1. Apakah ciri-ciri struktur kristal utama kimpalan?
Jawapan: Penghabluran kolam kimpalan juga mengikut peraturan asas penghabluran logam cecair am: pembentukan nukleus kristal dan pertumbuhan nukleus kristal. Apabila logam cecair dalam kolam kimpalan mengeras, butiran separa cair pada bahan induk dalam zon gabungan biasanya menjadi nukleus kristal.
Peralatan kimpalan Xinfa mempunyai ciri-ciri berkualiti tinggi dan harga yang rendah. Untuk butiran, sila layari:Pengeluar Kimpalan & Pemotong - Kilang & Pembekal Kimpalan & Pemotong China (xinfatools.com)
Kemudian nukleus kristal menyerap atom cecair di sekeliling dan berkembang. Oleh kerana kristal tumbuh dalam arah yang bertentangan dengan arah pengaliran haba, ia juga tumbuh dalam kedua-dua arah. Walau bagaimanapun, disebabkan disekat oleh kristal tumbuh bersebelahan, kristal membentuk Kristal dengan morfologi kolumnar dipanggil kristal kolumnar.
Di samping itu, dalam keadaan tertentu, logam cecair dalam kolam lebur juga akan menghasilkan nukleus kristal spontan apabila memejal. Jika pelesapan haba dilakukan ke semua arah, hablur akan tumbuh secara seragam menjadi hablur seperti butiran di semua arah. Kristal jenis ini dipanggil Ia adalah kristal equiaxed. Hablur kolumnar biasanya dilihat dalam kimpalan, dan dalam keadaan tertentu, kristal equiaxed juga mungkin muncul di tengah-tengah kimpalan.
2. Apakah ciri-ciri struktur penghabluran sekunder kimpalan?
Jawapan: Struktur logam kimpalan. Selepas penghabluran primer, logam terus menyejuk di bawah suhu perubahan fasa, dan struktur metalografi berubah lagi. Sebagai contoh, apabila mengimpal keluli karbon rendah, butiran penghabluran utama adalah semua butiran austenit. Apabila disejukkan di bawah suhu perubahan fasa, austenit terurai menjadi ferit dan pearlit, jadi struktur selepas penghabluran sekunder kebanyakannya ferit dan sejumlah kecil pearlit.
Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kadar penyejukan kimpalan yang lebih cepat, kandungan perlit yang terhasil secara amnya lebih besar daripada kandungan dalam struktur keseimbangan. Lebih cepat kadar penyejukan, lebih tinggi kandungan pearlit, dan lebih sedikit ferit, kekerasan dan kekuatan juga bertambah baik. , manakala keplastikan dan keliatan berkurangan. Selepas penghabluran sekunder, struktur sebenar pada suhu bilik diperolehi. Struktur kimpalan yang diperolehi oleh bahan keluli yang berbeza di bawah keadaan proses kimpalan yang berbeza adalah berbeza.
3. Mengambil keluli karbon rendah sebagai contoh untuk menerangkan apakah struktur yang diperolehi selepas penghabluran sekunder logam kimpalan?
Jawapan: Mengambil keluli plastik rendah sebagai contoh, struktur penghabluran utama ialah austenit, dan proses transformasi fasa keadaan pepejal logam kimpalan dipanggil penghabluran sekunder logam kimpalan. Struktur mikro penghabluran sekunder ialah ferit dan pearlit.
Dalam struktur keseimbangan keluli karbon rendah, kandungan karbon logam kimpalan adalah sangat rendah, dan strukturnya adalah ferit kolumnar kasar ditambah sejumlah kecil pearlit. Oleh kerana kadar penyejukan kimpalan yang tinggi, ferit tidak boleh dimendakan sepenuhnya mengikut rajah fasa besi-karbon. Akibatnya, kandungan pearlit umumnya lebih besar daripada dalam struktur licin. Kadar penyejukan yang tinggi juga akan menapis butiran dan meningkatkan kekerasan dan kekuatan logam. Disebabkan oleh pengurangan ferit dan peningkatan pearlit, kekerasan juga akan meningkat, manakala keplastikan akan berkurangan.
