Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Коррозионно-стойкие стали, не стабилизированные титаном или ниобием, для предупреждения обеднения границ зерен хромом и возникновения межкристаллитной коррозии целесообразно сваривать на более жестких режимах, При сварке оплавлением большое значение имеют процессы окисления н возникновения твердых окислов, которые трудно удалить из зоны сварки при осадке, особенно при небольшой толщине жидкого слоя и быстрой его кристаллизации. Кроме того, сплавы с большим интервалом кристаллизации и повышенной жаропрочиостью склонны к образованию усадочных рыхлот и горячих трещин.
Точечной и шонной сваркой соединяют детали толщиной 0,05 — 6 мм. Зазоры между соединяемыми деталями должны быть минимальными и для сталей н легированных сплавов толщиной 1 мм не превышать 0,4 мм на длине !00 мм и 1,2 мм на длине 300 мм, При толщине металла 1 мм зазоры уменьшаются до 0,3 и 0,9 мм соответственно. Свариваемые поверхности деталей из коррозионно-стойких, жаропрочных сталей и сплавов подготовляют с помощью химического травления или, в ответственных деталях, с помощью электролитического полирования. Для качественной сварки большое значение имеют состояние рабочей поверхности и нагрев электродов.
Например, при точечной сварке коррозионно-стойкой стали с увеличением толщины от 0,8 до 3 мм количество тепла, выделившегося на электродах, возрастает с 18 до 40% от общего тепла при сварке. Поэтому при сварке коррозионно-стойких и жаропрочных сталей для электродов используют бронзу БрНБТ (ТУ 1029 — 62), стойкость которой при толщине этих сталей 1,5 мм составляет 7 — 8 тыс.
точек, а при роликовой сварке — 750 м шва. Размеры электродов в зависимости от толщины изделия приведены в табл. 28. Низкая тепло- и электропроводность аустенитных сталей вызывает необходимость применения более жестких, чем для низколегированных сталей, режимов сварки (табл. 29 — 32). Повышенная прочность этих сталей требует увеличения усилия сжатия электродов при сварке, а высокая термическая стабильность допускает применение простейших циклов сварки, которые обеспечивают доста- точную прочность соединения (табл. ЗЗ). 28. Рекомендуемые размеры (мм) электродов для точечной н шовной сварки жаростойких н коррознонно-стойкнх сталей 81. Режнмы прерывистой шовной сварки аустеннтной стали 218 Сварка аустенитных сталей и сплавов 219 Основные сяособв! сварки Длительность протекания тока; с Напряжение коидеисаторов, В Усилие сжатия электродов, кгс Радиус сферы электро- дов, мм Емкость батареи, мкФ Толщина деталей, мм Ток, А 25!200 0,034 О,З+ 4 О,З-(- 2 0,5+ 4 0,5+ 2+ 0,5 0,8+ 4 230 0,036 25/!00 8700 16 800 0,0! 0,033 0,036 260 240 25/200' 25725 9200 9300 230 507200 25 200 9800 0,042 500 0,012 82.
Режимы точечной сварки деталей неравной толщины из стали 12Х18Н9Т иа конденсаторной машине МТК-76 ЗЗ. Средние разрушающие усилия иа срез сварных точек для соединений из стали 12Х18НЭТ Стнковая сварка оплавлением обеспечивает хорошее качество соединений деталей из аустенитных сталей при интенсивном оплавлении перед осадкой и большой скорости осадки в связи с образованием на оплавленной поверхности тугоплавких окислов хрома.
Конечная скорость оплавления должна быть не менее 5 — 6 мм/с, а скорость осадки не менее 50 мм/с при давлении осадки в 2 — 3 раза выше, чем при сварке низкоуглеродистой стали. Хроманикелевые стали в зависимости от роста твердости стали сваривают при низких (45Х14Н14В2М, 09Х14Н16Б, 09Х14Н!9В2БР и др.), средних (12Х18Н9Т, 12Х18Н!2М2Т и др.) и высоких параметрах осадки.
Процесс сварки ведут непрерывным оплавлеиием и оплавлением с подогревом для обеспечения требуемой деформации в зависимости от свойств материала. Сварка непрерывным оплавлением обеспечивает более стабильное качество соединений, чем сварка с подогревом. Наклепапные и сигматизированные стали сваривают при более жестких режимах, чем чисто аустенитные; кроме того, имеет значение сечение свариваемых деталей. При сварке полос повышенное охлаждение расплавленного слоя на торцах обусловливает увеличение скорости оплавления при скорости осадки не менее 60 — 80 мм/с (табл.
