Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 60
Текст из файла (страница 60)
По системе легирования деформируемые сплавы могут быть разделены на несколько групп (б!. Группа 1. Сплавы системы Мд — Мп: МЛ1, МЛ8. Эти сплавы не упрочняются термической обработкой и относительно хорошо спариваются. Группа !1. Сплавы системы Мд — А! — Лп: МЛ2, МЛ2-1, МЛ2-1 п. ч., МЛ5. Эти сплавы пе упрочняются термической обработкон, удовлетворительно спариваются. Группа 111. Сплавы системы Мп — Хп — 7г: МА-14 (ВМ65-1), ВМД-3. Эти сплавы упрочняютс~ термической обрг!боткой, отли~аются повышен!!ой жаропролп!остью и невысокой сварпвасмостью. Кроме того, приме1гнются сплавы и других систем легпрования: жаропрочные сплавы системы Ма — Т!! — Мп (МЛ!3), высокопрочн!л!е сплавы системы Мд — Л! — Сс! — Ай (МА10) и др.
К литейным сплавам относятся сплавы системы Мд — Мп (Мл2), системы Ма — А! — Хп (Мл3, Мл4, Мл5, Млб), системы МИ вЂ” Р!с! — Ег (Мл!О) и др. Из общего перечня деформируемых сплавов различного назначения для изготовления сварных конструкций наиболее широко используют сплавы: МА1, МА2, МА2-1, МЛ2-1 п. ч., МЛ8, МЛ|3, МА!1. Магний является одним из металлов с высоким сродством к кислороду. Поэтому сплавы па основе магния в условиях сварки активно окисляются кислородом окружающей среды. В связи с высокой тсмпсрату'рой плавления окисная пленка на поверхности кромок свариваемых деталей затрудняет образование общей сварочной ванны и должна быть разрушена или удалена в процессе сварки.
Особенностью окиснон пленки являются ее плохие защитные свойства и способность удерживать болыпос количество влаги. Кроме кислорода, в атмосфере, окружающей ванну, могут присутствовать СО, СО„ пары воды, азот и водород. Магний взаимодействует с этими газамн, образуя карбиды, шггрнды и окислы. В отличис ог других газов водород обладает 240 241 Сварка алюминия, алюлсанневых и л!агниевых сплавов Сварка магниевых сплавов способностью растворяться в магнии. При кристаллизации растворимость резко сокращается.
Однако критическая концентрация водорода в атмосфере защитного газа, способная вызвать пористость прн сварке магниевых сплавов, велика и для реальных условий практически маловероятна 14). Эго объясняегся большой растворимостью водорода в металле. Основной причиной появления пор при сварке магниевых сплавов является выделение водорода, образующегося при разложении остатков влаги, содержащейся в частицах окисной пленки.
При этом водород выделяется в молекулярной форме, минуя стадию растворения. Для борьбы с пористостью в швах рекомендуются меры, направленные на сокращение концентрации окисных частиц, замешиваемых в ванну, а также применение рациональной обработки поверхности присадочного металла и кромок свариваемых деталей. При кристаллизации магниевые сплавы склонны к образованию крупно- кристаллической структуры. Многие легирующие элементы при высоких скоростях охлаждения способны образовы- 22. Склонность магниевых сплавов к обравагь с магнием неравновесные эвтектисварке с присадкой ки.
Эти факторы способствуют возникновению кристаллизационных трещин. 11а склонность к образованию трещин влияет интервал кристаллизации сплава, температурный интервал хрупкости (ТИХ), а также пластичность металла шва в ТИХ. Повышение сопротивляемости сплавов образованию кристаллнзационных трещин достигается введением в их состав модификаторов н % 14 8 !О 8! 1О МА2 МА2-1 МА2-1 МА8 МА2-1 МА2 МА2 М А2-1 МА8 МА8 Технология сварки Подготовка деталей под сварку. Подготовка деталей заключается в удалении поверхностных загрязнений, окисных и защитных пленок, а также профилировании свариваемых кромок. Г!оверхностные загрязнения удаля!от с помощью растворителей или специальных составов, а окисные н защитные пленки — механическим или химическим способами.
Применяют следующую тсхпологию подготовки поверхности деталей нз магниевых сп,чанов: 1) обсзжнривапне в ванне: 20 — 80 г/л МазР04 ° 12Н30, 30 — 50 г/л )~аСО,,; 20 — 50 г7л 1ча011; 3 — 5 г л жидкого стекла; 2) промывка в проточной горячей воде при 50 — 60' С в тсчсннс 0,5 — ! мнн; 3) удаление защитного покрытия в щелочной ванне: 200 — 300 г/л Иа011 при 70 —. 80 С в течение 10 — 15 мнн; 4) промывка в проточной горячей воде прн 50 — 60' С в течение О,1 — 1 мин; 5) промывка в холодной воде; 6) химические травления в ван. пе: 150 — 200 г/л СгО,; 25 — 35 г,'л Ка0„2 — 3 г7л СаР„время травления 2 мин при 20" С; 7) промывка в холодной проточной воде; 8) сушка сжатым воздухом при 60 — 90 С, применением при сварке присадочного металла, имеющего химический состав с меньшей склонностью к образованию трещин.
Одной из характерных особенностей большинства магниевых сплавов являются также склонность их к росту зерна при нагреве. При сварке сплавов, упрочняемых термической обработкой, наряду с ростом зерна в околошовных зонах возможны распад твердого раствора и оплавление границ зерен. Зти процессы приводят к разупрочнению металла околошовной зоны, а иногда к возникновению трещин. Магний обладает высоким коэффициентом линейного расширения (сс = = 29 10 ь 17оС). В связи с этим сварка сплавов на его основе осло.княется большой склонностью свариваемых конструкций к короблению, а иногда к образованию трещин. Склонность к образованию трен!ни при сварке различных магниевых сплавов приведена в табл. 22.
