Ответы ГОСы. ) lдлина шва, м (0,130)
 Скачать 3.52 Mb.
|
|
Билет 4  1.сплав АМг6 – сплав алюминия с магнием с процентным содержанием Mg=5-6%, обладает хорошей свариваемостью дуговыми способами как на переменном токе, так и на постоянном токе. Равнопрочность сварного шва с основным металлом достичь практически невозможно. Нет склонности к появлению горячих и холодных трещин, но имеет место ликвация (неоднородность) шва при сварочном электроде другой марки. Непресуще хрупкое разрушение, но присутствует плохое сопротивление усталости. Основная особенность технологии сварки – это обезжидивание кромок перед сваркой и сварка с присадкой в среде аргона. 2.исходя из конструктивных особенностей изделия – единственным способом его получения является контактная точечная сварка. Учитывая малую суммарную толщину дополнительные сварочные материалы типа «грунт» можно не применять. 3.условие прочности сварного соединения: τ ≤ τ΄,  N-срезающее усилие, кН (24);  )-по рекомендации; n – количество точек, работающих на срез, шт (4) Обозначение соединения: ГОСТ 15878 – 79 – Н1 – Кт – 8 4.согласно прилагаемого расчета: сварочный ток = 31кА, напряжение на электроде = 9В, скорость сварки = 0,2с 5.опорной поверхностью служит станина контактной машины, фиксирующими элементами – ограничители на станине; прижимное усилие создается верхним электродом. Приспособление: ограничители на станине машине. 6.резка листа на гильотинных и выпечных ножницах, гибка на прессе необходимых форм, сборка на станине машины, последовательная сварка. Контроль – визуально-оптический – на предмет выплеска. 1. Технология сварки высолегированных ферритных и аустенитных сталей. Высоколегированные стали делятся на коррозионно-стойкие, жаропрочные, жаростойкие, износостойкие, стали специального назначения. Основными легирующими элементами являются Cr и Ni. Ввиду большого содержания этих двух элементов высоколегированные стали плохо свариваются. Cr обеспечивает коррозионную стойкость стали. Влияние Cr на структуру сказывается в увеличении содержания ферритной составляющей в шве. Cr – ферритизатор. Ni также увеличивает коррозионную стойкость стали, способствует повышению жаропрочности и пластичности. Ni называют аустенизатором. Увеличение содержания Ni ведёт к снижению температуры распада аустенита. При содержании Ni=20% температура распада аустенита ниже 20 ºС и сталь в обычных условиях сохраняет чисто аустенитную структуру. Основной трудностью при сварке сталей является снижение ударной вязкости шва и ЗТВ вследствие перегрева стали и интенсивного роста зерна. В этих случаях сталь плохо переносит циклические, знакопеременные и ударные нагрузки. Основными методами борьбы с горячими трещинами в аустенитных высоколегированных сталях являются: 1) создание в шве и ЗТВ двухфазной аустенитно-ферритной структуры, которая способствует существенному измельчению зерна – для этого в сварочную проволоку обязательно вводится Ni; 2) легирование шва карбидообразующими элементами – Ti и Nb, при этом карбиды скапливаются по границам зёрен, а также, не выпадают карбиды хрома. При сварке аустенитных сталей основными проблемами являются: 1) повышенная склонность к кристаллизационным трещинам ввиду однофазной (крупнозернистой) структуры; 2) пониженная теплопроводность и увеличенная осадка, создающие более высокие остаточные напряжения, чем в углеродистых сталях; 3) многокомпонентное легирование, увеличивающее вероятность попадания в шов элементов типа S, P, Zn, Sn, Pb. Основные методы борьбы: 1) создание в шве многофазной структуры (А+Ф, А+М+Ф), что достигается введением большего количества ферритизаторов, нежели в стали; 2) регулирование процесса кристаллизации электромагнитным перемешиванием жидкого металла сварочной ванны, поперечными колебаниями сварочной горелки при полуавтоматической сварке, выбором рациональной формы шва; 3) влияние ультразвуком на процесс кристаллизации; 4) ограничение проникновения в сварной шов H, O, S, P (сварка в вакууме, сварка на токе обратной полярности при минимальной длине дуги, минимальное перемешивание основного и присадочного металлов); 5) уменьшение уровня растягивающих напряжений – ТО в виде отпуска или отдыха. При медленном охлаждении, по границам зёрен аустенита выпадают карбиды, что вызывает образование вторичного феррита. Наличие карбидов и феррита заметно упрочняет сталь. При быстром охлаждении распада аустенита нет, но он остаётся в пересыщенном неустойчивом состоянии. Для предотвращения выпадения карбидов в металл вводят Ti или Nb. Аустенитные стали сильно склонны к наклёпу. Наклёп может вызвать γ→α превращение, а в ряде случаев и мартенситное превращение, что приводит к повышению прочности и снижению пластичности. 