Сварка в машиностроении.Том 3 (Николаев Г.А. - Сварка в машиностроении), страница 13

Механические свойства сварных соединений титановых сплавов больш5«х толщнн лн, кгс мумм' Толщина мм 55 5 кгс,'мм« Состояние Электрод Присадка Сплав пере- ходной зоны сварного шва 39 30 40 зэ 35 37 39 40 39 40 40 !2 с«о. шва Т =500'С: о, кгс/ммз шва 120 1П 25 115 114 30 После сварки 20 ВТ1-0 35 35 ЗО ЗЗ 95 92 Плавящийся Неплавящнйся 4,0 !б СПТ-2 Отожженное 3,5 4,0 основного металла ВТ!4 Т = 350 'С: и, кгсумм' з Плав«!щипся 1 Неплавящпйся 95 90 3,5 4,0 1б В Т20-2св 4,0 ВТ20 ! Гб !1! 1!О !08 1!8 11о основного металла з Плавящийся Неплавящийся 100 95 СПТ-2 З,б 3,5 !5 4,0 ВТ22 П р в м е ч а н н е.

В числителе приведены механические свойства прн старении в течение 4 ч, а в знаменателе — в течепяс 16 ч. Прочность и пластичность при сварке больших толщин существенно зависят от марки присадочного материала (табл. 4б). Часто прн изготовлении сварных конструкций нз высокопрочных термоупрочняемых титановых сплавов предусматривают отжиг, а для компенсации снижения прочности делают утолщение кромок в зоне сварки. В связи со стимулирующей ролью в процессах разрушения конструкций нз сплавов титана остаточных напряжений применяют так называемый неполный отжиг при сравнительно низких температурах, снижающий остаточные напряжения на 70 — 80%: 46.

Механические свойства сварных соединений сплава ВТ22 толщиной 20 мм в отожженном после сварки состоянии Сплав ВТ1-00, ВТ1-0 ОТ4-0, АГ2 О Т4-! ОТ4, АТЗ ВТ4, ВТ5, ВТ5-1, ВТОС ВТ6, ВТ14, ВТ22, ВТ23, ВТ16 ОТ4-2, ВТ20, ТС5 Температура отжига, 0 445 †4 480 †5 546 — 55865 550 — 600 550 — 650 600 — 650 ох "5 й -„о х и 5 ° д, -хм~ о(~з ч доМа »СЗИ 5 Ю55о в х к 55 ко д Р. 5 \."5" ао СЗ 5о о -„о о" У я.иИ о. хм 550 Ч 5О 5«а 55 О зовя О 55, ° СЗ О5 Е Ь5 12о 120 25 25 27 27 основного металла Т = 600'С: и„, кгс мм' шва Е и йо «5О м~О «О со 100 68 43 4Ь 48 50 !!О !08 39 40 45 50 11о 110 35 32 .! о 42 ВТ!-00 ВТ1-О В Т5-1 ОТ4-О ОТ4-1 ОТ4 ВТ4 ОТ4-2 В Т20 В Т14 ВТ!4 После сварки То же Отожженное Термически у п роч пенное 34 47 8Ь 56 67 78 88 99 95 97 1!2 90 90 60 90 80 66 55 40 40 40 30 АТ2 АТЗ АТ4 ТС5 ВТ15 ВТ22 ТСО 74 Свойства и осиовкого металла, кгс/мм' в Толщииа тонной детали, мм < 50 ! 50 — 60 ! 60 — 70 ! 70 — 80 ! 80 — 90 ( .

90 (13 ) 13 — 20 ! 20 — 32 ! > 32 Стали, титаиовые сплавы Легкие сплавы 30 55 105 ! 180 ! 730 825 990 ~ !!5О 555 750 485 655 385 526 160 220 130 170 100 130 1,0 1,2 !600 2250 2850 3460 1450 20ОО 2500 3!00 1260 1770 2300 2750 950 1370 !800 2150 1100 1550 2000 2400 760 1100 1400 1700 330 480 6?0 890 250 385 540 650 166 235 3!б 360 230 345 430 4?О 1,6 2,0 2,5 З,О 50. Мииимальиая разрушающая нагрузка при статическом отрыве иа одну точку, кгс 49. Минимальная разрушающая нагрузка при статическом срезе иа одну точку, кгс и к и ак Ю и и и пм! о Материал Материал Толщина свариваемых материалов, мм Толщииа, мм 95 12Г 2 50 325 375 600 800 100 140 270 350 4 00 550 85% 200 35О 160 270 500 900 200 270 330 700 950 1380 2000 4 5 6,5 7,5 8,0 9„0 12,0 170 190 250 340 520 800 1200 1900 220 З?0 560 1500 2500 140 180 250 380 6ОО 8оО !20 140 170 165 2!б 325 46о 750 12оо ЗООО лбоо 160 2!О 300 420 7/ мъ 1200 1,0 + 1.0 1,2+ 1,2 1,б ' 1,5 2,0 ~- 2,0 2й+25 З,о-!- З,о 4,0 1- и 6,0+ 6.0 8,0+ 8,0 660 1000 225 3045 325 4!5 7!0 а — срез; б — отрыв; а — совместное действие среза и отрыва Механические свойства сваРных соединений 47.

