Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 109
Текст из файла (страница 109)
Если в сварочной камере поддерживать давление 5 10 а мм рт. ст., что соответствует парциальному давлению кислорода примерно 1 ° 10 4 мм рт. ст., то только окислы меди, никеля н кобальта могут диссоциировать при температурах, имеющих место в сварочной ванне. Таким образом, для этих металлов возможно раскисленне путем диссоциации их окислов при сварке в вакууме. Возможность удаления окислов из металлов, имеющих высокую упругость диссоциации в условиях сварки в вакууме, была подтверждена экспериментами прн сварке меди в вакууме. Примерное содержание кислорода в металле составляло 0,05 — 0,07%.
После сварки меди в вакууме она практически полностью освободилась от закисн меди. Возможности практического использования процессов диссоциации при сварке б вакууме ограничиваются свойствами схислоц некоторых металлсй. Рбс. 438 Специальные виды сварки Сварка световым лучом смотрение этого процесса показывает, что в условиях сварки в вакууме нельзя удалить кислород из подавляющего большинства металлов, кроме Сп, %, С, путем диссоциации их окислов вследствие чрезвычайно низкого парциального давления кислорода. Нитриды таких металлов, как Л1, ХЬ, Сг, Мд, Мо, 81, Та, имеют относительно высокую упругость диссоциации в условиях, существующих при сварке в вакууме.
Вследствие этого имеется практическая возможность удаления азота из металла путем диссоциации его нитридов, кроме нитридов циркония и титана, обладающих низкой упругостью диссоциация. Известно, что на поверхности металла всегда имеются пленки из оки . слов, сва к д остен (масла, воды) и адсорбированных газов присутствие к тор ~ р е во многих случаях нежелательно вследствие того, что это может препят- Э ствовать сплавлению кромок металла, вызвать появление пор в металле шва и явиться причиной понижения физико-механических свойств сварных с е рных соединений. являе ри сварке химически активных металлов наличие окислов и за з я тся одним из главных факторов, препятствующих получению качественного сварного соединения.
П оэтому удаление окислов и загрязнений с поверхности свариваемых кромок большинства металлов является очень важной проблемой и в я й и в ряде случаев определяет качество сварного соединения. Особенно важное значение меет р тельная очистка кромок при сварке циркония, молибдена и других металлов, склонных к поглощению различных газон при нагреве, а также п и сва ке пористых металлов. Установлено, что активное воздействие вакуумной защиты при свар возмож с об но ть освободиться от поверхностных загрязнений, адсорбированных гари варке дает зов и жидкостных пленок. Обычно после нагрева в вакууме поверхность металла в широкой зоне, прилегающей к свариваемым кромкам, становится блестящей.
ши ок Технико-экономические преимущества сварки в вак "уме. Несов ууме. есовершенство ш роко используемых при сварке способов защиты металлов приводит в ря е олучению швов с пониженными эксплуатационными свойствами. Это р водит в ряде слупроисходит вследствие недостатков защитных свойств применяемых сред; сложности состава обмазок и флюсов, качество которых определяется природными материалами, имеющими значительные колебания химического состава; сложности технологии изготовления и изменения свойств обмазок и флюсов, осопок ытий и бенно при их длительном хранении; затруднения контроля качества гот р флюсов. Все это является причиной непостоянства действия защитных овых средств, вызывая неоднородность свойств металла шва.
ленин п Совершенствование защитных сред, используемых при сварке и ет в п упрощения их состава. Многокомпонентные обмазки и флюсы в некоторых случаях успешно заменяются менее сложными газовыми средами или инертными газами. Легкость контроля химического состава газов и относительное постоянство их свойств как защитной среды дает возможность повысить стабильность и качество швов при сварке цветных и легких металлов и специальной Использование вакуумной защиты дает ряд технических и экономических преимуществ перед применяемыми способами защиты при сварке. Это объясняется тем, что вакуумная защита состоит из компонента «нулевого» порядка.
