Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Сведения о напряжениях и внутренних усилиях при сварке
Сварочные напряжения относятся к категории собственных, взаимноуравновешенных напряжений, т. е. напряжений, которые сами по себе существуют в сварных соединениях и конструкциях, даже при отсутствии действия на них внешних сил или внешних связей. Сварочные напряжения образуются в результате неравномерного нагрева основного металла, литейной усадки расплавленного металла и структурных изменений, протекающих в процессе остывания металла.
При сварочном нагреве прилегающий к шву основной металл подвергается пластическому сжатию из-за невозможности свободного температурного расширения ввиду нераздельной связи с соседними мало нагретыми и холодными участками. При остывании сварного соединения расплавленный металл шва и пластически сжатый при нагреве основной металл не могут свободно укорачиваться из-за препятствий со стороны тех же соседних мало нагретых и холодных участков основного металла. В результате этих явлений в сварном соединении неизбежно появляются собственные напряжения; причем после выравнивания температуры сварной шов и прилегающий к нему основной металл останутся растянутыми, а остальные участки сварного соединения окажутся сжатыми.
Собственные напряжения создают взаимно-уравновешенную систему внутренних усилий, которые вызывают деформирование сварных конструкций и в некоторых случаях могут отрицательно влиять на их прочность. Собственные напряжения классифицируются в зависимости от объема металла, в котором они уравновешены. Собственные напряжения, уравновешивающиеся в сравнительно больших объемах металла и имеющие определенную ориентацию относительно оси шва и формы изделия, относятся к собственным напряжениям 1-го рода.
Эти напряжения могут быть установлены методами определения сопротивления упругости и пластичности материалов. Кроме собственных напряжений 1-го рода, называемых обычно механическими, при сварке образуются также собственные напряжения 2-го рода, уравновешенные в микроскопических объемах, в пределах одного или нескольких зерен металла, и напряжения 3-го рода, уравновешенные в ультрамикроскопических объемах в пределах атомной решетки.
Сварочные напряжения и деформации причиняют много хлопот и трудностей при изготовлении и эксплуатации сварных конструкций, так как они могут вызвать: 1) изменение запроектированных размеров свариваемых деталей и узлов; 2) искривление и изменение формы (коробление) отдельных сварных узлов и целых конструкций; 3) появление трещин и разрывов в процессе изготовления сварных конструкций; 4) разрушение сварных конструкций в процессе эксплуатации при пониженных температурах.
Изучение сварочных напряжений и деформаций крайне необходимо для выбора рациональных конструктивных форм проектируемых сварных соединений и правильного выбора технологических вариантов изготовления сварных конструкций. Если конструктивные формы и технология сборки и сварки конструкции достаточно продуманы и хорошо разработаны, то остаточные напряжения могут быть не опасны для работоспособности сварных конструкций, а остаточные деформации сведены до минимума. Мероприятия по борьбе с остаточными напряжениями и деформациями в сварных конструкциях в значительной мере привлекают внимание конструкторов и технологов ввиду широкого применения сварки при изготовлении металлических конструкций. Для правильной оценки проектируемых конструктивных форм и для разработки правильной технологии изготовления сварных конструкций необходимо производить предварительные расчеты остаточных внутренних усилий, ожидаемых остаточных деформаций и остаточных напряжений.
Поперечное сечение шва и прилегающие к нему участки основного металла, которые в процессе нагрева подвергались пластическому сжатию, называют активной зоной сварного соединения. Собственные напряжения, образующиеся в активной зоне сварного соединения, будем называть активными, а уравновешивающие их напряжения в остальных участках — реактивными. Величина остаточных напряжений осевого растяжения в активной зоне сваряого соединения в преобладающем большинстве практических случаев сварки равна пределу текучести металла.
В сварных соединениях пластин малой и средней ширины, для которых при деформировании сохраняется гипотеза плоских сечений, примерное распределение остаточных реактивных напряжений осевого сжатия принимают равномерным. При деформировании широких пластин гипотеза плоских сечений нарушается и реактивные напряжения осевого сжатия по мере удаления от активной зоны затухают.
Сварочные напряжения и деформации в процессе нагрева изменяются по величине и по знаку. Ожидаемые при сварке остаточные деформации и напряжения можно определить двумя теоретическими методами. По методу, разработанному Н. О. Окербломом, можно определить кривизну сварного соединения исходя из расчета действительных деформаций при неравномерном нагреве. По второму методу можно определить остаточное активное внутреннее осевое усилие, действующее по линии каждого шва, а затем определить остаточные деформации и напряжения.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