Мехаиические свойства соединений сплава ВТ15 после сварки и упрочияющей термической обработки П р и м е ч а и и е. В числителе приведеиы механические свойства ив~алла шва после сварки; в знаменателе — после термической обработки: 500 'С, 5 ч, в воду. Прочность и пластичность соединений при различных методах сварки н пайки. В зависимости от схемы нагружения нахлесточные соединения,.выполненные контактной точечной сваркой, работают на срез (растяжение) и отрыв.

Обычно в конструкциях наблюдается совместное Р Р Р действие отрыва и среза и для определения прочности сварной точки целесообразно проводить испытания в условиях, близких к реальной схеме нагружения !рис. 15), При определении нормативных разрушающих усилий, приходящихся на одну сварную точку, исходят из разрушающих усилий среза сварной точки в связи с тем, что при этом виде нагружения имеется наибольшее число результатов испытаний, а само осуществление таких испытаний является предельна простым. Разрушающее усилие, приходящееся на одну Р Р сварную точку, зависит от диаметра ли- того ядра сварной точки, В табл.

48 приа)! й) Р б) ведены установленные практикой мини- мальные разрушающие усилия среза на Рис. !5. Схема испытаний точечных сварную точку для различных металлов свар н ых соединен ий: при номинальных размерах литого ядра для каждой толщины [22). Разрушающие усилия при отрыве точечных соединений, которые могут быть повышены введением клея 17), намного меньше, чем при срезе. Изменение угла <р приложения нагрузки (рис. 15,в) соответствует приложению к сварной точке двух составляющих нагрузки Р, которая является равнодействующей усилий среза Р,р = Р соз гр и отрыва Ротр = Р 31п гР, где Рср сРезывающее Усилие точки пРи гР = 90'; Рот разрушающее усилие при чистом отрыве.

отр— Зависимость разрушающего усилия Р от угла гр приложения нагрузки имеет одинаковый характер для различных материалов. Наблюдается резкое снижение прочности точки при дополнении усилий среза незначительными усилиями отрыва, в результате чего разрушающие усилия оказываются меньшими, чем разрушающие усилия прн чистом срезе. В табл.

49 — 52 л. 49 — 52 приведены некоторые основные сведения по прочности соеди- нений при контактной сварке, 48. Минимальные разрушающие усилия иа одиу сварнУю точку при статическом срезе, кгс В связи с изменением пластических свойств металла при повышенных температурах у многих сварных точечных соединений увеличивается прочность при работе в условиях отрыва. Повысить прочность соединения при точечной и шовной сварке удается введением клея, которьш после полимеризацпи вместе с точкой или сварным швом делает бласть соединения более монолитной, лучше сопротивляющейся изгибу (табл. 53). о ластьс и В ультразвуковых неразъемных соединениях металлов разрушающая н- ар зка на точку при срезе зависит от продолжительности пропускания ультразвука, что объясняется увеличением площади схватывания (табл, 54).

Аналогичные результаты наблюдаются при сварке алюминия. Прочность точек увеличивается при увеличении усилия сжатия в определенных пределах. Например, при сварке алюминия толщиной 0,3-1- 0,3 мм увеличение усилия сжатия с 5 до !00 кгс повышает разрушающую нагрузку при срезе точки с 1О до 30 кгс. Прн сварке взрывом предел прочности соединений при срезе сталей !2Х18Н9Т и Ст3 равен 5,4 — 5,7 кгс/ммз, стали !2Х18Н9Т и меди — МЗ вЂ” 16,8 кгс/мма, 77 Свойства стали 12Х18Н9Т н алюминия АДН вЂ” 7,2 кгс/ммз. При сварке технически чистых марок алюминия прочность сварного соединения на 30 — 35е/о выше прочности осйовного металла из-за пластической деформации.

Для повышения пластичности рекомендуется термическая обработка прн 200 — 220' С в течение 2 ч. При диффузионной сварке прочность соединений зависит от температуры, давления и времени выдержки (табл. 58 и 86). Средняя разрушающая нагРУзка на точку (в кгс) при статическ в зависимости от температуры нагрева т, 'с Диаметр ядра Материал Толщина, 56. Зависимость прочности п„(в кгс/мм') соединения от продолжительности сварки 55.

