Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Электрошлаковую сварку можно выполнять проволокой диаметром 3 мм нли пластинчатымн электродами толщиной 6 — 20 мм. Изделия большой толщины со швами небольшой протяженности целесообразнее сваривать пластинчатым электродом. Изготовлять пластинчатый электрод более просто, чем проволоку, но сварка проволокой обеспечивает возможность изменения формы металлической ванны и характера кристаллизации шва, что способствует получению швов без горячих трещин.
Однако жесткость сварочной проволоки затрудняет длительную и надежную работу токоподводящих и подающих узлов сварочной аппаратуры. Типовые режимы электрошлаковой сварки приведены в табл, 17. 17. Типовые режимы электрошлаковой сварки вь>соколегированнь>к сталей и сплавов Марка Тол" Глубина флк>сз щниа Электрод шлаковой Зазор металла ванны Некоторые данные о материалах, используемых при электрошлаковой сварке, и свойствах сварных соединений приведены в табл.
12 — 15. В качестве защитных используют инертные (аргон, гелий) и активные (углекислый газ, азот) газы, а также различные смеси инертных нли активных газов и инертных с активными. Сварку в защитных газах можно использовать для соединения материалов различной толщины (от десятых долей до десятков миллиметров).
Применение защитных газов с различными теплофизическими свойствами и их смесей изменяет тепловую эффективность дуги и условия ввода тепла в свариваемые кромки и расширяет технологические возможности процесса сварки. При сварке в инертных газах повышается стабильность дуги н снижается угар легирующих элемен- тов, что важно при сварке высоколегированных сталей. Заданный химический состав металла шва можно получить путем изменения состава сварочной (прнсадочной) проволоки и доли участия основного металла в образовании шва, когда составы основного и электродного металлов значительно различаются, или путем изменения характера металлургических взаимодействий за счет значительного изменения состава защнтноч атмосферы при сварке плавящимся электродом. Сварка в среде защитных газов обеспечивает формирование швов в различных пространственных положениях, что позволяет применять этот способ вместо ручной дуговой сварки покрытыми электродами.
Сварку аустенитных сталей в инертных газах выполняют неплавящимся (вольфрамовым) или плавящимся электродом. Сварку вольфрамовым электродом производят в аргоне по ГОСТ 10157 †и гелии или их смесях и применяют обычно для материала толщиной до 5 — 7 мм. Однако в некоторых случаях, например при сварке пеповоротных стыков труб, применяют и при большой толщине стенки (до 100 мм и более).
Применять этот способ необходимо также для сварки корневых швов в разделке при изготовлении ответственных толстостенных изделий. В зависимости от толщины и конструкции сварного соединения сварку вольфрамовым электродом производят с присадочным материалом или без него. Процесс осуществляют вручную с использованием специальных горелок или автоматически на постоянном токе прямой полярности (табл. 18). Исключение составляют стали и сплавы с повышенным содержанием алюминия, когда для разрушения поверхностной пленки окислов, богатой алюминием, следует использовать переменный ток. !8.
Примерные режимы аргоиодуговой сварки вольфрамовым электродом высоколегированных сталей П р и и е ч а и и е. Диаметр прксадочиой проволоки 1,6 — 2,0 мм; ток постоянный прямой полярности. можно выполнять непрерывно горящей или импульсной дугой. дуга уменьшает протяженность околошовной зоны и коробление кромок, а также обеспечивает хорошее формирование шва на мате- толщины. Особенности кристаллизации металлов сварочной ванны 211 Основные способы сварки 210 Сварка аустенитных сталей и сплавов и« Ю СС С ХО О х О «В "а х к ооо й.; СС 1 о о о о о о О О оо ! о !ВФЛА 11 ОПХХ 2Оа ««О Х К ах О 1 ооо «««м 11! омо СС «-м м.с оо оо о 1 о м х а У, О сс о о ѫѫ 'Ф о сс о сом о оо 11 о хОХ ОХО Р'хк ХОО В ~О С-(х а ОО 1 оо СС х .« х х «« х Б х оо Я мм м оо О о мо о ооо мс.
м С««Е СС уо к х О а О х х Ф;~ 'О О х о 'С О с" х в «О х О ООЧ «4 « С« СС с сх ОС' О О ак кхк ~" х о о СС Х' С'« О.О О ! ! о«1 с« ОО хх ОО ма ОХ 1 Э «С х О СО м оо ! Ю х х х ~к ОХ !к ..О х х х Ф аа ХО ф а О к и я «« х ЬО ха О О Ц ~'с к х х х !1 З с( х х о О х «. «Я О л х О и а О х Е О О Ох С«х О ха а'„' 5 ы с а иб Ок а", «\ ««* ! :к .С и и и О х О О О О$ «~с к х хО О О:х ХОХХ х ОХХО ахах ххэ сасх х ХО аа « О О , х к х 5 О О х СО О ОХ Ф ООО О ХО В О Е о»ов « й в а,х «х С« «С и х О.
° С х О 100-300 150 — 350 180 †3 280 †5 33Π— 6ОО 380 †7 110 †2 160 †3 180 †3 40 — 150 50 — 175 60 — 200 70 — 250 145 †1 170 †2 180 — 300 230 — 430 50 — 140 60 — 170 75 — 180 90 -230 2,0 30 4,0 1,2 1,6 в в х а. «« ~кв, О О ь в к О О а Й к и О л х О О Б О х Ф 5 к О х юх хх хх хх КО РБ х $ Ф хк зх як х х м~ с«Ф О О хх $Д ая ~ Ф хх кя Ох при этом способе сварки способствуют дезориентации структуры, что уменьшает вероятность образования горячих трещин, однако может способствовать образованию околошовных надрывов. Для улучшения защиты и формирования корня 1пва используют поддув газа, а при сварке корневых швов на металле повышенных твлщин применяют и специальные расплавляемые вставки, При сварке вольфраМовым электродом в инертных газах погруженной дугой увеличение доли тепла, йдущей на расплавление основного металла, позволяет без разделки кромок, за один проход сваривать металл повышенной толщины.
