Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Ширина этой зоны меняется в зависимости от способа и режимов сварки. Наиболее широкая зона появляется при газовой сварке и более узкая — при способах сварки с жестким термическим воздействием. Распределение эвтектики в этой зоне изменяется в ззвиснмости от исходного состояния сплава. В сварных соединениях, полученных при сварке закаленного сплава, эвтектпка располагается в виде сплошной прослойки вокруг зерен, в то время как в соединениях из отожженпого металла в залегании эвтектики появляются нссплошпости. Последующей термической обработкой не удается восстановить свойства металла в зоне, прилежащей к шву, что приводит к большому изменению прочности соединений и делает ненадежными эти соединения и эксплуатации. Сплавы Д20, ВЛД!, М40 и др.
имеют лучшую сваривасмость. Особенно перспективными являготся самозакаливающиеся сплавы тройной системы А! — Мп — 2п. При сварке этих сп.:швов удаегся получить соединения с прочностью 80 — 90')» прочности основного мсталла в закаленном и состарепном состоянии. Алюминий и его сплзвы отличаются высокой тепло- и электропроводностью, что вызывает необходимость применения больших т;зков и мокиных машин для электроконтактной сварки, особенно при точечной сварке этих материалов. Для повышения эффективности нагрева и плавления целесообразно сваривать эти металлы при малой длительности импульсов тока или па больших скоростях при сварке плавлением. 228 Сварка алюлшния, алюминиевых и магниевых сплавов Сварка алюминия и алюминиевых сплавов Сварные конструкции из алюминия и его сплавов склонны к короблению, что объясняется относительно высоким коэффициентом теплового расширения (табл.
5). 3. Теплофиаические свойства алюминия н некоторых других металлов при температуре 0 — !00 'С Снижение деформаций в конструкциях может быть достигнуто за счет использования технологических мероприятий (выбор соответствующего способа сварки, подбор оптимальных режимов, подогрев, рациональный порядок наложения швов и др.). Технология сварки Подготовка под сварку.
При подготовке деталей из алюминиевых сплавов под сварку профилируют свариваемые кромки, удаляют поверхностные загрязнения и окислы. Обезжиривание и удаление поверхностных загрязнений осуществляют с помошью органических растворителей 18! (табл. 6) или обработкой в специальных ваннах щелочного состава. В качестве растворителей для обезжиривания деталей из алюминиевых сплавов применяют уайт-спирит, технический ацетон, растворители РС-1 и РС-2. Обезжиривание алюминиевых сплавов можно проводить в водном растворе следУющего состава: 40 — 50 г/л технического тРинатРийфосфата (ХааРО4 12НаО), 40 — 50 г/л кальциниРованной соды (ХавСОа), 25 — 30 г/л жидкого стекла (Х аа8 10а).
Температура ванны 60 — 70' С, время обработки 4 — 5 мин. Удаление поверхностной окисной пленки является наиболее ответственной операцией подготозки деталей. При этом в основном удаляют старую пленку окислов, полученную в результате длительного хранения и содержащую значительное количество адсорбированной влаги. Окисную пленку можно удалять с помощью металлических щеток из проволоки диаметром О,1 — 0,2 мм при длине ворса не менее 30 мм или шабрением.
После зачистки кромки вновь обезжирнвают растворителем. Продолжительность хранения деталей перед сваркой после зачистки 2 — 3 ч. При более широких масштабах производства поверхности дегалей подвергаюг травлению. Широко применяют травление в щелочных ваннах по следую1цей технологи~; 1) обезжиривание в растворителе; 2) травление в ванне из водного раствора 45 — 50 г7л НаОН; температура ванны 60 — 70а С; время травления ! — 2 мин для неплакированных материалов; при необходимости снятия технологической плакировки (например, на сплаве ЛМг6) время травления выбирают из расчета 0,01 мм за 2,5 — 8 мин; 3) промывка в проточной горячей воде (60 — 80' С), затем в холодной воде; 4) осветление в 80",а-пом водном растворе Н1МОа при 20' С в течение 1 — 2 мин или в !5оуе-ном водном растворе НМОа при 60' С в течение 2 мин; 5) промывка в холодной проточной воде, затем в горячей (60 — 70' С); 6) сушка горячим воздухом (80 — 90' С).
При сварке деталей из сплавов алюминия, содержащих магний повышенной концентрации (например, сплава ЛМг6), перед сваркой кромки деталей и особенно их торцовые поверхности необходимо зачищать шабером. Для обработки электродной проволоки из алюминиевых силапов используют тс же ванны. Во 3пюгих случаях для обработки присадочпой проволоки после травления рскомен. дуе уется проводить электрохимическое полирование, особенно для сплавов, содержащих магний. В качестве электролита используют раствор состава: 700 мл ортофосфорной кислоты НаРО„300 мл серной кислоты Н,504, 42 г окиси хрома СгО,.