Для предупреждения трещин и уменьшения коробления рекомендуется сварка с подогревом конструкций или последующая термическая обработка их для снятия напряжений. Сварка гольфрамо- гым электродом Сварка плавящимся электродом Толщина металла, мм Скорость подачи проволоки, мм;с диаметр сварочной проволока, мм Диаметр присадочноа проволоки, мм До 2.0 2 — 3 4 — 8 8 Св, 10 1,8 — 2 2 — 2,5 2.5 ЗО 3,4 87 — 4! 20 — 22 13 — 1о Ш вЂ” Га 8 — 9 0,8 1,2 1,6 2Я 2,8 в 3,2 Для металла толщиной болсе 5 мм может быть использована автоматическая сварка плавящимся электродом со струйным переносом элекгродного металла, Для более тонкого металла применяют сварку короткой дугой с периодическими кратковременными замыканиями дугового промежутка.
В обоих случаях процесс Поверхность присадочного металла обрабатывается по приведенной технологии илн с применением для травления раствора!80 г/л СгО„при 9УС; время травления 5 мин. Перед сваркой кромки деталей рекомендуется з чищать шабером. Перед точечной и шовной сваркой поверхности деталей после механичсской обработки дополнительно зачищают вращающимися металлическими щетками. Срок хранения деталей до сварки 24 ч. При этом электрическое сопротивление свариваемых поверхностей деталей не должно превышать 120 мкОм. с Типы соединений и технология сварки. В конструкциях из магниевых сплавов применяют все основные типы сварных соединений, принятые при сварке алюминиевых сплавов. Исключение составляют соединения с отбортовкой кромок.
В связи с недостаточной пластичностью магниевых сплавов отбортовка кромок даже для металла малой толщины не применяется. Встык без разделки кромок рекомендуется сваривать соединения за один проход при односторонней сварке на подкладках, имеющих специальные профилнрованные канавки, аналогичные применяемым при сварке алюминиевых сплавов.
Двусторонняя сварка стыковых соединений без разделки кромок не рекомендуется из-за опасности появления в швах большого количества окисных включений. При сварке соединений из металла толщиной более 6 — 10 мм применяется У-образная или чашеобразная разделка кромок и для металла толщиной более 20 мм при наличии двустороннего подхода — Х-образная разделка кромок.
В последнем случае перед выполнением шва с обратной стороны необходима предварительная разделка корневой части первого шва. Для контактной точечной и шовной сварки магниевых сплавов характерны нахлесточные соединения, размеры которых определяются ГОСТ 15878 — 70. Низкая температура воспламенения магния исключает применение стыковой сварки оплавлением.
Сварку магниевых сплавов можно выполнять лишь при условии надежной . защиты сварочной ванны и близлежащих участков основного металла к окружающей атмосфере. Для конструкций из магниевых сплавов применяют дуговую сварку в среде защитного газа — аргона чистотой 99,9. В промышленности широко используют дуговую сварку в среде защитного газа неплавящимся вольфрамовым электродом, а также трехфазпой дугой. Ручной и автоматической сваркой вольфрамовым электродом встык без разделки кромок за один проход могут быть сварены детали толщиной до 6 мм. С увеличением толщины необходимо производить разделку и заполнять место разделки в несколько проходов.
Диаметры присадочной и сварочной проволоки для сварки деталей из магниевых сплавов разных толщин приведены в табл. 23. 23. Диаметры присадочной и сварочной проволоки длн разных толп!ни магниевых сплавов 243 Сварка снагнисаых сплавов 242 Сварка встык без присадки присадьоп Скорость, и ч Расход аргона, л,'мпн Диаметр Ток А электрода мм Скорость сварки, ьсуч пода'ш приварки са;очков проволо сп с,' М! — 60 50 — 70 70 — 85 70 — 85 70 — 90 60 — 70 50 — 70 60 — 70 50 — 70 60 — 80 8Π— ! ОО 70 — 75 45 — 55 50-60 40 — 50 50 — 70 30 — 50 ЗΠ— 60 Дианы р проволсскв мхс 90 — 146 зо--!го го-45 30 — 5О Зо — 5О 3 ~ — 50 Толщина металла, мм Тип соеди- нения Расход аргона, лумпн с!сссло проходов Ток, А ЗΠ— (О 1! 40 — 18О 25 сш ) ! 20 — Ц!О 20 — 50 30 — 50 осс -40 25 — 50 9 — 1О 23! Встык без раз- делки 160-105 !80 — 100 2,5 12 -14 20 — 40 "0 — 40 зл !70 †2 140 †2 15 — 30 2 с~ — 30 зс1 — !о 2~ — 3О 5,0 230-2!О 200-2!О 1о — 20 20 — 30 200 — 210 !80 †2 15 — 2з 15 — 30 25 — 40 20 — 30 230 — 2" 0 200 †2 6,0 Встык с раз- дслкоа 9 — 11 3,0 !6 — !8 8,0 200 10,0 Напряг!ение дуги, В Диаметр проволоки, скн Ток, А 2,0 20 — 23 140-150 290 †3 290 †3 270 — 290 280 — с ОО 270 †2 21 — 24 Свойства сварных соединений Сварка алсолианил, алюлчиниевых и л!агниевых сплавов ' сварки ведется на постоянном токе обратной полярности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
