Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 81
Текст из файла (страница 81)
9) имеют провар по всему с " "" плавное примыкание краев наплавки к основному металлу и нормальное усиление шва в средней его части. Большое количество теплоты, вводимой в металл при сварке, и значительная ширина зоны теплового влияния пламени создают условия, соответствующие медленному охлаждению металла и возникновению в нем крупнокристаллической структуры, типичной для литого металла. Столбчатая структура образуется при сварке меди и алюминия из-за высокой их теплопроводности и интенсивного отвода теплоты от шва в основной металл. С в а р и в а е м о с т ь м е т а л л о в. Низкоуглеродистая сталь хорошо сваривается нейтральным пламенем при содержании углерода до 0,2%, удовлетворительно — до 0,35% (нормализацию выполняют повторным нагревом сварного шва до 930 — 950' С). Низколегированную конструкционную сталь сваривают так же, как и низко- углеродистую.
При сварке легированной стали наибольшее влияние на свариваемость оказывает углерод. При 0,2% углерода свариваемость хорошая; при 0,2— 0,3% — удовлетворительная; при 0,3 — 0,4% — ограниченная (требуется подогрев деталей); свыше 0,4% — плохая. Для сталей, содержащих 0,3% углерода, сварочное пламя устанавливают с небольшим количеством избытка горючего в пламени, Термически обрабатываемая сталь перлитного класса при содержании углерода не более 0,3 — 0„35% сваривается удовлетворительно.
Подогрев до 150— 250' С предупреждает образование закалочных трещин в зоне шва. Мартенситная сталь сваривается плохо, требует общего подогрева до 400 — 500' С. Аустенитная сталь при низком содержании углерода сваривается хорошо. Карбидная инструментальная сталь допускает сварку только в малых объемах, но достаточно хорошо наплавляется. Легирующие элементы при невысоком их и углерода содержании содеиствуют получению высокого качества сварного соединения.
В средне- и высоколегированной стали при содержании углерода ) 0,25% многие элементы (Мп, Сг, %, Мо, 1й') повышают склонность стали к закалке и образованию трещин. Для присадки используется проволока по ГОСТ 2246 — 70. Серый чугун сваривается качественно нейтральным пламенем (присадочные прутки по ГОСТ 26?1 — 70 и флюс № 209). Во избежание образования трещин при сварке чугунных деталей сложной формы производят общий подогрев их до 450 — 550' С с последующим охлаждением после сварки в печи или под теплоизолирующим чехлом. . Сва ка ч г на лаДетали простой формы сваривают без общего подогрева. варка чугуна латунью или присадочными м очн ~ми материалами на ее основе дает хорошие результаты.
М1 и М2 качественно сварить можно только нейтральным пламенем. Из-за высокой теплопроводности ее требуется большая мощность пламени горелки. В качестве присадки используют проволоку из электрической меди. Применяют флюсы. После сварки рекомендуется горячая проковка сварного шва. Перегрев ведет к окислению и охрупчиванию сварного шва. При сварке медь и все ее сплавы поглощают в д „ ю одород являющийся источником пор и так называемой водородной хрупкости.
Латунь сваривается пламенем, содержащим избыток кислорода в средней (восстановительной) зоне. рим ня ") . Применяют флюсы те же что и для меди. Присадочный материал — проволока типа ЛОК-! — 62 и др. О/ Оловянистая бронза сваривается хорошо при содержании олова до 7,4. К ли марганцовистая бронза относятся к хорошо свариваемым кремнистая или ма ганцо материалам. А " варивается хорошо нейтральным пламенем при обязательном приАлюминий сваривается хо„ менении флюса для удаления поверхностнои пленки из тугоплавкои о киси алюминия. После сварки необходима тщательная очистка соединения от флюса, остатки которого вызывают быструю коррозию сварных швов. Ал ин швов.
Алюминиевая бронза сваривается удовлетворительно с применением активных флюсов. 331 сварка и кислородная рета Разояламеяяая с 330 Резка металлов Свинец сваривается хорошо, но требует высокой квалификации сварщика. Кислородная резка. Кислородной резкой называют способ раздвленпя металла„оснонанный на использовании для его нагрева до температуры воспламенения теплоты газового пламени и экзотермической реакции окисления металла, а для удаления окислов — кинетической энергии струи режущего кислорода. Для повышения количества теплоты„выделяющейся в полости реза, н перегрева образующихся тугоплавких окислов с целью повышения их жидкотекучести, облегчшощей эвакуацию из полости реза, в последнюю подается флюс — порошок железа с добавками.