2. Методы радиационного контроля качества сварных соединений. Ксерорадиографический и флюорографический методы контроля Ксерорадиография. Этот метод контроля представляет собой процесс получения изображения на поверхности пластины, электрические свойства которой изменяются в соответствии с энергией воспринятого рентгеновского излучения или гамма-излучения. В тех местах пластины, на которые попало излучение, прошедшее через какой-либо дефект (непровар, пора, раковина), остаточный заряд будет меньше, чем в других местах пластины. Таким образом, в пластине образуется скрытое изображение, которое проявляют с помощью различных красящих мелкоразмолотых порошков на основе талька, оксида цинка, мела. Порошок предварительно электризуют и опыляют им пластину, при этом скрытое изображение превращается в видимое. Затем на пластину накладывают обычную бумагу, на которой фиксируется полученное изображение объекта. Весь процесс проявления занимает 10—40 с. К преимуществам ксерографического метода относят оперативность получения снимка и сухой метод проявления. Методом фотосъемки с одной ксерограммы можно сделать высококачественные фотографии с большим числом копий. При ксерографии отпадает необходимость в дефицитных материалах и процессах фотообработки. Однако ксерография обладает рядом недостатков, что сдерживает ее массовое применение в промышленности. Прежде всего это низкое качество пластин, трудности контроля больших изделий из-за ограниченных размеров пластин, возможность использования только плоских пластин. Пластины подвержены влиянию влажности и низкой температуры. Флюорография. Этот метод контроля заключается в регистрации рентгеновского излучения или гамма-излучения на фотобумагу или фотопленку, содержащих в 7—9 раз меньше серебра, чем рентгеновская пленка. Необходимым условием является обязательное сочетание фотобумаги и усиливающих флюоресцентных экранов. Ионизирующее излучение падает вначале на экран для формирования оптического изображения, которое фиксируется на фотобумаге, контактирующей с флюоресцентным экраном. Цветовая радиография. Обычный черно-белый рентгеновский снимок содержит только один оценочный параметр — яркость серого оттенка. Цветное изображение в отличие от черно-белого позволяет получить два добавочных параметра, цвет и насыщенность. Благодаря этому увеличивается информативная способность радиографического снимка. Для получения цветного изображения с помощью чёрно-белой фотопленки делают два или три снимка контролируемого объекта рентгеновским излучением различной энергии и интенсивности . При этом экспонируют поочередно каждую пленку или одновременно все пленки с использованием фильтров для селекции рентгеновского излучения. В результате изменения эффективной энергии рентгеновскою излучения изображения на каждой пленке отличаются друг от друга. Затем черно-белые негативы окрашивают, например, первый снимок в красный цвет, второй в зеленый, третий в синий и составляют вместе. Расшифровку полученного цветного изображения производят на неготоскопе. Оператор воспринимает больше оттенком цвета, чем градаций яркости, что облегчает контроль качества и повышает его достоверность за счет участия одновременно большего объема информации. Другим способом цветовой радиографии является использование цветной фотопленки. Если пленку просвечивать рентгеновским излучением или гамма-изучением, то пленка окажется разбалансированной как по контрасту, так и по чувствительности. После проявления на ней появляются различные цветовые оттенки, обусловленные интенсивностью падающего света. При просвечивании применяют цветные радиографические пленки, которые принципиально ничем не отличаются от обычных фотопленок, но имеют большую чувствительность к рентгеновскому излучению и состоят из двух или трех эмульсионных слоев. Каждый слой имеет свой коэффициент контрастности и чувствительности, благодаря чему можно определить изменение цвета и яркости изображения при изменении толщины или плотности образцов. При цветной радиографии улучшается выявляемость дефектов и возможность контроля изделий с большими перепадами толщин, а также определения размеров дефектов в направлении просвечивания. Нейтронная радиография. Она основана на облучении объекта контроля пучком нейтронов и регистрации теневого изображения объекта на рентгеновской пленке или другом детекторе. Принципиально важное значение нейтронной радиографии состоит в возможности