В процессе полирования проволоки температуру электролита поддерживают 95 — 100' С. При перегреве электролита свыше 100' С происходит растравливание поверхности, а при понижении температуры ниже 90' С процесс полирования прекращается. Качество подготовки проволоки контролируют наплавкой технологйческих валиков с последующей оценкой пористости металла шва путем взвешивания. П ред контактной сваркой (точечной и шовной) нахлесточные поверхности в некоторых случаях дополнительно зачишают вращающимися металлическими шетками. При соединении листов толщиной свыше 2,5 — 3 мм плакированный слой удаляют глубоким травлением для предотвращения образования непроваров.
Торцы деталей перед стыковой контактной сваркой годвергают механической обработке резанием, например, на металлорежуших станках. Поверхности деталей, свариваемых контактной точечной или шозной сваркой, контролируют внешним осмотром или измерением при 20' С электрического сопротивления образгсв.свидстглеи или самих деталеи.
При 5 руРис. 5. Конст укудовлетворительном со тоянии поверхностей электри 1е- ц д д цня подкладки для ское сопротивление не должно превышать 120 мкОм. сварки алюминиеБолее объективное представление о свойствах поверх- вых сплавов ностей дает сопротивление деталей в процессе сварки, которое можно оценить по скорости нарастания напряжения, снимаемого с электродов, на начальной стадии процесса сварки, например, спустя 0,01 — 0,02 с после включения тока. Типы соединений. Основные типы соединений, применяемые при сварке деталей из алюминиевых сплавов, регламентированы ГОСТ 14806 — 69.
При сварке плавлением алюминиевых сплавов наиболее рациональным типом соединений являются стыковые, выполнить которые можно любыми способами сварки. Для устранения окисных включений в металле швов применяют подкладки с канавкой рациональной формы (рис.
5) или разделку кромок с обратной стороны шва что в некоторых случаях обеспечивает удаление окисных включений из У стыка в формирующую канавку или в разделку. Применение при аргонодуговой сварке флюсов, наносимых на торцовые поверхности перед сваркой в виде дисперсной взвеси фторидов в спирте, также способствует уменьшению количества окисных включений в металле шва. При разделке кромок угол их раскрытия необходимо ограничивать с целью уменьшения объема наплавленного металла в соединении, а следовательно, и вероятности образования дефектов, Конкретный выбор конструктивных элементов подготовленных кромок свариваемых деталей, их размеров и размеров выполненных швов для основных типов соединений должен производиться согласно ГОСТ 14806 — 69. Для точечной и шовной контактной сварки характерны нахлесточные соединения, размеры которых установлены ГОСТ 15878 — 70.
При этом соотношение толшин свариваемых деталей, как правило, не превышает 1: 2. Для стыковой сварки оплавлением используются стыковые соединения. Форма деталей должна обеспечивать надежное закрепление их в зажимах мап ины и токоподвод вблизи стыка.
Площади сечения деталей в зоне соединения должны быть приблизительно одинаковыми. При сварке алюминия и его сплавов используют несколько способов сварки. Газовая сварка. При сварке алюминиевых сплавов рекомендуется применять пламЯ газовой смеси Оа: СаНа — — 1,1 —: 1,2. Мощность пламени выбиРают в зависимости от толшины свариваемого металла: Толщина металла, мм.....,.... 0,5-0,3 1,0 1,2 1,5 — 2,0 3,0-4,0 Мощность пламени ацетилена, л7н ... 50 75 75 — 150 150 — 300 300-500 23! 280 Сварка алюминия и алюминиевых сплавов в табл. !1. 6.
Состав электродных покрытий,, ,в., Св. 70 до 1О 4,5 — 5А Толщина мм До 3 3 — Ь 5 — 8 Диаметр, мм Толщина металла, мм Ток, А графитового электрода присадочного прутка угольного электрода 2 5 5 — 1О Ю вЂ” 15 120 †2 250 †4 400-500 4--6 5 — 6 6 — 8 12,5 1Ь 18 1О 1'з,э !5 Сварка алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов Для защиты металла от окисления и удаления окислов с кромок свариваемых деталей применяют специальные флюсы. Наиболее распространен флюс АФ-4Л состава: 28% !чаС1, 50~оэ КС!, 14ээ Х!С1, 8";э ХаГ. При сварке флюс вводится или с присадочным прутком, или предварительно наносится на кромки в виде пасты, разведенной в воде.
Хранить флюс длительное время (более 8 — -10 ч) в разведенном состоянии нельзя. В качестве присадочного металла применяют сварочную проволоку из алюминия илн его сплавов. Диаметр присадочной проволоки зависит от толщины свариваемого металла: Толщина металла, мм ........ До 1,5 Св.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