Oleh itu, struktur akhir kimpalan ditentukan oleh komposisi logam dan keadaan penyejukan. Oleh kerana ciri-ciri proses kimpalan, struktur logam kimpalan adalah lebih halus, jadi logam kimpalan mempunyai sifat struktur yang lebih baik daripada keadaan tuang.
4. Apakah ciri-ciri kimpalan logam yang tidak serupa?
Jawapan: 1) Ciri-ciri kimpalan logam yang tidak serupa terutamanya terletak pada perbezaan yang jelas dalam komposisi aloi logam termendap dan kimpalan. Dengan bentuk kimpalan, ketebalan logam asas, salutan elektrod atau fluks, dan jenis gas pelindung, cair kimpalan akan berubah. Tingkah laku kolam juga tidak konsisten,
Oleh itu, jumlah lebur logam asas juga berbeza, dan kesan pencairan bersama kepekatan komponen kimia logam termendap dan kawasan lebur logam asas juga akan berubah. Ia boleh dilihat bahawa sambungan dikimpal logam yang berbeza berbeza dengan komposisi kimia yang tidak sekata di kawasan itu. Ijazah bukan sahaja bergantung pada komposisi asal bahan kimpalan dan pengisi, tetapi juga berbeza dengan proses kimpalan yang berbeza.
2) Ketidakhomogenan struktur. Selepas mengalami kitaran haba kimpalan, struktur metalografi yang berbeza akan muncul di setiap kawasan sambungan dikimpal, yang berkaitan dengan komposisi kimia logam asas dan bahan pengisi, kaedah kimpalan, tahap kimpalan, proses kimpalan dan rawatan haba.
3) Ketidakseragaman prestasi. Oleh kerana komposisi kimia yang berbeza dan struktur logam sendi, sifat mekanikal sendi adalah berbeza. Kekuatan, kekerasan, keplastikan, keliatan, dan lain-lain setiap kawasan di sepanjang sendi adalah sangat berbeza. Dalam kimpalan Nilai hentaman zon terjejas haba pada kedua-dua belah adalah walaupun beberapa kali berbeza, dan had rayapan dan kekuatan berkekalan pada suhu tinggi juga akan sangat berbeza bergantung pada komposisi dan struktur.
4) Ketidakseragaman taburan medan tekanan. Pengagihan tegasan baki dalam sambungan logam yang tidak serupa adalah tidak seragam. Ini terutamanya ditentukan oleh keplastikan yang berbeza bagi setiap kawasan sendi. Di samping itu, perbezaan kekonduksian haba bahan akan menyebabkan perubahan dalam medan suhu kitaran haba kimpalan. Faktor-faktor seperti perbezaan dalam pekali pengembangan linear di pelbagai kawasan adalah sebab bagi pengagihan medan tegasan yang tidak sekata.
5. Apakah prinsip untuk memilih bahan kimpalan apabila mengimpal keluli yang berbeza?
Jawapan: Prinsip pemilihan untuk bahan kimpalan keluli yang berbeza terutamanya termasuk empat perkara berikut:
1) Atas premis bahawa sambungan yang dikimpal tidak menghasilkan keretakan dan kecacatan lain, jika kekuatan dan keplastikan logam kimpalan tidak dapat diambil kira, bahan kimpalan dengan keplastikan yang lebih baik harus dipilih.
2) Jika sifat logam kimpalan bahan kimpalan keluli yang berbeza hanya memenuhi satu daripada dua bahan asas, ia dianggap memenuhi keperluan teknikal.
3) Bahan kimpalan hendaklah mempunyai prestasi proses yang baik dan jahitan kimpalan hendaklah cantik dalam bentuk. Bahan kimpalan adalah menjimatkan dan mudah dibeli.
6. Apakah kebolehkimpalan keluli pearlitik dan keluli austenit?
Jawapan: Keluli mutiara dan keluli austenit ialah dua jenis keluli dengan struktur dan komposisi yang berbeza. Oleh itu, apabila kedua-dua jenis keluli ini dikimpal bersama, logam kimpalan terbentuk melalui gabungan dua jenis logam asas dan bahan pengisi yang berbeza. Ini menimbulkan persoalan berikut untuk kebolehkimpalan kedua-dua jenis keluli ini:
1) Pencairan kimpalan. Oleh kerana keluli pearlitik mengandungi unsur emas yang lebih rendah, ia mempunyai kesan pencairan pada aloi keseluruhan logam kimpalan. Disebabkan oleh kesan pencairan keluli pearlitik ini, kandungan unsur pembentuk austenit dalam kimpalan dikurangkan. Akibatnya, dalam kimpalan, Struktur martensit mungkin muncul, dengan itu merosot kualiti sambungan yang dikimpal dan juga menyebabkan keretakan.
