Реферат углеродистых сталей

1. ВВЕДЕНИЕ     1.1. Материал детали, его свойства и марка 2. ТЕХНОЛОГИЧЕКАЯ ЧАСТЬ    2.1.  Преимущества и недостатки  стыкового соединения    2.2. Особенности технологии сварки  материала детали     2.3. Режим и техника сварки    2. 4. Возможные дефекты и способы их устранения 3. ПРАВИЛА ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ    БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ДАННОЙ РАБОТЫ 4.  ЗАКЛЮЧЕНИЕ 5. СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 4 4 5   5 5 11 12 14 16 17 ОГЛАВЛЕНИЕ 3 1. ВВЕДЕНИЕ 1.1. Материал детали стали, свойства и его марка Свойства углеродистых сталей определяются процентным содержанием в них углерода. По этому признаку стали, делятся на малоуглеродистые (до 0,25 %) среднеуглеродистые (0,26 – 0,5 % С) и высокоуглеродистые (свыше 0,5   С). Углеродистую сталь обыкновенного качества  выпускают по ГОСТ 380­71, согласно которому способ  выплавки стали в ее марке не указывают. На свойства стали существенно влияет степень раскисления. Кипящая сталь   (кп)   в   процессе   разливки   «кипит»     выделяя     много   газообразных оксидов, что служит признаком процесса раскисления. Спокойная сталь (СП) при разливке спокойно застывает в форме, так как в нее введены элементы раскислителей. Она однородна по химическому составу, хорошо сваривается и   используется   для   ответственных     конструкций.   Полуспокойная   сталь занимает   промежуточное   положение   между   спокойной   и   кипящей.   Она содержит такое количество   раскислителей, при котором газов выделяется меньше,   чем   при   затвердении   кипящей   стали,   и   поэтому   имеет   меньшую химическую   неоднородность.   Степень   раскисления   стали   отражается   в   ее маркировке, например Ст2 кп, БСт3пс и т.д.   Группа   А   гарантирует   механические   свойства   и   по   нормируемым показателям   делится   на   три   категории,     которые   обозначаются   цифрой   в конце   марки.   Первая   категория,   а   также   буква   А   в   написании   группы   не указываются. Пример маркировки: Ст3кп2, Ст4с3 и т.д.; Группа Б гарантирует химический состав стмли и имеет две категории Группа   В   гарантирует   механические   свойства,   а   также   химический состав стали и имеет шесть категорий. Эта группа чаще  всего применяется для сварных конструкции.   4 2.ТЕХНОЛОГИЧЕКАЯ ЧАСТЬ 2.1.Преимущества и недостатки соединения Стыковые   сварные   соединения  (Рис.   1)   –   свариваемые   элементы располагаются   в   одной   плоскости   или   на   одной   поверхности. Устанавливается 32 вида стыковых соединений. Обозначаются С1, С2, С3, С4 и т.д.                                       Рис. 1 Стыковое   соединение:   составляющий   его   элемент   расположен   в   одной плоскости   или на одной поверхности. Оно наиболее распространенное, так  как имеет следующие преимущества:   Не ограниченная толщина свариваемых элементов.  Более   равномерное   распределение   силовых   линий   (напряжения)   при передаче усилий:  от  одного к другому.  Минимальное расстояние сварного соединения.  Надежность и удобство контроля качества соединения. Недостатки:  Необходимо более точно собирать элементы под сварку.  Сложность   обработки   кромок   под       сварку   профильного   металла (Уголки, швеллеры, тавры, двухтавры)  2.2. Особенности технологии сварки материала детали Низкоуглеродистые стали обладают самой хорошей свариваемостью.  При выборе типа и марки электрода для сварки низкоуглеродистых сталей  следует обращать внимание на следующие моменты:  — получение сварных швов без дефектов;  — обеспечение равной прочности сварного соединения и основного металла;  5 — обеспечение правильного химического состава металла шва;  — получение достаточной стойкости сварных соединений при различных  видах нагрузки (ударные, вибрационные и т. п.).  Для варки низкоуглеродистых сталей применяют электроды марок ОММ­5,  СМ­5, КПЗ­32Р, ЦМ­7, УОНИ­13/45, ОМА­2 и другие (типов Э38, Э42,  Э42А).  В некоторых случаях (толстые листы стали, неудобное положение сварщика и  т. д.) рекомендуется использовать электроды с повышенной прочностью  наплавленного металла (типов Э46 и Э46А). Это связано с тем, что  выполнение многослойных швов больших сечений в неудобных положениях  трудно осуществить без внутренних пороков. Достижение прочности сварного соединения обеспечивается применением электродов, дающих повышенную  прочность шва.  Среднеуглеродистые стали имеют по сравнению с низкоуглеродистыми  повышенное содержание углерода, из­за чего могут образовываться  кристаллические трещины и малопластичные закалочные структуры в  околошовной зоне. Поэтому для повышения стойкости металла шва против  образования трещин нужно понизить содержание углерода в металле шва. Для этого применяются электроды с пониженным содержанием углерода. Кроме  того, стараются уменьшить долю участия основного металла в металле шва. 2.3.