ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΙΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΙΣ

ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΣΤΙΣ ΣΥΓΚΟΛΛΗΣΕΙΣ
Τρεις κύριες ζώνες:
Ζώνη μετάλλου συγκόλλησης (ζώνη τήξης)
Θερμικά επηρεασμένη ζώνη (ζώνη μετασχηματισμών σε στερεή κατάσταση)
Μέταλλο βάσης (ανεπηρέαστο υλικό)
Σχετικό μέγεθος ζωνών και μετασχηματισμοί:
Είδος υλικού (διαγράμματα φάσεων εκτός ισορροπίας)
Κατάσταση υλικού (θερμική σκλήρυνση, ενδοτράχυνση, προθέρμανση)
Ένταση θερμικών φαινομένων (πυκνότητα παρεχόμενης θερμότητας,
ταχύτητα συγκόλλησης, διαστάσεις κατασκευής, τεχνική)
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Η χημική σύσταση στη συγκόλληση εξαρτάται από το ποσοστό αραίωσης:
% αναλογία μετάλλου βάσης προς μέταλλο βάσης και ηλεκτρόδιο, στο τήγμα
Τεχνική
Αραίωση (%)
Παρατηρήσεις
Συγκολλήσεις χαμηλών/
μέσων θερμοκρασιών
0
Δεν τήκεται το μέταλλο βάσης
Επενδεδυμένου ηλεκτροδίου
(τηγμένη σκωρία)
5
Επικρατεί η Χ.Σ. του μετάλλου
προσθήκης
Χειρωνακτική συγκόλληση
τόξου
10
30
Για τελευταία/ εσωτερικά πάσσα
Για το ριζικό/ πρώτα πάσσα
Αυτόματη συγκόλληση
βυθιζόμενου τόξου
65
Για υψηλή θερμική παροχή
Με ηλεκτρική αντίσταση
100
Δεν υπάρχει μέταλλο προσθήκης
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ
1ο στάδιο:
Στερεοποίηση και διαμόρφωση της μορφολογίας των κόκκων
(σχήμα και διεύθυνση ανάπτυξης)
Η ανάπτυξη του στερεού μέσα στο τήγμα:
Οι κόκκοι του αναπτυσσόμενου στερεού έχουν μορφή δενδριτών
Οι δενδρίτες αναπτύσσονται με φορά αντίθετη της ροής θερμότητας
Η πλευρική ανάπτυξη παρεμποδίζεται από γειτονικούς κόκκους
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Βασαλτική μικροδομή
Ξεκινά από σημεία επαφής με το στερεό μέταλλο βάσης
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ/ ΜΙΚΡΟΔΟΜΗ
Μικρή ταχύτητα συγκόλλησης (κιονοειδής δομή)
Μεγάλη ταχύτητα συγκόλλησης
(κιονοειδής δομή με ισοαξονική ζώνη στο κέντρο)
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ/ ΜΙΚΡΟΔΙΑΦΟΡΙΣΜΟΣ
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ/ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ
Πορώδες, λόγω εγκλωβισμού φυσαλίδων
Θερμή ρωγμάτωση
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ
Μετασχηματισμοί μετά τη στερεοποίηση (διαμόρφωση της τελικής μικροδομής
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Α. ΖΩΝΗ ΤΗΞΗΣ ΑΝΟΞΕΙΔΩΤΩΝ ΧΑΛΥΒΩΝ
Iσοδύναμο Νικελίου: (Ni)eq=Ni+30C+20N+0,5Mn
Iσοδύναμο Χρωμίου: (Cr)eq=Cr+Mo+1,5Si+0,5Nb
Διάγραμμα Schaeffler
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
¾ Σε κοινούς χάλυβες, η Τ0 μπορεί να είναι η ευτηκτοειδής θερμοκρασία (723°C)
¾ Σε μικροκραματωμένους χάλυβες που έχουν υποστεί θερμική
κατεργασία σκλήρυνσης, η Τ0 μπορεί να είναι η θερμοκρασία
επαναφοράς
¾ Σε κράματα αλουμινίου σκληρυθέντα με κατακρήμνιση, Τ0 μπορεί να
είναι η θερμοκρασία γήρανσης
¾ Σε κράματα αλουμινίου σκληρυθέντα με ψυχρηλασία (εργοσκλήρυνση),
Τ0 μπορεί να είναι η θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης
¾ Σε ωστενιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες, Τ0 μπορεί να είναι η
θερμοκρασία καθίζησης καρβιδίων του χρωμίου στα όρια των κόκκων
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ
Τρόποι αντιμετώπισης της περικρυσταλλικής διάβρωσης σε συγκολλήσεις ανοξείδωτων
χαλύβων:
⇒ Θερμική κατεργασία συγκολλημένων για επαναδιαλυτοποίηση καρβιδίων
⇒ Χρήση χάλυβα μικρής περιεκτικότητας σε C (<0,03%) για την ελαχιστοποίηση των καρβιδίων
⇒ Προσθήκη στο χάλυβα μετάλλων ισχυρότερα καρβιδιογόνων από το
χρώμιο (π.χ. Νb, Ti)
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012
Β. ΘΕΡΜΙΚΑ ΕΠΗΡΕΑΣΜΕΝΗ ΖΩΝΗ/ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ
Ψυχρή ρωγμάτωση/ Ψαθυροποίηση από υδρογόνο
Τμήμα Μηχανολογίας, ΣΤΕΦ/ ΤΕΙ Πειραιά
Χειμ. Εξάμηνο 2011-2012