2) Pembentukan lapisan yang berlebihan. Di bawah tindakan kitaran haba kimpalan, tahap pencampuran logam asas cair dan logam pengisi adalah berbeza di pinggir kolam lebur. Di pinggir kolam lebur, suhu logam cecair lebih rendah, kecairan adalah lemah, dan masa tinggal dalam keadaan cecair lebih pendek. Disebabkan oleh perbezaan besar dalam komposisi kimia antara keluli pearlitik dan keluli austenit, logam asas cair dan logam pengisi tidak boleh dicantum dengan baik di tepi kolam lebur di bahagian pearlitik. Akibatnya, dalam kimpalan pada bahagian keluli pearlitik, logam asas pearlitik Perkadarannya lebih besar, dan semakin dekat dengan garisan gabungan, semakin besar perkadaran bahan asas. Ini membentuk lapisan peralihan dengan komposisi dalaman yang berbeza bagi logam kimpalan.
3) Membentuk lapisan resapan dalam zon gabungan. Dalam logam kimpalan yang terdiri daripada kedua-dua jenis keluli ini, kerana keluli pearlitik mempunyai kandungan karbon yang lebih tinggi tetapi unsur pengaloian yang lebih tinggi tetapi kurang unsur mengaloi, manakala keluli austenit mempunyai kesan yang bertentangan, jadi pada kedua-dua belah sisi keluli pearlitik zon gabungan A perbezaan kepekatan antara karbon dan unsur pembentuk karbida terbentuk. Apabila sambungan dikendalikan pada suhu yang lebih tinggi daripada 350-400 darjah untuk masa yang lama, akan terdapat resapan karbon yang jelas dalam zon gabungan, iaitu, dari sisi keluli pearlit melalui zon gabungan ke zon kimpalan austenit. jahitan tersebar. Akibatnya, lapisan pelembut yang dinyahkarburkan terbentuk pada logam asas keluli pearlit yang berhampiran dengan zon gabungan, dan lapisan karburisasi yang sepadan dengan penyahkarbonan dihasilkan pada bahagian kimpalan austenit.
4) Oleh kerana sifat fizikal keluli pearlitik dan keluli austenit adalah sangat berbeza, dan komposisi kimpalan juga sangat berbeza, jenis sambungan ini tidak dapat menghapuskan tegasan kimpalan dengan rawatan haba, dan hanya boleh menyebabkan pengagihan semula tekanan. Ia sangat berbeza daripada kimpalan logam yang sama.
5) Keretakan tertangguh. Semasa proses penghabluran kolam lebur kimpalan jenis keluli yang tidak serupa ini, terdapat kedua-dua struktur austenit dan struktur ferit. Kedua-duanya rapat antara satu sama lain, dan gas boleh meresap, supaya hidrogen yang tersebar boleh terkumpul dan menyebabkan keretakan tertunda.
25. Apakah faktor yang perlu dipertimbangkan semasa memilih kaedah kimpalan pembaikan besi tuang?
Jawapan: Apabila memilih kaedah kimpalan besi tuang kelabu, faktor berikut mesti dipertimbangkan:
1) Keadaan tuangan yang hendak dikimpal, seperti komposisi kimia, struktur dan sifat mekanikal tuangan, saiz, ketebalan dan kerumitan struktur tuangan.
2) Kecacatan bahagian tuang. Sebelum mengimpal, anda harus memahami jenis kecacatan (retak, kekurangan daging, haus, liang, lepuh, penuangan yang tidak mencukupi, dll.), Saiz kecacatan, kekakuan lokasi, punca kecacatan, dll.
