Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Технология сварки различных материалов





Сварка углеродистых и легированных сталей

Углеродистые (более 0,3 % углерода) и легированные (до 3 - 5 % легирующих элементов) конструкционные стали (30ХГСА, 40ХФА и т.п.) применяют в состоянии закалки и отпуска как материал повышенной прочности для изготовления деталей машин и конструкций. В нормализованном состоянии (закалка + охлаждение на воздухе) они имеют перлитную или мартенситную структуру.

Электродуговую сварку этих сталей ведут электродными материалами, обеспечивающими необходимые механические свойства или теплоустойчивость наплавленного металла. Основная трудность при сварке этих сталей - закалка околошовной зоны и образование холодных трещин. Для предупреждения холодных трещин необходимо:

- подогревать изделия до 100 – 300 О С для замедления охлаждения и исключения закалки сварного соединения;

- заменять однослойную сварку многослойной;

- применять для сварки основные электроды и флюсы, перед сваркой прокаливать их при температуре 400 – 450 О С в течение нескольких часов для удаления из них влаги, вести сварку на постоянном токе обратной полярности;

- производить отпуск изделий непосредственно после сварки до 3000 С и выше для повышения пластичности закаленной структуры.

 

Сварка высокохромистых сталей

Высокохромистые стали (12 - 28 % хрома) обладают антикоррозионными и жаропрочными свойствами.

Трудности при сварке связаны с охрупчиванием металла шва и зоны термического влияния. При нагреве до высоких температур происходит интенсивное укрупнение зерен. При замедлении охлаждения в области температур 550 - 400 оС по границам зерен выпадают хрупкие фазы.

Для предупреждения этих явлений при сварке высокохромистых сталей необходимо:

- вести сварку при малых погонных энергиях, т.е. применять пониженные значения сварочного тока и валики малого поперечного сечения для ускорения процесса охлаждения при сварке;

- после сварки производить отжиг при температуре 800 - 900 оС для растворения хрупких фаз с последующим быстрым охлаждением.

 

Сварка хромоникелевых сталей

Хромоникелевые стали обладают более высокой коррозионностойкостью и жаропрочностью. При сварке коррозионно-стойких сталей (18 % Cr и 8 % Ni) возможно выпадение карбидов хрома по границам зерен при продолжительном пребывании металла в зоне температур 500 - 800 оС и возникновение склонности к межкристаллической коррозии. Для получения коррозионно-стойких сварных соединений необходимо:

§ вести сварку с малыми погонными энергиями с постоянным теплоотводом (медные пластины охлаждаемые проточной водой);

§ вводить в сталь и шов сильные карбидообразующие элементы (титан, ниобий) и снижать содержание углерода с целью исключения выпадения карбидов хрома;

§ проводить после сварки закалку при температуре 1050О С. При этом карбиды хрома растворяются, структура становится мелкозернистой. При охлаждении закалки (большая скорость охлаждения) происходит фиксация структуры.



 

Сварка чугуна

Чугун относится к категории плохо свариваемых сплавов. Дуговая сварка холодного металла чугунными электродами с покрытиями не обеспечивает хорошего качества сварного соединения. Металл шва и переходной зоны получает отбеленную структуру, а околошовная зона закаливается. Структуры закалки и отбеленную структуру устраняют высокотемпературным продолжительным отжигом.

Горячую сварку выполняют с предварительным подогревом деталей до температуры 400 - 700 оС в специальных печах. Сварку ведут чугунными электродами диаметром от 8 до 25 мм со стабилизирующей или специальной обмазкой. Сваренные детали охлаждают вместе с печью. Однако, этот способ сварки дорог и трудоемок, его применяют для ремонта уникальных изделий.

Холодную сварку чугуна ведут стальными, медно-железными, медно-никелевыми электродами и электродами из аустенитного чугуна.

 

Сварка меди и ее сплавов

Основными факторами, осложняющими сварку меди и ее сплавов, являются:

высокая теплопроводность меди (примерно в 6 раз выше, чем у железа);

низкая пластичность меди при температурах выше 250 оС;

высокая растворимость в жидкой меди кислорода воздуха.

Поэтому для сварки меди требуется большая мощность источника теплоты, по сравнению со сваркой стали и часто возникает необходимость в предварительном подогреве. При сварке необходимо тщательно защитить жидкую медь от кислорода воздуха. Опасность насыщения меди кислородом состоит в образовании хрупкой эвтектики (Сu + Cu2 O), которая залегает между зернами металла и снижает пластичность меди. Эта эвтектика тугоплавка, поэтому горячих трещин не возникает. Однако ее присутствие приводит к растрескиванию твердого металла при его контакте с сильно восстановительной газовой средой в условиях сварки (в основном с водородом). В результате реакции образуется водяной пар, который скапливается в участках залегания Сu2O и создает значительные давления, приводящие к образованию трещин. Это явление получило название “водородная болезнь меди”.

Дуговая сварка меди ведется неплавящимся вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности в среде аргона. Для ручной дуговой сварки покрытыми электродами используют электроды “Комсомолец”.

Механизированные сварки (полу- и автоматическую) ведут в среде аргона или азота, а при необходимости глубокого проплавления - в среде гелия.

Газовая сварка осуществляется нормальным пламенем с использованием в качестве флюса прокаленной буры (Na2 B4O7 ). При всех видах сварки используется предварительный подогрев.

При сварке сплавов меди также возникают различные трудности.

Затруднения сварки латуни связаны с испарением цинка, который, окисляясь, образует ядовитые пары Zn O. Твердые окислы выделяются вокруг шва в виде белого налета. Наиболее рациональный способ сварки латуней - сварка под флюсом, что предотвращает испарения цинка.

Газовую сварку латуней выполняют с применением флюса на основе буры и борной кислоты окислительным пламенем. Избыток кислорода способствует образованию пленки Zn O, закрывающей сварочную ванну, что уменьшает испарение цинка.

Бронзы, благодаря наличию в них сильных раскислителей (кремний, алюминий, марганец, титан) свариваются плавящимися и неплавящимися электродами в аргоне без особых затруднений. Хорошо свариваются медно-никелевые сплавы. В этих случаях применима сварка плавящимся электродом в среде аргона, в смеси азота с аргоном.

Теплопроводность бронз невелика (близка к железу) и необходимость в подогреве не возникает. Латуни более теплопроводны и при больших толщинах их подогревают. Применяют подогрев и при сварке толстых медно-никелевых сплавов.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.