раздельного контроля химических компонентов материала. Нейтронную радиографию используют при контроле радиоактивных изделий и деталей, в первую очередь тепловыделяющих элементов ядерных реакторов; контроле деталей из некоторых легких материалов, например пластмасс; обнаружении водородосодержащих включений в металлах; контроле слоистых многокомпонентных материалов и тонких биологических образцов. Для регистрации нейтронного излучения наиболее распространены рентгеновские и фототехнические пленки и детекторы, состоящие из нитроцеллюлозы, слюды и стекла. Для повышения воздействия нейтронов на детектор применяют специальные экраны — преобразователи, которые изготовляют в виде однородных тонких пластин или фольги. Протонная радиография. Она основана на использовании потока протонов для неразрушающего контроля и базируется на особенностях распространения и взаимодействия их с веществом. Главной особенностью применения протонной радиографии является контроль тонких изделий или их частей (типа листа, фольги и т. п.), поскольку протоны поглощаются сравнительно тонкими слоями. Контроль с помощью позитронов. Данный метод контроля может быть применен для определения накопления усталостных напряжений в металлах до появления усталостных трещин. Контроль основан на том, что в начальной стадии усталостных явлений, когда происходит образование дислокаций, в их области образуются отрицательные заряды. Позитроны, облучающие металл, притягиваются к областям расположения дислокаций и взаимодействуют с электронами. При превращении позитрона и электрона возникают гамма-кванты. По количеству гамма-квантов и среднему времени жизни позитронов можно определить начало усталостных нарушений в металле. Авторадиография. Она заключается в регистрации собственного излучения изделия. В простейшем варианте осуществляется так: на поверхность контролируемого образца помещают мелкозернистую чувствительную фотопленку, на которой фиксируется распределение ионизирующего излучения от близко расположенных участков. Радиоскопия. Этот метод контроля основан на просвечивании контролируемых объектов рентгеновским излучением с последующим преобразованием радиационного изображения объекта в электронное и передачей этого изображения на расстояние с помощью телевизионной техники для визуального анализа на выходных экранах. Билет 5  1.Сталь 12Х18Н9Т – относится к низкоуглеродистым, высоколегированным сталям. Обладает хорошей свариваемостью и повышенной коррозионной стойкостью. Не имеет склонности к образованию холодных трещин, в отдельных случаях образуются горячие трещины, но эта сложность легко преодолима. В сварных соединения нет вероятности хрупкого разрушения, т.к. сталь аустенитного класса, напротив имеют место высокая ударная вязкостью пластичность. Сварные соединения этой стали работают в агрессивных средах и в сложном температурном режиме. Технология сварки – покрытым электродом на постоянном токе обратной полярности или полуавтоматическая в среде инертного газа. 2.принимая в расчет несерийность производства и относительно сложную форму изделия, оптимально применить ручную дуговую сварку покрытым электродом марки ЦЛ-11, электродного типа Э48Х19Н9 3.условие прочности сварного шва: N-срезающее усилие, Н (60∙103); β – коэффициент медианы (0,7); k-катет сварного шва,м (5∙10-3)-принят конструктором; L =Lфл+ Lл =(400+200) = 600мм-длина шва, м (0,6)  Условие прочности выполняется. Обозначение шва: ГОСТ 5264 – 80 - Н1 - ∆5 – ω 4.сварочный ток: d – диаметр электрода, мм (4); I – допускаемая плотность тока,(12);  Напряжение на дуге: U = 20 + 0,04Icd =20+0,04∙150 = 26В Для сварки стали 12Х18Н9Т необходим постоянный ток обратной полярности, что может обеспечить выпрямитель сварочный ВД-301 с номинальным током 300А. 5.нижняя пластина базируется на опорной поверхности, которая определяет 3 точки, 2 точки дает упорная поверхность и 1 точка упорный палец с торца пластины, прижимные усилия создаются винтовыми прижимами. Верхние пластины базируются аналогично, используя как поверхность нижнюю пластину. 6.резка заготовок на гильотинных ножницах, зачистка под сварку, гибка на прессе необходимых форм, последовательная сварка. Контроль – визуальный. 