34) и минимальной осадке (0,8 — 1,5) 6. Шунтирование тока и деформации при сварке деталей типа колец требуют увеличения мощности на 15 — 20% и подогрева кольца в машине для облегчения деформации (табл. 35). Сварные соединения аустенитиой стали характеризуются наличием зоны повышенной травимости, обусловленной деформацией зерен или наличием а-фазы, и в некоторых сталях (09Х14Н16Б, 1Х24Н14В2М и др.) узкой полоской аустенита в стыке с равномерно распределенными карбидами. Последукпций нагрев в машине до 1200' С с выдержкой 1 — 3 мин обеспечивает растворение выделившейся фазы и выравнивание структуры соединения без существенного изменения прочности. Однако склонность к мсжкристаллитиой коррозии соединений из сталей, не содержащих энергичных карбидообразователей, снижается и восста.
иавлнвается лишь после аустенизации. 84, режимы сварки оплавлеиием полос из стали 12Х16Н9Т сечением 700Х900 мм П р и и е ч а к я е. 1„ — устаяовочная длина; Ь вЂ” припуск на оплавлеяие; опл Ь вЂ” припуск иа осадку; Ь вЂ” припуск яа осадку под током; и — напряжение ос ос. т х к холостого хода источника; с — скорость оплавления. опл 36. Ориентировочные режимы сварки проФильных колец из стали 12Х18Н9Т Сварное соединение, выпалиенн10 при оптимальном режиме, имеет прочностные характеристики, близкие к характ ристикам основного металла (табл. 36), 3зчаропрочность основного металла и сварного соединения при сварке большинства аустеиитных сталей близки вслед- 36.
Прочность и пластичность соединений из етвие однородности химического саста- али 12Х16нэт, вып иеииых сты На различных зон соединения. вой сваркой оплавлеиием Рельефной сваркой соединяют деТали, имеющие специальные выступы, С помощью электродов или плит из сплава БРНБТ с плоской рабочей поверхностью или детали типа стержней, втулок, штуцеров, гаек с листовыми деталями. В зависимости от формы цилиндрических деталей применяют чдектроды различной конструкции: плоские, палые и с фиксаторами. Проплавлеиие листовой детали повышается при применении электродов из медиа-вольфрамового спечеиого материала, например марки АВМ-50. Сварку рекомендуют выполнять с плавным нарастанием тока для постепенного выравнивания площади контакта и исключения выплесков. Сварочный ток определяют из расчета 400 — 500 А на 1 мм' площади вершины рельефа, а усилие из Расчета 4 — 6 кгс на ! ммв площади основания рельефа (табл.
37). При сварке деталей из жаропрочных сплавов применяют предварительный подогрев, в процессе которого рельеф несколько осаживается и контакт деталь— деталь стабилизируется, а также цикл сжатия с ковочпым усилием. Качественные соединения получают при взаимном проплавлении деталей и образовании литой зоны глубиной 20% толщины и шириной не менее толщины листовой детали. 220 Сварка аустенитных сталей и сплавов Сварка трением едел Список литературы вынос" лн- вости еку- естн 0,88 2,45 3,2 3,28 0,55 ! о5 3,83 4,8 0,35 0,34 0,352 0,352 1,44 3,4 2,62 3,12 0,98 2,98 2,0 0,94 2.82 3,06 0,57 0,57 0,58 0,86 4,3 4,!2 2,9 37.
Режимы рельефной сварки стали 12Х!8НВТ Сварка трением также может быть использована при изготовлении деталей из аустенитных сталей. Известны несколько схем процесса сварки трением, в которых использовано либо врашение, либо колебательное перемещение одной из свариваемых деталей относительно другой. Технология сварки характеризуется скоростью вращения (перемещення) детали, давлением при нагреве и осадке (сварке) и величиной осадки. Например, при сварке деталей диаметром 127/107 мм из стали 12Х1ВН9Т частота вращения детали 900 об/мин, давление при нагреве 4,6 кгс/ммз, а при давлении 17 кгс/ммз, осадка 7 мм, общее машинное время сварки 30 с.
Контроль процесса осуществляют по времени. 1. Акулов А. И„Бельчук Г. И., Демянцевнч В, П. Технология и оборудование сварка плавлением. М., «Машиностроение», !977. 432 с. 2. Горячие трещины при сварке лсзропрочных сплавов. М., «Машиностроение», !973. 224 с. Автл М. Х. Шоршоров и др. 3. Кабанов Н. С., Слепан Э, Ш. Технология стыковой контактной сварки. М.. «Машиностроение», 1970. 264 с. 4. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка в вакууме, М., «Машиностроение», 1968. 332 с. 5.