Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Гелий, защищая сва- рочную ванну от атмосферы, затрудняет развитие фронта ионизации в радиальном направлении, и дополнительно сжимая дугу, делает ее пространственно устойчивой. Сварочные горелки рассчитаны на применение лантанированных вольфрамовых электродов диаметром 0,8 — 1,5 мм. Контактную сварку (точечную и шовную) применяют для соединения листов и профильного проката преимущественно из деформируемых алюминиевых сплавов (АМц, Д1б, АМгб и т д). Рельефная сварка, как правило, не дает положительных результатов из-за быстрого смятия выступа, нагретого током, под действием свароч- 237 Свивка с!Лю.чивая и ал!О.нийиевых су!Ле!вов 236 Сварка алюл!иная, алюминиевьсх и магниевых сплавов ного усилия. При точечной сварке на поверхность детали из материалов типа САП предварительно наносят слой плакированной смеси из алюминия или его сплавов толщиной 3 — 5",о толщины листа.
Сварку рассматриваемых сплавов производят при больших плотностях тока (до 2000 Л/мм') на мощных машинах постоянного тока, низкочастотных машинах илн машинах с запасенной энергией в электрическом поле (на конденсаторных машинах). Ввиду большой теплопроводности и относительно малой прочности алюминиевых сплавов рекаменд) ется нагревать металл на относительно жестких режимах кратковременными импуль"ами тока, длительность /с которых не превышает 0,3 — 0,4с. Величина /св зависит от толщины деталей и свойств металла, и в первую очередь от сопротивления его пластической деформации. Для сравнительно пластичных металлов при температурах сварки (ЛМц, Д16) толщиной о до 3 мм можно использовать конденсаторные машины (/с, = 0,02 —: 0,05 с).
Сплавы с повышенным содержанием магния (АМгб) целесообразно сваривать на машинах постоянного тока или на низкочастотных машинах (7„= (0,08 —: Яс — 0,1) Я током с более длительными 5 с« импульсами. Сварочное усилие Г„возрастает Р'се при увеличении Я и снижении /св. При с сесмх сварке сплава АМгб на конденсаторных машинах Есв = (800 —: 1000) о.
При шов!сс ной сварке значения /„и Гсв меньше, чем при точечной, из-за повышенного тепссс сс лосодержания металла шва. При этом в основном рекомендуются машины поРис. 6. Циклограмма процесса кон- стоянного тока с шаговым перемещением тактной точечной сварки роликов. Большинство свариваемых алюминие- вых сплавов отличается широким интервалом кристаллизации и значительной усадкой, Поэтому для предупреждения образования трещин и раковин в литом металле ядра используется ковочное усилие Гк, время (к приложения которого по отношению к моменту выключения тока составляет 0,02 — 0,08 с в зависимости от толщины деталей (/к = (0,01 —: — 0,015) о).
Вероятность образования трещин определяется объемом расплавленного металла, и поэтому проковку рекомендуется производить при сварке деталей толщиной более 1,5 — 2 мм. Для ориентировочной оценки принимают, что Гк = (1,5 —: 2) Г„. Для облегчения условий проковки и снижения Гк можно использовать дополнительный импульс тока, следующий через некоторую паузу 7" после сварочного (рис. 6). Снижение сопротивления деформации и склонности П к образованию выплесков достигается прн применении предварительного импульса тока, по силе и длительности меньше сварочного. Для этой цели рекомендуется плавное или ступенчатое повышение сварочного усилия по мере нагрева и плавления металла !91.
Электроды и ролики для точечной и шовной сварки алюминиевых сплавов изготовляют из металлов с высокой тепло- и электропроводностью, например из кадмиевой бронзы БрКд1. Электроды и ролики зачищают для удаления продуктов взаимодействия и восстановления исходного профиля рабочей поверхности через 100 точек. Наибольшее распространение при этом получили электроды и ролики со сферической рабочей поверхностью, радиус которой зависит от толщины свариваемого металла (табл.
19). Контактную стыковую сварку различных деталей из алюминиевых сплавов производят преимущественно методом оплавления. Режимы сварки отличаются большими скоростями оплавления (до 20 мм/с к концу процесса), особенно при соединении термически упрочняемых сплавов с широким интервалом кристаллизации, значительными усилиями и скорсстями осадки (более 150 мм/с). Оплавление производится на высоких плотностях тока (40 — 60 А/ммв) перед осадкой 3 Давление осадки при обычной схеме деформации составляет 15 — 30 кгс/мм 11].
Осадку целесообразно производить с принудительным формированием стыка, что позволяет устранить расслоения и рыхлоты, которые часто образуюгся при свободной осадке. При сварке деталей больших сечений применяют предварительный подогрев сопротивлением нри уве.лнченной установочной длине и плотности тока 5 — 7 А'мм'-. Подогрев в течение 30 — 40 с сплавов АМц и Д16 до !50 — 200" С и сплава АМгб до 300= С не приводит к разупрочнению металлов. 19. Ориентировочные режимы точечной сварки сплава дмг6 нв машинах постоянного тока время сварки св' с Сварочное уснлне св' кгс Сила то 1, св* кд Толщвпа деталей 3, мм 0,1 0,'2 0,3 0,4 1+1 2+2 3+3 4.1- 4 600 1;,оо 2000 3000 30 45 55 60 50 100 150 !50 2500 4000 6ООО 0,02 0,04 о,оь Свойства сварных соединений Механические свойства сварных соединений алюминиевых сплавов зависят от технологии их получения, а также состояния материала до сварки и обработки после сварки.
