 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Описание детали
РОСЖЕЛДОР
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Ростовский государственный университет путей сообщения
(ФГБОУ ВПО РГУПС)
кафедра: "Технология металлов"
РЕФЕРАТ
по дисциплине: «Технология конструкционных материалов»
тема реферата: «Расчет сварочных работ»
Выполнил:
студент группы МТС-2-649 Васильев А.А.
Проверил:
дтн, профессор Дюргеров Н.Г.
 |
Фрикционный клин
Описание детали.
Материал, из которой сделана данная деталь – сталь 25Л.
Основные характеристики стали.
| Назначение |
| станины прокатных станов, шкивы, траверсы, поршни, буксы, крышки цилиндров, плиты настильные, рамы рольгангов и тележек, мульды, корпусы подшипников, детали сварно-литых конструкций и другие детали, работающие при температуре от -40 до 450°С под давлением. |
Химический состав стали.
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.20-0.52 |
| Марганец (Mn) | 0.35-0.90 |
| Медь (Cu), не более | 0.30 |
| Никель (Ni), не более | 0.30 |
| Сера (S), не более | 0.045 |
| Углерод (C) | 0.22-0.30 |
| Фосфор (P), не более | 0.04 |
| Хром (Cr), не более | 0.30 |
Механические свойства стали.
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Нормализация 880-900°С. Отпуск 610-630°С. | <100 | |||||
| Закалка 870-890°С, вода. Отпуск 610-630°С. | <100 | |||||
| Нормализация 900°С, воздух. | <400 | 305-315 | 520-530 | 21-23 | 27-28 | 62-64 |
| Нормализация 900°С, воздух. Закалка 880°С. Отпуск 580°С. | <400 |
Механические свойства стали при повышенных температурах.
| t испытания,°C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Отжиг 900°С, охлаждение в печи. | |||||
| 205-255 | 420-480 | 22-33 | 37-51 | 54-108 | |
| 195-225 | 400-450 | 15-27 | 36-46 | 88-127 | |
| 165-195 | 360-420 | 16-28 | 40-58 | 98-157 | |
| 155-195 | 370-450 | 14-26 | 34-43 | 88-137 | |
| 155-195 | 340-450 | 15-28 | 30-60 | 68-98 | |
| 125-160 | 225-295 | 26-34 | 60-75 | 54-83 | |
| 80-120 | 110-160 | 24-36 | 59-73 | 59-117 | |
| Нормализация 900°С, воздух. Отпуск 620-680°С, воздух. | |||||
| 235-265 | 22-26 | 37-51 | 54-68 | ||
| 16-20 | 40-45 | 108-117 | |||
| 14-17 | 24-31 | 98-127 | |||
| 18-21 | 54-62 | ||||
| 22-27 |
Температура критических точек стали 25Л.
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | |
| Ac3 | |
| Ar3 | |
| Ar1 |
Физические свойства стали 25Л.
| Температура испытания,°С | ||||||||||
| Плотность стали, pn, кг/м3 | ||||||||||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | ||||||||||
| Температура испытания,°С | 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 |
| Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11.5 | 12.9 | 13.0 | 13.2 | 13.5 | |||||
| Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг ·°С)) |
Литейные свойства стали 25Л.
| Температура начала затвердевания,°С | 1490-1504 |
| Линейная усадка, % | 2.2-2.3 |
| Показатель трещиноустойчивости, Кт.у. | 1.0 |
| Жидкотекучесть, Кж.т. | 1.0 |
| Склонность к образованию усадочной раковины, Ку.р. | 1.0 |
| Склонность к образованию усадочной пористости, Ку.п. | 1.0 |
Свариваемость сталей.
Углерод (С) – одна из важнейших примесей, определяющая прочность, пластичность, закаливаемость и др. характеристики стали. Содержание углерода в сталях до 0,25% не снижает свариваемости. Более высокое содержание "С" приводит к образованию закалочных структур в металле зоны термического влияния (далее по тексту – ЗТВ) и появлению трещин.
Сера (S) и фосфор (P) – вредные примеси. Повышенное содержание "S" приводит к образованию горячих трещин – красноломкость, а "P" вызывает хладноломкость. Поэтому содержание "S" и "P" в низкоуглеродистых сталях ограничивают до 0,4-0,5%.
Кремний (Si) присутствует в сталях как примесь в количестве до 0,3% в качестве раскислителя. При таком содержании "Si" свариваемость сталей не ухудшается. В качестве легирующего элемента при содержании "Si" – до 0,8-1,0% (особенно до 1,5%) возможно образование тугоплавких оксидов "Si", ухудшающих свариваемость стали.
Марганец (Mn) при содержании в стали до 1,0% – процесс сварки не затруднен. При сварке сталей с содержанием "Mn" в количестве 1,8-2,5% возможно появление закалочных структур и трещин в металле ЗТВ.