3) Keperluan kualiti pasca-kimpalan seperti sifat mekanikal dan sifat pemprosesan sambungan pasca-kimpalan. Fahami keperluan seperti warna kimpalan dan prestasi pengedap.
4) Keadaan dan ekonomi peralatan di tapak. Di bawah syarat memastikan keperluan kualiti selepas kimpalan, tujuan paling asas pembaikan tuangan kimpalan adalah menggunakan kaedah paling mudah, peralatan kimpalan dan peralatan proses yang paling biasa, dan kos terendah untuk mencapai faedah ekonomi yang lebih besar.
7. Apakah langkah-langkah untuk mengelakkan keretakan semasa pembaikan kimpalan besi tuang?
Jawapan: (1) Panaskan dahulu sebelum mengimpal dan perlahankan penyejukan selepas mengimpal. Memanaskan awal kimpalan secara keseluruhan atau sebahagiannya sebelum mengimpal dan menyejukkan perlahan selepas kimpalan bukan sahaja dapat mengurangkan kecenderungan kimpalan menjadi putih, tetapi juga mengurangkan tekanan kimpalan dan mencegah keretakan kimpalan. .
(2) Gunakan kimpalan sejuk arka untuk mengurangkan tekanan kimpalan, dan pilih bahan kimpalan dengan keplastikan yang baik, seperti nikel, tembaga, nikel-tembaga, keluli vanadium tinggi, dan lain-lain sebagai logam pengisi, supaya logam kimpalan dapat mengendurkan tekanan melalui plastik ubah bentuk dan mengelakkan keretakan. , menggunakan rod kimpalan diameter kecil, arus kecil, kimpalan sekejap (kimpalan berselang), kaedah kimpalan tersebar (kimpalan lompat) boleh mengurangkan perbezaan suhu antara kimpalan dan logam asas dan mengurangkan tegasan kimpalan, yang boleh dihapuskan dengan memalu kimpalan. . tekanan dan mengelakkan keretakan.
(3) Langkah-langkah lain termasuk melaraskan komposisi kimia logam kimpalan untuk mengurangkan julat suhu kerapuhannya; menambah unsur nadir bumi untuk meningkatkan tindak balas metalurgi penyahsulfurisasi dan penyahfosforusan kimpalan; dan menambah unsur penapisan bijirin yang kuat untuk membuat kimpalan terhablur. Penapisan bijirin.
Dalam sesetengah kes, pemanasan digunakan untuk mengurangkan tekanan pada kawasan pembaikan kimpalan, yang juga boleh mencegah berlakunya keretakan dengan berkesan.
8. Apakah kepekatan tekanan? Apakah faktor yang menyebabkan kepekatan tekanan?
Jawapan: Oleh kerana bentuk kimpalan dan ciri-ciri kimpalan, ketakselanjaran dalam bentuk kolektif muncul. Apabila dimuatkan, ia menyebabkan pengagihan tegasan kerja yang tidak sekata dalam sambungan yang dikimpal, menjadikan tegasan puncak tempatan σmax lebih tinggi daripada tegasan purata σm. Lebih-lebih lagi, ini adalah kepekatan tekanan. Terdapat banyak sebab untuk kepekatan tegasan dalam sambungan dikimpal, yang paling penting ialah:
(1) Kecacatan proses yang dihasilkan dalam kimpalan, seperti salur masuk udara, kemasukan sanga, retak dan penembusan tidak lengkap, dll. Antaranya, kepekatan tegasan yang disebabkan oleh retakan kimpalan dan penembusan tidak lengkap adalah yang paling serius.
(2) Bentuk kimpalan yang tidak munasabah, seperti tetulang kimpalan punggung terlalu besar, kaki kimpalan kimpalan fillet terlalu tinggi, dsb.
Reka bentuk jalan yang tidak munasabah. Contohnya, antara muka jalan mempunyai perubahan mendadak dan penggunaan panel berbumbung untuk menyambung ke jalan. Susun atur kimpalan yang tidak munasabah juga boleh menyebabkan kepekatan tegasan, seperti sambungan berbentuk T dengan hanya kimpalan depan kedai.
