Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 26
Текст из файла (страница 26)
48 Ы>- 53 600 -.620 4-0 500 550 ЬОО -550 90 150 2>>0 250 З,О 0,3 110 200 †2 46 — 43 П ласт н >атый электрод 0,5 28 — 30 1ОХ90 ! 000--1200 1,6 КО>> — !800 0,4> 10Х135 300 ЭЛЕКТРОШЛАКОВАЯ СВАРКА КОНТА К Т11А Я СВАР КА СоаРКП НиЗКОУЗЛЕРОГ/иетЫХ и ННЗКОггЕгиРОВ!!ННО!и Стапви 23. 51еханические свойства швов прн сварке ипэкоуглеродистык сталей порошковыми проволоками В промышленности иногда нспальзугот сварку электродными проволокамн без специальной заиппы.
Для сна1>г!и низкоуглероднстых сталей этилг способом используют г раволокп Св-15ГСТЮЦА и Св-20ГСТЮА. Технологические свойсг ва дш н прй сварке этим способом несколько хуже, чем при сварке в углекислам газе. Павег класть швов покрыта толстой пленкой окислов, плотно сцепленных с поверхпастыа.
Механические своиства металла швов соответствуют механическим свойствам шва, выполненного электродом типа Э50. Электрашлакавую сварку широко применяют при изготовлении ответственных конструкций большой толщины из ннзкоуглеродистых и низколегированных сталей. Равнопрочиость сварного соединения достигается легированием металла шва через электродную проволоку и при переходе элементов из расплавляемога металла крамок основного металла. Последующая термическая обработка, кроме снижения остаточных напряжений, благоприятно влияет на структуру и свойства сварных соединений.
Прн электрошлаковой сварке рассматриваемых сталей используют флюсы АН-8, АН-ЭМ, ФЦ-1, ФЦ-7 и АН-22. Выбор электродной проволоки зависит от состава стали. При сварке ннзкоуглеродистых спокойных сталей с содержанием углерода до 0,15а/в хорошие результаты достигаются при использовании проволок Св-08А и Св-08ГА. Для вреду!гпс>!!денни образования газовых полостей и пузырей при сварке кяпяшнх сталеи, содержашнх мало кремния, рекомендуется электродная проволока Св-ОЗГС, содержащая 0,6 — 0,85",о 51. При сварке сталей ВСтЗ и некоторых марок низколегированных сталей удонлетво- С.-О ительные результаты достигаются прн использовании электродных проволок в-08ГА, Св-10Г2 и Св-08ГС, а при сварке стали 10ХСНД вЂ” проволоки Св-08ХГ2СМА.
При электрошлакавой сварке низкоуглеродистых сталей равно- прочность металла швз и сварного соединения обеспечивается в состоянии после л сварки, отпуска и после нормализацпн н отпуска. Однако ударная вязкость м тале . а шва и металла на участке перегрева околошовной зоны в состоянии после сварки при 20' С мсньп;е ударной вязкости основного металла.
Ориентировочные режимы сворки гриве/нны в табл. 24. Химический состав металла швв н механические свойства сварных соединен!г!1 даны в табл. 6 и 8. ком зд с При контактной сварке лгеталл в зоне сварки подвергается термомеха ч су воздействию. При точечной и шоьнай сварке аимпческий состав металла литой зоны соединения пе изменяется, так как изолирован от воздуха. При сты- 1.азой сварке состав металла в зоне сварки изменяется в результате взаимодействия с кислородом и азотом воздуха, испарения, удаления при осадке легкоплавких 24.
Ориентировочные режимы электрошлаковой сварки пиэкоуглеродистых сталей расплавов ц т. д. Во всех случаях сварки металл шва имеет лигую структуру и отличается от структуры основного металла. Прн стьновой сварке в зоне стыка могут образовываться такие дефекты, как усадачиые рыхлоты, раковины, трешины и др. Металл стыка характерен увеличенным размером зерен.
В зависимости ат состава стали закристаллизовавшийся металл соединения может иметь различную структуру. В большинстве случаев это ферритно-перлитная структура, по при повышенных скоростях охлаждения могут образовываться видмапштеттова и даже мартенситная структура, особенно при повышении содержанпом в стали углерода. При стыковой сварке в зоне стыка ввиду окисления углерода может наблюдаться обезуглерожспная зона. При сварке стали с содер>капнем 0,25а/о С непосредственно в стыке ега количество может понижаться до 0,1а>~~. Это снижает механические свойства сварного соединения, чему способствует и искривление волокон в месте сварки. Структура и свойства основного металла в околошовнай зоне также изменяются в результате термамеханическога воздействия сварки. Они зависят от состава металла и предшествующей механической и термической обработки.
Для низкоуглеродистых сталей эти изменения незначительны. Для термоупрочпенных низколегированных сталей в окалошовпай зоне пластические свойства повышают=я, прочностные свойства снижаются, для нетсрмаупрочнснных сталей возможно появление закалочных структур со снижением пластических с!зайств метзлла. При контактной сварке низкоуглсродистых сталей прочность и пластичность металла шва и окалошовной зоны практически не уменьшаются. Для низколегиРованной стали прочность металла в околошовнай зоне и пластические свойства соединения снижаются, что может приводить к образованию трсшин.
Сварной стык, выполненный на низкоуглеродистой стали стыковой сваркой оплавлением без последующей термической обработки, имеет высокучо прочно=ть ири статической, ударной и циклической нагрузках. Ударная вязкость образцов с надрезом в плоскости стыка 6 — 12 кгс м/смв.