Наименьшая сложность состава защиты обеспечивает легкость получения, ее дешевизну и простоту контроля. Выпускаемое отечественными заводами современное вакуумное об ванне ает д возможность создавать совершенную защитную среду для сва ки уумное о орудонепос е ственно н б р д на рабочем месте, при этом отпадает зависимость сварочного я варки производства от заводов, производящих защитные газы, сокращается потребность в баллонах, отпадают транспортные расходы и т.
п. С экономической точки зрения к преимуществам вакуумной защиты можно отнести отсутствие инертных газов, которые, несмотря на широкое применение в промышленности, все еще дороги, дефицитйы, имеют большое количество прц- месей и, даже будучи абсолютно чистыми, не могут дать тех положительных результатов, которые дает вакуумная среда. Экономическая целесообразность применения вакуумной защиты при сварке определяется не только увеличением физико-механических показателей металла сварного соединения, но также и тем, что затраты на создание вакуумной защиты значительно меньше, чем при сварке в инертных газах.
Расчеты показывают, что сварка в вакууме оказывается почти в 2 раза дешевле сварки в атмосфере аргона. По стоимости защитной среды сварка в вакууме приближается к стоимости сварки в углекислом газе (рис. 86). По зарубежным данным, при учете только эксплуатационных расходов (стоимость электроэнергии, инертного газа и т. д.) сварка электронным лучом оказывает- 2 ся в 35 раз дешевле сварки в камерах с контролируемой атмосферой.
Ц. Из рис. 86 видно, что даже в том случае, если процесс сварки в камере длится 60 мин, стоимость создания ва- ' 5 куумной защиты примерно в 2,5 раза ав меньше стоимости создания контроли- 15 лв Фв бв 75 тмин руемой атмосферы из аргона. «Нулевой» порядок состава за- Рис. 86. График сравнительной стоищиты значительно упрощает контроль мости (руб.) создания инертной атее качества, который сводится к кон- мосферы и вакуумной защиты для катролю показаний обычного стрелоч- меры объемом 1 мз: ного прибора на вакуумметре. Упро- г — время сварки в камере; ( — сварка щЕНИЕ КОНтрОЛя СОСтаВа ЗащнтЫ ОбЕС- е чистом ергоие; 2 — сварка в техничепечивает получение стабильных ре.
ском вргоне; а — сварка в вакууме зультатов при сварке. Преимущества вакуумной защиты показывают, что при любом способе сварки применение вакуумной среды — более совершенный метод защиты, позволяющий не только обеспечить идеальную защиту металла, но активно на него воздействовать с целью получения высокого качества сварных соединений любых металлов и неметаллических материалов. Вакуумная среда является наиболее эффективной и экономичной, а в ряде случаев единственной, позволяющей осуществить сварку некоторых конструкций. Современное состояние электронно-лучевой сварки характеризуется серьезными научными результатами в области изучения процесса электронно-лучевой сварки, свойств сварных соединений различных материалов, технологии сварки неметаллических материалов (керамики на основе окислов алюминия, карбидов и др.), получения соединений высокотемпературных неметаллических материалов с металлами.
СВАРКА СВЕТОВЪ|М ЛУЧОМ Создание и современное развитие квантовой электроники связано с работами лауреатов Ленинской и Нобелевской премий академиков Н. Г. Басова, А. М. Прохорова. Квантовые генераторы оптического диапазона появились сравнительно недавно, но уже сейчас с их помощью можно получать интенсивные и остронаправленные пучки света и концентрировать энергию на очень малые площадки, равные тысячным долям миллиметра. Созданное на этом принципе технологическое оборудование позволяет обрабатывать различные материалы, производить сварку, резку, термическую обработку и т.
п. В основу принципа действия квантового генератора и усилителя положено индуцированное излучение, которое связано с поглощением электромагнитных 441 440 Спе!1иальные виды сварки Сварка световым лучом волн или фотонов атомными системами. При поглощении фотона его энергия передается атому, который переходит в «возбужденное» квантовое состояние. Через некоторый промежуток времени атом может спонтанно излучить эту энергию в виде фотона и возвратиться в основное состояние, Пока атом находится в возбужденном состоянии, его можно побудить испускать фотон под воздействием внешнего фотона (спадающей волны»), энергия которого в точности равна энергии фотона, испускаемого атомом при спонтанном излучении. Такое излучение называется индуцированным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