9. Apakah kerosakan plastik dan apakah kemudaratannya?
Jawapan: Kerosakan plastik termasuk ketidakstabilan plastik (hasil atau ubah bentuk plastik yang ketara) dan patah plastik (patah tepi atau patah mulur). Prosesnya ialah struktur yang dikimpal mula-mula mengalami ubah bentuk elastik → hasil → ubah bentuk plastik (ketidakstabilan plastik) di bawah tindakan beban. ) → menghasilkan rekahan mikro atau lompang mikro → membentuk retakan makro → mengalami pengembangan tidak stabil → patah.
Berbanding dengan patah rapuh, kerosakan plastik adalah kurang berbahaya, khususnya jenis berikut:
(1) Ubah bentuk plastik yang tidak boleh dipulihkan berlaku selepas menghasilkan, menyebabkan struktur yang dikimpal dengan keperluan saiz tinggi dilupuskan.
(2) Kegagalan bejana tekanan yang diperbuat daripada bahan keliatan tinggi, kekuatan rendah tidak dikawal oleh keliatan patah bahan, tetapi disebabkan oleh kegagalan ketidakstabilan plastik kerana kekuatan yang tidak mencukupi.
Hasil akhir kerosakan plastik ialah struktur yang dikimpal gagal atau kemalangan besar berlaku, yang menjejaskan pengeluaran perusahaan, menyebabkan kecederaan yang tidak perlu, dan menjejaskan pembangunan ekonomi negara secara serius.
10. Apakah patah rapuh dan apakah bahayanya?
Jawapan: Biasanya patah rapuh merujuk kepada patah pemisahan terbelah (termasuk patah pemisahan kuasi) di sepanjang satah kristal tertentu dan patah sempadan butiran (antara butiran).
Patah belahan ialah patah yang terbentuk melalui pemisahan sepanjang satah kristalografi tertentu dalam kristal. Ia adalah patah intragranular. Dalam keadaan tertentu, seperti suhu rendah, kadar terikan yang tinggi dan kepekatan tegasan yang tinggi, belahan dan patah akan berlaku pada bahan logam apabila tegasan mencapai nilai tertentu.
Terdapat banyak model untuk penjanaan patah belahan, kebanyakannya berkaitan dengan teori kehelan. Secara amnya dipercayai bahawa apabila proses ubah bentuk plastik sesuatu bahan terhalang dengan teruk, bahan itu tidak boleh menyesuaikan diri dengan tegasan luaran melalui ubah bentuk tetapi dengan pemisahan, mengakibatkan retakan belahan.
Kemasukan, mendakan rapuh dan kecacatan lain dalam logam juga mempunyai kesan penting terhadap kejadian retakan belahan.
Patah rapuh biasanya berlaku apabila tegasan tidak lebih tinggi daripada tegasan reka bentuk yang dibenarkan bagi struktur dan tiada ubah bentuk plastik yang ketara, dan serta-merta meluas ke seluruh struktur. Ia mempunyai sifat kemusnahan secara tiba-tiba dan sukar untuk dikesan dan dicegah terlebih dahulu, jadi ia sering menyebabkan kecederaan peribadi. dan kerosakan besar kepada harta benda.
11. Apakah peranan rekahan kimpalan dalam keretakan rapuh struktur?
Jawapan: Di antara semua kecacatan, keretakan adalah yang paling berbahaya. Di bawah tindakan beban luaran, sejumlah kecil ubah bentuk plastik akan berlaku berhampiran depan retak, dan pada masa yang sama akan terdapat sejumlah anjakan pembukaan tertentu di hujung, menyebabkan retakan berkembang dengan perlahan;
Apabila beban luaran meningkat kepada nilai kritikal tertentu, retak akan mengembang pada kelajuan tinggi. Pada masa ini, jika retakan terletak di kawasan tegasan tegangan tinggi, ia selalunya akan menyebabkan keretakan rapuh pada keseluruhan struktur. Jika retakan yang mengembang memasuki kawasan dengan tegasan tegangan rendah, Reputasi mempunyai tenaga yang mencukupi untuk mengekalkan pengembangan selanjutnya retakan, atau retak memasuki bahan dengan keliatan yang lebih baik (atau bahan yang sama tetapi dengan suhu yang lebih tinggi dan keliatan yang meningkat) dan menerima rintangan yang lebih besar dan tidak boleh terus berkembang. Pada masa ini, bahaya retakan menjadi berkurangan dengan sewajarnya.