Зависимость прочности и (в кгс/ммл) в сварного соединения из стали 50 от температуры и давления в процессе сварки (время сварки б мин) 54. Прочность точечных соединений меди толщиной 0,35ХО,ЗЗ мм в зависимости от продолжительности пропускания ультразвука 7,5 !2 12,5 2+2 3+3 4+4 4,5+ 4,5 340 536 337 880 325 550 908 )030 310 570 910 943 322 560 837 927 340 653 1026 992 ЗО! 580 1092 980 207 470 778 770 222 360 600 540 АМго ОТ4-1 ) 1+ 1 2+ 2 337 500 290 520 330 530 420 500 ОТ4 0,8+ 0,8 2)7 200 ВТ1-2 ! 0,8+ 0,8 2)3 Прн сварке трением одноименных н разноименных материалов может быть получена высокая прочность в сочетании с вполне удовлетворительными пластическими свойствами (31 (табл.

57 — 89). 2. Средняя разрушающая нагрузка (в к~с) сварных одноточечных соединений из сплавов ОТ4 при 20' С и повышенной температуре 53. Прочность клеесварных соединений при срезе 171 б?. Механические свойства стальных соединений Диаметр ядра сваркой точки, Свариваемые материалы и, кгс/мм' Раз- рушающая нагрузка, к ге Толщина сварив асмых деталей, им Размер иахлесткк мм Марка клея точки, ьм 320 20 20Х 20 2бх25 26Х25 3,5 5,5 7,0 160 570 920 3,5 5,5 7,0 06+06 1,2 + 1,2 2,0 + 2,0 20Х20 25Х25 25Х25 405 545 710 МГ) Ф-1 06 ! 06 1,2 + 1,2 2,0 + 2,0 3,5 7,0 2ОХ 20 25Х25 25Х 25 иВз 645 980 В И32-ЭМ При электронно-лучевой сварке высокие прочностные и пластические свойства достигаются при использовании вакуума, возникновении дегазацнн и рафинирования металла. Ударная вязкость шва на стали 1БГНМА толщиной 118 мм осле сварки не ниже чем у основного термически обработанного металла, а после нормализации н отпуска — в 1,8 раза больше, чем у основного металла (табл, ) Ф (9), Ударная вязкость околошовной зоны такая же, как у основного металла.

При пайке прочность соединений зависит от свойств основного и прнсадочного металла, флюсов, технологии процесса пайки, 2,0 -!.2,с 2,0 -).З,и 2,5 -Н 2,о 2,5 +З.О 3,0 +З.О 3,0 4,0 3,5 5,5 7,0 0.6+ О,б 1,2+ 1,2 2,0+20 20Х20 25Х2з 25Х25 620 720 !Огб ВК) 0,6+ 0,6 1,2 + 1,2 2,0 + 2,0 3,5 5,5 7,0 20Х20 25Х25 25Х25 3)0 415 720 З,О+ 4О + Л4 0,8+ 0,8 -1- О,В -) 0,8 -и 1,0 -~- ),о + ),О + ),о + 1,2+ 1,2 -)- !,2+ 1,2 -) 0,8 1,0 1,5 2,0 ),0 1,5 2,5 4,0 ),5 4,0 4.0 4,0 4,0 4,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,5 5,5 7,0 7,0 8,0 8,0 9,0 9,0 0,0 2) 6,5 233 290 250 300 347 ЗВЗ 417 263 290 370 427 740 В!О 1023 1057 )536 !673 2.143 200 207,5 205 260 355 )00 426 220 3!О Збо 400 775 1083 !)90 !28з )925 1835 2625 Механические свойства сварных соединений Сталь 20+ сталь 20 Сталь 45+сталь 45 15Г-,'- 15Г 15Г+ сталь 45 15Г+ 15Г 15Г+ сталь 20 40Х+ 40Х 40Х+ сталь 20 ЗОХГСА+ЗОХГСА ЗВХУМЮА + ЗВХ2МЮА 20Х13+ 20Х!3 Р18+ сталь 45 Р)8 -!-40Х 44 67 42 46 66 4! 89 42 !О! 110 51 60 6) 180 100 180 110 †1 180 60 180 100 50 Р18+ ДХС 4Х9С2+ 40ХН 4Х9С2 + 4Х9С2 П)Х!5+ сталь 20 12Х18Н9Т+ 12Х)ВН9Т 12Х18Н9Т+сталь 20 Х17Н2+ Х)?Н)ЗМ2Т 12Х18Н9Т+ ЭИВ?8 АД)+ АД) АД)+сталь 20 АД! +12Х)ВН9Т АД1+ АМц АМц+ Д1Т 62 86 44 60 44 61 59 9 9 9 17 35 — 73 1!О 180 180 53 !80 ГВО 180 180 180 180 79 Свойства В табл.