Такой процесс носит название кислородно-флюсовой резки. Резка может осуществляться на всю толщину металла (разделительная) или на ее часть (поверхностная) вручную или с помощью машин, обеспечивающих различную степень механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций. 2 Кислородную резку наиболее широко Ю ! применяют н машиностроении, судостроении, 7 3 металлургии, при выполнении монтажных и строительных работ [1, 4, 51. Чаще всего Е +е;:! + Р 'л) + езке подвергают черные металлы и сплавы титана в виде листового и фасонного проката, прибылей литья, труб, поковок и отливок. Поверхностную резку применяют для удаления дефектов на литье и прокате, выплавки корня шва и образования канавок.
Схема процесса резки. Процесс разделительной кислородной резки схематично представлен на рис. 10. ПодогренаСхе~а процесса Р~зд~ ющее пламя нагревает поверхностные слои лительной кислородной резки' металла, которые затем контактируют со г — мундштук; 2 — направление струей чистого кислорода и окнсляются. резки; е — подогревакяцее илами' Выделяющаяся при этом теплота совместно 4 — жидкиа металл; 6 — разрезаеммн металл; е — линии отставания; с теплотой подогревающего пламени постоянг — слои окислов; е — струя кисло- но нагревает за счет теплопроводности металл рода впереди резака до температуры его воспламенения в кислороде, обеспечивая непрерывность процесса. Под действием кинетической энергии струи кислорода слой окислов, а также частично жидкий металл удаляются из разреза.
На поверхности реза остаются характерные линии отставания, представляющие собой чередующиеся выступы и впадины глубиной в десятые доли миллиметра. Кислородная резка — совокупность взаимосвязанных тепловых, физико- химических и газогидродинамических процессов. Распределение температур в твердом металле рассчитывают по формулам теории тепловых процессов, разработанной Н, Н. Рыкалиным причем чаще всего применяют схему линейного быстродвижущегося или подвижного источника теплоты в пластине или плоском слое. При расчетах, как правило, не учитывается теплоотдача с поверхности листа и изменение теплофизических свойств металла от температуры.
Температуру жидкого металла и шлака непосредственно в разрезе не вычисляют из-за отсутствия надежных методов и значений необходимых теплофизнческих характеристик металла. Экспериментальные измерения температуры металла в зоне теплового влияния согласуются с расчетами и показывают зависимость термических циклов резки от состава и толщины стали, скорости резки, мощности подогревающего пламени и других параметров. Источником теплоты при резке служит подогревающее пламя резака и экзотермическая реакция окисления железа и примесей стали. В зависимости от тол- ; чем меньше толщина изменяются доли их участия в тепловом балансе; чем ю его пламени (при толщ ине ла тем больше роль подогревающего п разрезаемого металла, тем лоты выделяемой при резке, п общего количества теп 5мм до 80о и езке, определенная о ность источника тепла при резке Эффективная тепло а мощность о зависит от толщины стали, м — 2 икал/с, толщиной 10 — 20 мм Она м~~мля~~ Резки, Д ля стали толщиной — мм " состояния — железа возможно 40 50 мм Г О О 3 ез 4 мгпе ату образование трех ественным образованием е , пр ак ии "Реимущестненн > " не ~~~~~ Ограннчинат ака об азуется слои кнслор д ядр кислор ло одной струи и шлака о гих газов (Хз, з г, е жащий значите о а остальные ~е газы образуют.
о ят в состав примесей кислор д, ~е й стали Содержание примесеи а зн ьтате окисления примесеи т . имесеи, а зн г го кислорода, тем больше, ы слой соприкасаницинся ак состоящий из см й заг язненный с еси железа и ег оение. Жидки ш . е. частицы е и б к нему истечение т. илн лнзкое иная контакт м ежду вступающими турбулентное оперек потока, обеспеч кового потока посте- щаться . С й булентного шлако ого о одом и железом. ло т в реакцию кислородом и т в ламинарныи п остью ди узи и кислорода езки ограничивается скор а также процессами тур и че ез загрязненный слои, исло ода в шлаковом расп из ядра струи чер г переноса железа кислор ы близко к тур у~мжому ер величения производительности р п оц " езки, Для ув а к жидкому металлу. п оцесса ганолазернои р ставку кислорода к е годы в связи с ь быстрым развитием проц я л ч лазера, о беспечивающнй В последни ка тепла используетс у териала (более на поверхности " в качестве источника аз езаемого матер о ешения задачи высокую п лотность энергии попытка комплексног о аналитического амических условии 10' т(смз), была сделана по лла л чом лазера с учетом нагрева металл с т ь.
П ежде р ст . П всего теплоты процесса. Р Р чтобы Обеспечить температуру быть достаточно для — 1150' С. Следовательно, источник те сть. Если наприм р, р димую мощность и интенсивно ело при о тся достаточно, то иначе обстоит д ме и сильно затрудняющей теплоты выделяе омимо высоко те й плопроводности д , ей п оцесс кисло родной резки " причиной, делающ низкое тепловыделение р сса езки, другон п п и окислении. зможным, является низк более мощный тепловои ис меди можно производи ь, на быть выше темература плавлени г .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