12. Apakah sebab mengapa struktur yang dikimpal terdedah kepada keretakan rapuh?
Jawapan: Sebab-sebab patah tulang pada dasarnya boleh diringkaskan kepada tiga aspek:
(1) Kemanusiaan bahan yang tidak mencukupi
Terutamanya di hujung takuk, keupayaan ubah bentuk mikroskopik bahan adalah lemah. Kegagalan rapuh tekanan rendah biasanya berlaku pada suhu yang lebih rendah, dan apabila suhu menurun, keliatan bahan berkurangan dengan mendadak. Di samping itu, dengan pembangunan keluli kekuatan tinggi aloi rendah, indeks kekuatan terus meningkat, manakala keplastikan dan keliatan telah menurun. Dalam kebanyakan kes, patah rapuh bermula dari zon kimpalan, jadi keliatan yang tidak mencukupi bagi kimpalan dan zon terjejas haba sering menjadi punca utama patah rapuh tekanan rendah.
(2) Terdapat kecacatan seperti retak mikro
Patah selalu bermula dari kecacatan, dan retak adalah kecacatan yang paling berbahaya. Kimpalan adalah punca utama keretakan. Walaupun retak pada asasnya boleh dikawal dengan pembangunan teknologi kimpalan, masih sukar untuk mengelakkan keretakan sepenuhnya.
(3) Tahap tekanan tertentu
Reka bentuk yang salah dan proses pembuatan yang lemah adalah punca utama tegasan baki kimpalan. Oleh itu, untuk struktur yang dikimpal, sebagai tambahan kepada tegasan kerja, tegasan baki kimpalan dan kepekatan tegasan, serta tegasan tambahan yang disebabkan oleh pemasangan yang lemah, juga mesti dipertimbangkan.
13. Apakah faktor utama yang perlu dipertimbangkan semasa mereka bentuk struktur yang dikimpal?
Jawapan: Faktor utama yang perlu dipertimbangkan adalah seperti berikut:
1) Sambungan yang dikimpal hendaklah memastikan tekanan dan kekakuan yang mencukupi untuk memastikan hayat perkhidmatan yang cukup lama;
2) Pertimbangkan medium kerja dan keadaan kerja sambungan yang dikimpal, seperti suhu, kakisan, getaran, keletihan, dll.;
3) Untuk bahagian struktur yang besar, beban kerja pemanasan awal sebelum kimpalan dan rawatan haba selepas kimpalan hendaklah dikurangkan sebanyak mungkin;
4) Bahagian yang dikimpal tidak lagi memerlukan atau memerlukan hanya sedikit pemprosesan mekanikal;
5) Beban kerja kimpalan boleh dikurangkan kepada minimum;
6) Kurangkan ubah bentuk dan tegasan struktur yang dikimpal;
7) Mudah untuk membina dan mewujudkan keadaan kerja yang baik untuk pembinaan;
8) Gunakan teknologi baharu dan kimpalan berjentera dan automatik sebanyak mungkin untuk meningkatkan produktiviti buruh; 9) Kimpalan mudah diperiksa untuk memastikan kualiti sambungan.
14. Sila terangkan syarat asas untuk pemotongan gas. Bolehkah pemotongan gas nyala oksigen-asetilena digunakan untuk kuprum? kenapa?
Jawapan: Syarat asas pemotongan gas ialah:
(1) Takat nyalaan logam hendaklah lebih rendah daripada takat lebur logam.
(2) Takat lebur oksida logam hendaklah lebih rendah daripada takat lebur logam itu sendiri.
(3) Apabila logam terbakar dalam oksigen, ia mesti dapat membebaskan sejumlah besar haba.
(4) Kekonduksian haba logam hendaklah kecil.
Pemotongan gas nyalaan oksigen-asetilena tidak boleh digunakan pada kuprum merah, kerana oksida kuprum (CuO) menjana haba yang sangat sedikit, dan kekonduksian termanya sangat baik (haba tidak boleh tertumpu berhampiran hirisan), jadi pemotongan gas tidak boleh dilakukan.
Masa siaran: Nov-06-2023