Однако околошовная зона расширяется, и возникает опасность перегрева металла. Высоколегированные стали сваривают плазменной сваркой. Преимуществами этого способа являются чрезвычайно малый расход защитного газа, возможность получения плазменных струй различного сечения (круглой, прямоугольной Н т. д.) и изменения расстояния от плазменной горелки до изделия. Плазменную Сварку можно использовать как для тонколистовых материалов, так н для металла твлщиной до 12 мм. Применение ее для соединения сталей большей толщины за. трудняегся из-за возможности образования в швах подрезов.
Сварку плавящимся электродом производят в инертных, а также активных Тазах или смеси газов. При сварке высоколегированных сталей, содержащих легкоокисляющиеся элементы (алюминий, титан и др.), следует использовать Инертные газы, преимущественно аргон, и вести процесс на плотностях тока, обеспечивающих струйный перенос электродного металла (табл. 19, 20).
При струйном переносе дуга имеет высокую стабильность, и практически исключается разбрызгивание металла, что важно для формирования швов в различных пространСтвенных положениях и для ликвидации очагов коррозии, связанных с разбрызГиванием при сварке коррознонно-стойких и жаростойких сталей. Однако струйный перенос возможен на токах выше критического, при которых возможно образование прожогов при сварке тонколистового металла. Добавка в аргон до 3 — 5% С)в и 15 — 20% СО, уменьшает критический ток (табл. 21), а создание при этом 4)кислительной атмосферы в зоне дуги снижает вероятность образования пор, вызванных водородом. Однако при сварке в указанных смесях газов увеличивается гар легирующих элементов, а при добавке углекислого газа возможно науглеоживание металла шва (табл.
22). Добавкой к аргону 5 — 10% 5! может быть овышено его содержание в металле шва. Азот является сильным аустенизатором, Й таким образом можно изменить структуру металла шва. Для сварки аустенит14ых сталей находит применение импульсно-дуговая сварка плавящимся электро- 1(ом в аргоне и смесях аргона с кислородом и с углекислым газом, обеспечиваю(цая соединение малых толщин н струйный перенос металла при прохождении 1(мпульса тока. Одновременно импульсно-дуговая сварка вызывает измельчение структуры шва и снижение перегрева околошовной зоны, что повышает стойкость сварного соединения против образования трещин. Механические свойства свар))ых соединений, выполненных аргонодуговой сваркой, приведены в табл. 23.
К1. Сварочный ток (А) при сварке стали типа !2Х18Н9Т в смесях вргокв е 5% О, (обратная полярность) П р и и е ч в к к е, Кр — сварка с крупвокапелькым переносом. 2)2 2)З Сварка аустенитньгх сталей и сплавов Основные способы сварки 0,95 О',93 0,92 Аргон Аргон -(-!% О, Аргон + 5% Ое 0,54 0,5! 18,2 0,48 0,48 0,42 0,38 0,08 9,83 Шов 0,09 Аргон+ 20% О СО. 0,38 0,26 0,47 0,45 18,3 18,4 0,91 0,87 9,88 !О,!0 б Температуре испытаний, 'С оя кгс.
мусм- Материал Проволока Ско- рость сверки, и/ч Расход СОм л/мнн Напря- жение дуги, В кгс7ммз % 08Х18Н!ОТ ОЗХ18Н11 Св-05Х20Н9ФБС Св-08Х20НОГ7Т 02Х18Н10 48,0 36,2 28,4 46,0 34,6 44,8 90,9 110,0 124,0 24,2 48,0 45,3 21,1 24,1 34,0 35,0 15,5 22,0 20 20 48,6 58,0 8,4 12,4 16,7 16,4 21,5 7,9 7,0 1Π— 12 80 16 Односто- ронний 20 — 196 52,3 16,8 24 — 28 45 — 50 230 †2 250 †2 350 — 360 380 †4 12 — 15 06Х23Н28МЗДЗТ ОЗХ20Н!6АГ6 06Х23 Н28МЗДЗТ 01Х!9Н!ЗГ(ОАМ4 20 40,3 28 — 30 30 20 — 196 — 253 — 269 41,3 44,0 30 — 32 Двусто- ронний 12 — 15 12 — !5 30 15 — 20 36Н 33 — 35 30 — 32 34 — 36 36НГТ (ЭП-802) 20 — 25 15 — 20 25 — 30 430 †4 420 †4 530 †5 20 — 196 -253 16,0 9,0 7,0 20,0 12,0 9,0 7,4 8,9 30 10 36НХ 36НГТ 20 — 196 -253 15Х17АГ14 ПП-Х17АГ14 Св-08Х2ОН9Г7Т 20 20 Ы,О 36,6 49,3 50,5 39,4 59,8 Концентрация азотной кислоты, % Сталь Проволока 70 'С 0,007 0,004 0,026 0,018 0,025 0,4! 0,23 0,0!О О,О 09 0,015 0,011 08Х18Н10Т 0,003 0,003 Св-08 Х 20 Н 9СБ ТЮ Св-05Х20Н9ФЬС Св-08Х20Н9Г7Т Св-05 Х20Н 9Ф БС Св-05Х20Н9ФБС Св-08Х20Н9СБТЮ ОЗХ21Н5Т ОЗХ17Н5Г9АБ 0,30 О,ОО! О,О!1 0,1! 0,10 0,002 0,016 0,015 0,50 22.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