Хром (Cr) в низкоуглеродистых сталях ограничивается как примесь в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях возможно содержание хрома в пределах 0,7-3,5%. В легированных сталях его содержание колеблется от 12% до 18%, а в высоколегированных сталях достигает 35%. При сварке хром образует карбиды, ухудшающие коррозионную стойкость стали. Хром способствует образованию тугоплавких оксидов, затрудняющих процесс сварки.
Никель (Ni) аналогично хрому содержится в низкоуглеродистых сталях в количестве до 0,3%. В низколегированных сталях его содержание возрастает до 5%, а в высоколегированных – до 35%. В сплавах на никелевой основе его содержание является превалирующим. Никель увеличивает прочностные и пластические свойства стали, оказывает положительное влияние на свариваемость.
Ванадий (V) в легированных сталях содержится в количестве 0,2-0,8%. Он повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует повышению прокаливаемости.
Молибден (Мо) в сталях ограничивается 0,8%. При таком содержании он положительно влияет на прочностные показатели сталей и измельчает ее структуру. Однако при сварке он выгорает и способствует образованию трещин в наплавленном металле.
Титан и ниобии (Ti и Nb) в коррозионностойких и жаропрочных сталях содержатся в количестве до 1%. Они снижают чувствительность стали к межкристаллитной коррозии, вместе с тем ниобий в сталях типа 18-8 способствует образованию горячих трещин.
Медь (Си) содержится в сталях как примесь (в количестве до 0,3% включительно), как добавка в низколегированных сталях (0,15 до 0,5%) и как легирующий элемент (до 0,8-1%). Она повышает коррозионные свойства стали, не ухудшая свариваемости.
По свариваемости стали условно делят на четыре группы: хорошо сваривающиеся, удовлетворительно сваривающиеся, ограниченно сваривающиеся, плохо сваривающиеся.
К первой группе относят наиболее распространенные марки низкоуглеродистых и легированных сталей ([С]Х≤0,38), сварка которых может быть выполнена по обычной технологии, т.е. без подогрева до сварки и в процессе сварки, а также без последующей термообработки. Литые детали с большим объемом наплавленного металла рекомендуется сваривать с промежуточной термообработкой. Для конструкций, работающих в условиях статических нагрузок, термообработку после сварки не производят. Для ответственных конструкций, работающих при динамических нагрузках или высоких температурах, термообработка рекомендуется
Ко второй группе относят углеродистые и легированные стали ([С]х=0,39-0,45), при сварке которых в нормальных условиях производства трещин не образуется. В эту группу входят стали, которые для предупреждения образования трещин необходимо предварительно нагревать, а также подвергать последующей термообработке. Термообработка до сварки различная и зависит от марки стали и конструкции детали. Для отливок из стали 30Л обязателен отжиг. Детали машин из проката или поковок, не имеющих жестких контуров, можно сваривать в термически обработанном состоянии (закалка и отпуск). Сварка при температуре окружающей среды ниже 0°С не рекомендуется. Сварку деталей с большим объемом наплавляемого металла рекомендуется проводить с промежуточной термообработкой (отжиг или высокий отпуск)
К третьей группе относят углеродистые и легированные стали ([С]Х=0,46-0,59) перлитного класса, склонные в обычных условиях сварки к образованию трещин. Свариваемость сталей этой группы обеспечивается при использовании специальных технологических мероприятий, заключающихся в их предварительной термообработке и подогреве. Кроме того, большинство изделий из этой группы сталей подвергают термообработке после сварки. Для деталей и отливок из проката или поковок, не имеющих особо жестких контуров и жестких узлов, допускается заварка в термически обработанном состоянии (закалка и отпуск).
Без предварительного подогрева такие стали можно сваривать в случаях, когда соединения не имеют жестких контуров, толщина металла не более 14мм, температура окружающей среды не ниже +5°С и свариваемые соединения имеют вспомогательный характер. Во всех остальных случаях обязателен предварительный подогрев до температуры 200°С.
Термообработка данной группы сталей назначается по режиму, выбираемому для конкретной стали.
К четвертой группе относят углеродистые и легированные стали ([С]х≥0,60) перлитного класса, наиболее трудно поддающиеся сварке и склонные к образованию трещин. При сварке этой группы сталей с использованием рациональных технологий не всегда достигаются требуемые эксплуатационные свойства сварных соединений. Эти стали свариваются ограниченно, поэтому их сварку выполняют с обязательной предварительной термообработкой, с подогревом в процессе сварки и последующей термообработкой. Перед сваркой такая сталь должна быть отожжена. Независимо от толщины и типа соединения сталь необходимо предварительно подогреть до температуры не ниже 200°С. Термообработку изделия после сварки проводят в зависимости от марки стали и ее назначения.
Сталь 25Л относится к хорошо свариваемым, согласно ГОСТ 977-88.
Поиск по сайту: