Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Химический соствв металла сварного соединения из стали 12Х!8Н9Т, сваренного в различных активных газах П р н м е ч а н и е. Постоянный ток, обрвтнэя полярность; 1 = 230 —:280 А; св У в = 25 —:27 В; осв — — 25 и/ч; расход газа 12 лгмин. 23. Механические свойства швов, выполненных аргонодуговой сваркой нв вустенитных сталях и сплавах 78,0 62,4 52,0 94,4 58,0 66,3 136,9 128,0 155,0 45,0 77,0 87,0 42,0 74,0 90,0 90,5 71,4 При сварке в углекислом газе низкоуглеродистых высоколегированных сталей с использованием низкоуглеродистых сварочных проволок, при исходной концентрации углерода в проволоке менее 0,07%, содержание углерода в металле шва повышается до 0,08 — 0,(2%.
Этого достаточно для резкого снижения стойкости металла шва к межкристаллитной коррозии. Однако науглероживание металла шва в некоторых случаях при энергичных карбидообразователях (титане, ниобии) может оказать благоприятное действие при сварке жаропрочных сталей за счет увеличения в структуре количества карбидной фазы.
Окислительная атмосфера, создаваемая в дуге за счет диссоциации углекислого газа, вызывает. повышенное (до 50еь) выгорание титана и алюминия. Не- сколько меньше выгорают марганец, кремний и другие легирующие элементы, а хром не окисляется (см. табл. 22).
Г!оэтому при сварке коррозионно-стойких сталей в углекислом газе применяют сварочные проволоки, содержащие раскисляющие и карбидообразующие элементы (алюминий, титан и ниобий). Другим недостатком сварки в углекислом газе является большое разбрызгивание металла (потери достигают (Π— )2оЛ1) и образование на поверхности шва плотных пленок окислов, прочно сцепленных с металлом. Это может резко снизить коррозионную стойкость и жаростойкость сварного соединения. Для уменьшения возможности налипания брызг на основной металл следует применять специальные эмульсии, наносимые на кромки перед сваркой, а для борьбы с окисной пленкой эффективна подача в дугу небольшого количества фторидного флюса типа АНФ-5. Применение импульсной сварки также позволяет несколько снизить разбрызгивание.
Сварка плавящимся электродом в углекислом газе производится на полуавтоматах и автоматах. Для сварки используют гостоянный ток обратной полярности и режимы сварки, указанные в табл. 24. Сварочные проволоки, созданные для сварки в углекислом газе высоколегированных аустенитных сталей, обеспечивают требуемую коррозионную стойкость (табл.
25) и механические свойства за счет повышенного содержания титана, ниобня и элементов-ферритизаторов— кремния, алюминия, хрома (табл. 26). Например, для сварки сталей типа !2Х!8Н!ОТ используют проволоки Св-07Х!8Н9ТЮ, Сн-08Х20Н9С2БТЮ, для сталей типа )2Х)8Н)2Т вЂ” проволоку Св-08Х25Н)ЗБТЮ, а для хромоннкеле. молибденовых сталей — проволоки Св-06Х (9Н(ОМЗТ и Св-06Х20Н ! (МЗТБ. 24. Ориентировочные режимы дуговой сварки без разделки кромок плавящимся электродом в углекислом газе 23.
Карр зионнвя стойкость (г7(м ч)! сварных соединений, выполненных сваркой в углекислом газе нв хромоникелевых высоколегированных сталях 214 Сварка аустенитных сталей и сплавов 215 Основные способы сварки кгс7м 78,1 68,'3 5,1 10,2 57,0 58,6 55,4 42,3 37,0 39,0 ОВХ2! НЬТ Св-ОВХ20Н9СБТЮ Св-05Х20Н9ФБС Св-06Х20Н7БТ (ЭП.500) 10 44,8 45,4 44,2 70,8 71,4 81,7 9,2 7,6 11,7 49,0 51,2 33,0 24,3 22.! 33,3 08 Х! 8 Н2ГВ Т Св-08Х20Н9СБТЮ 71,9 42 6 ЗЬ,О 8,0 20 ОВХ18Н10Т Св-ОВХ20Н9СБТЮ Св-ОЗХ20Н9ФБС Св-ОВХ20Н9Г7Т 12 М,2 44,3 39,2 68,7 38,9 72,4 28,6 62,1 47,1 8,6 !0,0 11,3 47,4 52,4 57,8 74,9 ! ЗО,З 79,1 ~ 38,4 49 5 ОВХ! 7Н5Г9АБ 1О Св-ОВХ20Н9СБТЮ Св-ОЬХ20Н9ФБС Х 14Г14НЗТ 8,2 7,1 45,0 43,о 10Х14Г(4НЗТ 12 17,4 7,9 46,2 82.1 — 196 23,6 44,3 112.0 20,0 04Х15Н9АГ6 56,3 18,0 38,0 !2,8 20 — 196 30,0 48,0 68,0 120,0 Св-04Х19Н9 12,! 3,3 20 — 196 15Х17АГ14 34,1 1ЗХ!7АГ14 92,8 42,1 20 53,4 10,0 !0,5 1ОХ17Н13МЗТ 46,0 49,8 Св-ОВХ20Н11МЗТБ Св-01Х19Н18Г(ОАМ4 36,2 32,9 28 о 4Ь,О 68,0 58,8 10 08 Х 21 Н ЬМ2Т Св-06Х 2ОН11МЗТБ Св-06Х19Н!ОМЗТ 20 ОВХ17Н15МЗТ 14,3 60 0 4!,Ь 62,0 Св-01Х!9Н!ВГ10АМ4 36,2 бг кгс/г(н г Згукгс/нн г б кгс!ннг 100 00 Электронно-лучевая сварка 00 00 40 20 20 10 10 2,0 2,Е 5,0 Р,кг(((нпх 1100 а) 1150 1170 '0 26.
И1еханические свойства металла швов, выполненных сваркой в углекислом газе иа хромоникелевых высоколегированных сталях (средние значения) Электронно-лучевая сварка обеспечивает возможность за один проход сварить без разделки кромок металл большой толщины с минимальной протяженностью околошовной зоны и очень малым коэффициентом формы шва, что является важным технологическим преимуществом этого способа. Однако и при этом способе возможно образование в шве и околошовной зоне горячих трещин и локальных разрушений в околошовной зоне. Электронно-лучевая сварка в вакууме облегчает удаление примесей и газов, но увеличивает испарение легирующих элементов. При глубоком и узком проваре часть газов может задержаться растущими кристаллами в шве и образовать поры.
Сварка материала большой толщины затруднена из-за негостоянства глубины проплавления. Сложность аппаратуры и процесса обусловливает применение электронно-лучевой сварки в основном при изготовлении ответственных кон- 27. Режимы алектронно-лучевой сварки стали 12Х18Н9Т струкций из жаропрочных сталей и сплавов. Сварку металла толщиной до 1 мм выполняют расфокусированным пучком электронов, а при большой толщине рекомендуют острофокусированиый пучок. Для расширения технологических возможностей сварки целесообразно сообщить колебания электронному лучу поперек стыка, вдоль стыка или перемещать его по окружности, что улучшает структуру и свойства металла шва. Применение электронно-лучевой сварки позволяет повысить стойкость швов против образования горячих трещин.
Сварку выполняют в диапазоне средних скоростей при наибольшей удельной мощности луча. Некоторые режимы сварки приведены в табл, 27. Диффузионная сварка в вакууме Диффузионная сварка в вакууме жаропрочных аустенитных сталей наиболее применима для изготовления тонколистовых конструкций, не допускающих квробления, и для материала с ограниченным легированием элементами, повышающими стойкость против образования горячих трещин. Диффузионную сварку можно выполнять без промежуточных прослоек и с промежуточными прослойками, находящимися при температуре сварки в твердом или жидком состоянии. В связи с отсутствием в процессе сварки плавления и кристаллизации основного металла опасность возникновения горячих трещин уменьшается. Температуру сварки рекомендуют выбирать в интервале, в котором деформационная способность сплавов превышает деформацию, получаемую в процессе диффузионной сварки для обеспечения плотного контакта поверхностей.
Для определения температуры сварки используют диаграммы технологической пластичности жаропрочных сплавов, на основании которых считают целесообразным работать в интервале температур 1100 †12' С. Легирующие элементы — хром, алюминий и титан, имеющиеся в составе жаропрочных сплавов и образующие устойчивые окисные пленки, влияют иа выбор температуры и давления при диффузионной сварке. Лучшие результаты получают при высоком вакууме () 1 10 4 —: 1 10 й мм рт.
ст.), что снижает производительность процесса, Рис. 0. Влияние давления сжатия (а) и температуры про- цесса (б) на прочность диффузионных соединений из сплава ЭИ602 217 Основные способы сварки 216 Сварка а))стенитных сталей и сплавов 80. Расчетные режимы шовной сварки деталей нз аустеннтной стали Контактная сварка 29. Расчетные режимы точечной сварки деталей нз аустеннтной стали Приблизительное число прерываний Ширина контактной поверкностя, мм Время включеняя тока, с Примерный шаг точек, мм Ско- рость снаркя, м7мкн Усилие сжзтня, кгс Толщина деталей, мм Сила тока, А на 1 м шва в секунду 60 0,1 4- О,! 0,2+ 0,2 !00 120 0Д+Ь 0,8 05+ 05 150 1,2 10 0 6 ф 0,6 200 4500 !Зо 200 1,6 О,06 1+1 1,2 + 1,2 5000 6000 2,7 500 870 270 850 8,3 6,2 1,0 О,08 Удалению прослоек н снижению разряжения способствует применение химической очистки соединяемых поверхностей или самофлюсующихся расплавляемых металлических прослоек.
Перерыв между подготовкой поверхности и сваркой должен быть минимальным, так как он влияет на стабильность прочности сварных соединений. Влияние давления сжатия и температуры процесса на прочность диффузионных соединений из сплава ХН75МБТЮ (ЗИ602) при продолжительности процесса б мин приведено на рис. 9. Увеличение продолжительности процесса свыше б мин приводит к росту зерна. Прн диффузионной сварке тонколнстовых конструкций основная трудносгь заключается в выборе материала приспособления, так как керамические материалы допускают давление до 3,0 кгс/мм'-, а тугоплавкие металлы вызывают потери энергии на нагрев приспособлений. Для уменьшения давления сжатия до 1,0 кгс75!мз применяют промежуточные нерасплавляющиеся никелевые прослойки толщиной 0,1 мм и менее и расплавляющиеся прослойки. Длительная прочность диффузионного соединения повышается с уменьшением толщины никелевой прослойки.
Жидкая прослойка при сжатии почти полностью выдавливается из стыка, поэтому при малых давлениях применение расплавляемых прослоек является перспективным. Термическое воздействие на металл при сварке вызывает протекание процессов, определяющих свойства сварных соединений. Свойства материалов и характер их изменения в процессе сварки определяют основные требования к параметрам режима. При точечной сварке с увеличением коэффициента линейного расширения повышается склонность к короблению, которое снижается при цикле с ковочным усилием. Пределы текучести и пластичности металла определяют интенсивность пластической деформации. Большее сопротивление деформации и большую чувствительность к выплеску имеют жаропрочные стали и сплавы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