Относительно невысокая ударная вязко'ть Н значительное рассеяние результатов объясняются круш!ым зерном в зоне сварного стыка. ударная вязкость может быть повышена последующей термической обработкой (высоким отпуском или нормализацией). Перед сваркой заготовки правят, поверхности их очищают от загрязнении Н взаимно подгоняют. При сварке неочишснных заготовок сии>кается качество 112 контактная сварка Ю 8 Й С0 Ю Ю Сс С0 Ю С0 Я Сс 00 с» С» Сс С0 С» .О ь о 8 С0 00 00 Сс со Ю С0 Ю Ю С» + 00 Ю С0 Ю 1 Ю с» Ю 8 3 ! о о о ь ы о и о Ь с о О3 сс о + со Ю с» С0 Ж льный чек Ю » о Ю Ю с» со Я ь о 00 С0 С0 ! С0 00 С0 00 Ю 1 00 ь о' х о и м о Ф Ф с о и сч и В с» С с» 00 00 о ! С0 С0 СО о + 00 С0 00 С0 о о с» С0 сч ! С0 ь о ь + о 00 Ю о + о о Ю 00 3 1 8 аы йо СО \ О о о От о о 0 с 8 $.
С ом сЧ С о О с сч О ~О 0 х о м О, и ы 2 В и С С О М В В О Сс о О 0 о В М Б о с ь Ой ын й8 Сй Ст Сс Сс О б Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей сварного соединения и увеличивается износ электродов контактных машин. При точечной и шовной сварке возможно образование выплесков и подплавление поверхности. Способ очистки зависит от размеров заготовок, характера загрязнений и типа производства. Для точечной и шовной сварки холоднокатаную сталь можно только обезжиривать.
Ржавчину, а также слой окалины на горячекатаной стали удаляют травлением в растворах кислот с последующей нейтрализацией щелочным раствором и промывкой водой или подвергают пескоструйной обработке, предварительной очистке наждачными кругами, металлическими щетками и др. Мелкие детали в условиях массового производства очищают в галтовочных барабанах. Торцы заготовок для стыковой сварки обрабатывают до получения поверхности, перпендикулярной к оси заготовок, а после термической резки зачищают от шлака. Под точечную и шовную сварку заготовки собирают в сборочно-сварочных приспособлениях или на выполненных точечной сваркой прихватках с шагом 50 — 80 мм.
Точечной и шовной сваркой сваривают металл толщиной 0,05 — 6 мм; основной тип соединения — нахлесточное. Режим точечной и шпаной сварки выбирают в зависимости от свойств и толщины металла н особенностей имеющегося оборудования. Режимы, приведенные в табл. 25 — 28, являются ориентировочными и подлежат корректировке в конкретных условиях.
ЗЗ. Размеры точечных н шовных соединений, мм Для сварки сталей толщиной до 4 мм используют универсальные серийные машины. При сварке низкоуглеродистых сталей толщиной до 2 мм переменный ток промышленной частоты протекает непрерывно в виде одного импульса, а давление, приложенное к электродам, остается постоянным на протяжении всего процесса. При большей толщине, кроме основного, дается дополнительный импульс или используется цикл с одним импульсом и переменным усилием давления (проковкой).
При сварке низколегированных сталей, кроме указанных циклов, возможны н другие (с постоянным давлением при толщине до 2 мм с одним модулированным импульсом, а при большей толщине с двумя дополнительными импульсамн). Различие режимов точечной и шовной сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей незначительно: для последних требуется несколько увеличенное давление. Для низколегированных сталей некоторых марок может потребоваться подогрев перед сваркой и после нее. Зто достигается подбором соответствующего цикла изменения и включения тока. Шовную сварку низкоуглеродистых и низколегированных сталей осуществляют при постоянной скорости сварки, постоянном давлении и прерывистом включении тока. Стыковая сварка сопротивлением (табл.
29) из-за неравномерности нагрева и окисления металла на торцах заготовок обеспечивает пониженное качество соединения, и поэтому ее применяют ограниченно (для деталей с площадью сечения до 250 мма). Лучшие результаты достигаются при сварке оплавлением. Предупреждение возможности образования в соединении закалочных структур достигается при сварке оплавлением с подогревом. Зтот же способ применяют при сварке детаЛсй с большой площадью сечения (до 1000 ммз непрерывным оплавлением и дета- В см о О и о ч с Ь о и В В В и й \В о В $ 3 В В Н Ф, 114 '.гбл -',.' Контактная сварка ЗП р.пуски (мъ!) при ' "новой сварке оплавлением стержней из низкоуглероди и ! нзкплегироваиных конструкционных сталей (иа оба стержня> '"щ"'"ж" ! изкоуглеродистых пуск ври сварке с подогревом Припуск при сварке непрерывным оплавлениеи ! ча оплав ление на оплзв- ленне общий на осадку на осадку Толщина заготовок, мм 2+2 1,5+ 0,25 + 0,5+ -!- 0,2б -(- 0,5 Параметр 1,25 + + 1,25 0,75 + + 0,75 1+ ! !О 650 450 ! 525 0,08 ЗОО ~ 4ОО 0.03 ПЬ ~ 225 0,04 О,! 5 200 19 Ого Ь 2оо 17 ЬОО 4 7 252 16 ЬОО 3,9 386 15 О(Х! 3,5 12,Ь 400 !! ООО 2,5 И 333 !3 ООО з гв мш ЬООО 2 П име а р чан и я: 1.