромок и т.п.).

Свариваемость материала оценивают не по абсолютным показателям, а посредством сравнения со свойствами ранее применявшихся материалов или основного металла. Свариваемость признают удовлетворительной, если результаты испытаний различных свойств сварных соединений соответствуют нормативам, установленным техническими условиями на данную продукцию.

Для оценки свариваемости проводят ряд испытаний, выбор которых обусловлен назначением сварной конструкции и теми изменениями в структуре и свойствах материала, которые происходят под влиянием сварки.

Стойкость металла сварных соединений против образования горячих трещин — наиболее важный показатель свариваемости, так как при сварке сплавов с широким температурным интервалом кристаллизации под действием возникающих при затвердевании растягивающих напряжений возможно появление горячих трещин, являющихся весьма серьезными дефектами.

Стойкость металла сварного соединения против образования холодных трещин — второй по важности показатель свариваемости, поскольку под действием сварочного нагрева изменяется структура основного металла. В околошовной зоне закаливающихся сплавов в результате полиморфных превращений образуются хрупкие структуры типа мартенситных, что может привести к появлению холодных трещин.

Процессы, происходящие в металле сварных соединений, могут вызвать хрупкие разрушения сварных конструкций. Опыт эксплуатации ответственных металлических конструкций показывает, что изготовление сварных узлов без трещин еще не исключает возможности разрушения хрупких материалов при работе в условиях сложного напряженного состояния и низких температур.

Причинами разрушений могут быть конструктивные недостатки, наличие макроскопических концентраторов напряжений, дефектов сварных соединений (раковины, поры, шлаковые включения, подрезы по краю швов), различного вида несовершенств кристаллического строения металлов, микротрещин и полостей, роль которых как концентраторов напряжений существенно возрастает в условиях эксплуатации.

В зависимости от свойств материалов, применяемых в конструкциях, параметров окружающей среды и вида нагрузок исходные дефекты могут развиваться в трещины очень медленно или, наоборот, катастрофически быстро.

Склонность материалов к хрупкому разрушению — третья важная характеристика их свариваемости. Ее оценивают посредством специальных испытаний, сравнивая склонность к хрупкому разрушению основного металла, зоны термического влияния и металла сварного шва. Считают, что лучшей свариваемостью обладают те материалы, сварные соединения которых не отличаются по склонности к хрупкому разрушению от основного металла.

Читайте также  Можно ли электролобзиком пилить металл?

В комплекс оценки свариваемости входит также проверка механических свойств металла шва и сварного соединения при разных температурах, определение стойкости против коррозии, износостойкости и других специальных характеристик.