Предел прочности и угол загиба сварных соединений из некоторых алюминиевых сплавов при 20' С приведены в табл. 20 и 21. 20. Механические свойства сварных соеднненнй встык нз влюмннневых сплавов Предел прочностн, кгс/ммс Угол загиба, градусы нв а, ркн 8,5 11,7 — 12,3 Отожженный Исходный 85 — 96 7! — 84 67 — 92 То же 28,0 — 30,0 43 — 57 44,0 — 46,4 80 — 85 28,5 — 29,0 51 — 62 Закаленный 41,5 — 42 Нагвртованный Отожженяый Нагартованный Отожженный Полунагвртованный Нагартовзпный Закаленный н искусственно состаренный Искусственно состаренный Закаленный н нскусственно состарен ны й Искусственно состаренный Закаленный н искусственно состаренный 8,5 — 9,1 8,8 — 10.0 19,5 — 19,6 19,5 — 19,6 22,0 — 23,0 30,5 37,5 36,6 36,6 27,5 — 28,0 Сварка магниевых сплавов 239 Продолжение табл 20 ба, ягс/мггг 50 Металл образцов Угол з- гнба, градусы Предел црсчноспь кгс,'мм" Толщнна металла, мм Марка сплава до сварки после сварки 180 16,7 — 2ОЛ 22,9 — 32,5 20,5 — 20,7 Отожженный Исходный Отожженный Д20ЛМ Д16ЛТ Д16АМ М40АМ М40ЛТ В92АТ 10 в 20 7ЕО гаа т С 1,5 Закаленный п естественно состаренный Отожжеццый 20 — 40 24 — 45 29 — 30 29 — 32 Закаленный н искус-.
ственно состаренный 5,0 87 — 114 36,5 — 39,0 Естественно состаренный Закаленный н естественно состаренный Марка электрод- ной проволоки Угол загиба, градусы Предел прочности, к гс/м м'-' Толщина металла, мм Марка сплава Металл образцов до сварки 35 — 50 28 — 40 26 — ЗО 26 — 33 10 15 АМгбАМ АМгб Отожженный 1О-!5 8 — 15 24 — 25 18 — 21 1О !О Закаленный н естественно состаренный М40 АМгб М40АТ 25 — 36 13 — 34 8 !5 Закаленный н искусственно состаренный 35 — 39 35 — 36 Д20ЛТ! Д20 9 — !3 !Π— 12 Гз — Гб 29 — 82 20 20 АВ А1( АВАТ Отожжевный Сварка алюлшния, алюлппн!евых и,!тгниевых сг!лавов П р н м е ч а н н я: 1, Соединения нз алюминия н сплава АМцЛ получены ручной сваркой, все остальные — автоматнческой вольфрамовым электродом в аргоне. 2. Сплав Д16 сварнвалн с нснользованнем прнсадочной проволоки АК, сплав АМг2А — с использованием проволоки АМгз, все остальные сплавы — с нспользованнем проволока, состав которой аналогичен составу основного металла.
2 ! . Механические свойства стыковых сварных соеднненнй нз алюмннневых сплавов, сваренных автоматической дуговой сваркой плавящимся электродом в аргоне (состоянне образцов после сварки — исходное) Предел прочности сварных соединений! высокопрочных алюминиевых сплавов изменяется с новь:шснием температуры (рис. 7). Прочность сварных соединений, выполненных контактной то:ечной сваркой, о:!спивается по результатам испытаний образцов на срез и отрыв. Например, средине разрушающие нагрузки при испытании образцов из сплава Д16 составляют 620 кгс (срез) и 240 кгс (отрыв) на точку (!].
П1,едел прочности образцов, сваренных шовной сваркой, зависит от тол!пины металла и, например, для сплава АМ16 составляет в среднем 80",е предела прочности на растяжение основного мсталла. При действии знакопеременных нагрузок прон!есть соединений относительно невелика. Например, напряжения в листе при усталостном разрушении точеч- Рис.
7. Прочность сварных соединений из алюминиевых сплавов при повышенных температурах (соединения встык, толщина 2 мм) ного соединения из сплава АМгб составляют 2,2 кгс/мм". Использование клеесварпых конструкций позволяет в 2 — 3 раза повысить предел выносливости. Свойства соединений (прочность и пласти шость), выполненных стьпсовой сваркой оплавлением, мало уступают свойствам основного металла. СВАРКА МАГНИЕВЪ|Х СПЛАВОВ Основные свойства и особенности сварки Чистый магний обладает относительно невысокой прочностью и малой пластичностью.
В качестве конструкционных материалов используют сплавы магния, имеющие высокую удельную прочность при сохранении малой массы. Магниевые сплавы отличаются повышенной чувствительностью к коррозии во многих средах. Это объясняется тем, что образующаяся поверхностная окисная пленка неплотная и не обладает высокими защигными свойствами, как например, окисная пленка на алюминии. Для защиты от коррозии на повсрхности деталей из магниевых сплавов наносят специальные зап1итные пленки илп лакокрасочные покрытия. С целью уплотнсния окисных пленок в состав магниевых сплавов часто вводят добавки бсриллия. Магниевые сплавы, так же как и алюминиевые, разделяют на деформируемые и литейные сплавы. По чувствительности к термообработке различают магниевые сплавы термически упрочнясмые и не упрочняемые термической обработкой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