Режим и техника сварки стыковых швов в горизонтальном и   Вертикальные швы выполняют двумя способами: снизу вверх и сверху нижнем положениях вниз.   При   сварке   снизу   вверх   (рис.     1)   дугу   возбуждают   в   нижней   точке соединения, и после образования ванночки расплавленного металла электрод отводят немного вверх и в сторону. Дуга при этом должна быть направлена на основной   металл.   Расплавленный   металл   при   отводе   электрода   вверх затвердевает,   образуя   «полочку»,   на   которую   наплавляют   и   которая 6 удерживает   последующие   капли   металла   при   движении   электрода   вверх. Электрод рекомендуется наклонять вверх под углом 20­25º к горизонту. Сборка   изделия   и   подготовка   листов   при   сварке   внахлестку упрощаются, однако расход основного и наплавленного металла больше, чем при сварке встык. Соединения внахлестку менее прочны при переменных и ударных   нагрузках,   чем   стыковые.   При   роликовой   и   точечной   контактной электросварке в основном применяют соединения внахлестку. Рис. 2   Сварка нахлесточного соединения в нижнем положении:  a ­ подготовка соединения к сварке; б ­ положение электрода при сварке однопроходным швом равных толщин; в ­ положение электрода при втором и третьем проходе при выполнении многопроходного шва; г ­ положение электрода при сварке разных толщин        При сварке в нижнем положении расплавленный металл не может вытечь из   ванны,   металл   электрода   легко   переходит   в   шов,   и   образуется   шов правильной формы. При этом легко вести наблюдение за процессом сварки, так как сварщик находится в удобном положении, чаще всего сидя, что не сильно утомляет его при работе. Поэтому по возможности надо устанавливать свариваемые изделия так, чтобы вести сварку в нижнем положении. Техника сварки   швов   различна.   Сварка   стыковых   бесскосных   швов.   При   обычных приемах сварка бесскосных швов применяется для толщины металла до 6­8 мм (см. фиг. 32, б, в, г). При сварке стыковых бесскосных швов необходимо обеспечить проварку толщины листа. Валик направляется вдоль кромок при небольшом   колебании   электрода   в   поперечном   направлении.   Если   сварка осуществляется электродом диаметром 6 мм, то ширина валика получается 7 достаточной без поперечных колебательных движений электрода. При сварке стыковых   бесскосных   швов   внимание   сварщика   должно   быть   обращено   на наличие   зазора   между   кромками   и   их   равномерное   расплавление.   Для получения   шва   высокой   прочности   без   непровара   в   нижней   части   кромок следует, если позволяет конструкция, делать подварку с обратной стороны. В том   случае,   если   подварить   шов   с   обратной   стороны   не   представляется возможным,   пользуются   подкладками.   Применение   подкладок   имеет   з рачительные преимущества.                  Внешний вид шва заметно улучшается. Наплавленный металл имеет плавный пере од к основному. В случае сварки швов типа С4     необходимо применять способ сварки погруженной дугой.  Для сварки нахлесточного соединения в нижнем положении на прямой полярности   требуется   поддержание   очень   короткой   дуги,   а   на   обратной полярности   ­   еще   более   короткой.   Дуга   должна   быть   сориентирована   в направлении корня соединения и горизонтальной поверхности пластины. Во время   сварки   необходимо   совершать,   относительно   оси   сварного,   шва небольшие возвратно­поступательные колебания электрода. Это способствует предварительному подогреву соединения перед движущейся сварочной дугой, обеспечивает   создание   полноразмерной   выпуклости   и   покрывает   шлаковой коркой хвостовую часть сварочной ванны.                                             Рис. 3 Положение   электрода   при   сварке   нахлесточного   соединения   в вертикальном положении снизу вверх многопроходным угловым швом (а) и однопроходным угловым швом с поперечным перемещением электрода (б) 8 Вертикальные швы выполнять значительно труднее, чем нижние, так как в   первом   случае   расплавленный   металл   под   действием   силы   тяжести стремится вытечь из сварочной ванны. Вертикальные швы следует выполнять током на 10­15% меньшим, чем при выполнении швов в нижнем положении, и короткой дугой. Используемые для наложения вертикальных швов электроды должны иметь «короткие» шлаки. При выполнении вертикальных швов, как и при   выполнении   швов   в   нижнем   положении,   получают   узкие   и   широкие валики.    Iсв = (20 + 6d) * d,  где ICВ ­ сварочный ток, а;  d ­ диаметр металлического стержня электрода, мм.  При   толщине   металла   менее   l,5