1. Сварочная проволока сплошного сечения, маркировка, область применения. Существует 3 типа сварочных проволок: проволоки сплошного сечения, порошковые проволоки и проволоки активированные. Сварочная проволока сплошного сечения используется для автоматической и полуавтоматической сварки, а также для изготовления электродов и присадочных прутков. Химический состав и диаметр проволоки для сварки сталей регламентирует ГОСТ 2246–70. Она выпускается следующих диаметров (мм):0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0. Маркировка сварочной проволоки: Св – сварочная, Нп – наплавочная – в 1 позиции. Далее идёт содержание углерода в сотых долях процента. Допустимые символы: Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, М – молибден, Н – никель, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, Х – хром, Ц – цирконий, Ю – алюминий. После буквы, обозначающей легирующий элемент, стоит цифра, указывающая его содержание в %. Повышенные требования к чистоте проволоки по вредным примес – S и P – отмечаются в марке буквами А и АА. Например, в проволоке Св08 допускается до 0,04% S и P, для проволоки Св08А до 0,03%, в проволоке Св08АА – до 0,02%. В документации, которой сопровождается сварочная проволока, указывается полное ее обозначение, состоящее 6 позиций: 1 позиция – диаметр проволоки в мм; 2 – марка проволоки; 3 – способ выплавки металла проволоки (ВИ – вакуумно-индукционные печи; ВД – вакуумно-дуговые печи; Ш – электрошлаковый переплав); 4 – Э, если проволока идёт на изготовление электродов; 5 – О, если проволока омеднена; 6 – стандарт на сварочную проволоку (ГОСТ 2246–70). Проволока поставляется в мотках или на катушках. 2. Ультразвуковая дефектоскопия сварных соединений. Ультразвуковые колебания, распространяясь в металле, отражаются от дефектов. Этим методом выявляют поры, трещины, непровары. Метод сквозного прохождения звука. Проверяемую деталь располагают между датчиком звука и приемником звука. Измеряемой величиной служит интенсивность звука, если дефект – меньше звук. Пространственное расположение дефекта установить нельзя. Метод отражения или импульсный эхо-метод (потому что вводятся звуковые импульсы. От излучателя посылаются узв, потом излучатель включается на прием и принимает отраженный сигнал от противоположной стенки или дефекта. Амплитуда эха служит мерой величины дефекта, а время прохождения – определением места залегания дефекта. Достоинства: односторонний доступ в шве, недостатки: низкое помехоустойчивость. Теневой. Принцип метода заключается в снятии голограммы, причем в процессе съемки на плоской поверхности регистрируются теневые изображения дефектных участков. Недостаток: двухсторонний доступ, применяется для железнодорожных рельс. Зеркально-теневой. Нед.теже. Эхо-зеркальный. Основан на сравнении амплитуд обратно отраженного и зеркально- отраженного сигнала от дефекта. Достоинства: высокая выявляемость плоских дефектов больше 40мм. Эхо-теневой. О наличии дефекта судят по эхо- испульсу от несплошности и по отраженному сигналу. Билет 6.  1.сталь 30ХГСА – среднеуглеродистая среднелегированная сталь. Обладает хорошей свариваемостью и повышенными механическими свойствами. Но есть вероятность появления горячих и холодных трещин. Предотвращается защитой дуги от вредных примесей. Холодные трещины предотвращаются применением мягких режимов сварки и предварительным подогревом. При сильных динамических нагрузках возможно хрупкое разрушение соединения, избежать этого можно термообработкой после сварки, что измельчит структуру шва и несколько снизит хрупкость. При контактной сварке необходимо применение мягкого режима сварки. 2. исходя из значительного количества сварных швов изделия, простоты и серийного производства – оптимально применить полуавтоматическую сварку в среде инертного газа, который защитит дугу от вредных примесей. Сварочная проволока Св12Х5ТСМТ и защитный газ аргон. 3.требуемый катет сварного шва:  N-срезающее усилие, Н (80∙103); τ – предельно допустимое напряжение; L =Lл +Lфл = 10+120 = 130∙10-3  Таким образом, для выполнения условия прочности необходимо принять катет шва =5мм, лобовой шов можно исключить. Обозначение:ГОСТ14771 – 76 – Т3 -  – ИП –4. Сварочный ток: Kп – коэффициент пропорциональности, для сварки в аргоне для dэ =1,6 – (1,55)    Напряжение на дуге: U = 19 + 0,03Icd =19+0,04∙380 = 33В Для сварки в среде инертного газа требуется постоянный ток и падающая характеристика, что могут обеспечить выпрямитель ВДУ-506 и подающий полуавтомат ПДГ-508. 5.нижняя пластина базируется на опорной поверхности, которая определяет 3 точки, 2 точки дает упорная поверхность и 1 точка упорный палец с торца пластины, прижимные усилия создаются винтовыми прижимами. Верхние пластины базируются аналогично, используя как поверхность нижнюю пластину. 6.резка заготовок на гильотинных ножницах, зачистка под сварку, гибка на прессе необходимых форм, последовательная сварка. Контроль – визуальный. |