Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 62
Текст из файла (страница 62)
Для очистки мест сварки от от окисной пленки дееред сваркой протравливают при 20' С в ванне с 40",в Н)х)Ов, 2% НГ и 58е) Н,О. ремя травления детали устанавливают опытным путем у см, оно зависит от ее о фигурации. После травления деталь промывают в воде и сушат. Вследствие того, что бериллий в расплавленном состоянии может вст пип во взаимодействие с мн г вступи~ь и твердых аство ов т ~ огими металлами с образованием химических соеди ~ р р, ч о вызывает растрескиванис н пористость шва, дета 1сний сборочно-сва очных п и р р способлений, находящиеся в непосредственном контакте ва детали со швом (например, подкладки), рекомендуется изготовлять из коррозиоппоу ого класса с покрытием из окиси алюминия толщиной стойкой стали а стенитн Э П и сва ке бе и ого пе е р р р ллия чаще используют переменный гок, преимущ р р д постоянным — катодное распыление, которое разрушает пленку окис- Сварка бериллия 247 Рис.
1. Рекомсндуемьш сварочный ток для ручной дуговой сварки берпллия вольфрамовым электродом в контролируемой атмосфере (смесь аргона н 50';о гелия) ккал/г , 100 и вв оЮ о 4й ь 2а Рис. 2. Влияние тспловложения и давления в камере иа способность возгонки бернллия н диапазон режимов сварки: à — обссиечивающих получение сварных соединения без дефектов; 2 — нриввдяших и образованию горячих трещин в швах; Э вЂ” приводящих к образованию холодных трещин в сварных сиедннеияях /й 70 гвгрвгст Электронно-лучевую сварку выполняют в герметичных камерах, в которых поддерживается глубокий вакуум (1О ' — !О "' мм рт.
ст,), что обеспечивает надежную защиту сваривасмого металла. При сварке бериллня в вакууме наблюдается его интенсивная возгонка. При давлении 1 10 4 мм рт. ст. теоретическая точка кипения (11?О'" С) бериллия значительно ниже точки сго плавления (1285" С). Степень возгонки бсриллия возрастает по мере увеличения вакуума. Предполагается, что при очень высокой плотности электронного луча более вероятна возгонка металла, чем его расплавление (рис. 2).
Режимы сварки бсриллия привсдены в табл. 1. Электронно-лучевая сварка бсриллия при низком ускоряющем напряжении (9 — 14 кВ) приводит к значительному росту зерна. Использование для сварки лов, образующуюся в процессе сварки на поверхности заппы. При дуговой сварке вольфрамовым электродом в контролируемой атмосфере на формирование и качество шва влияет подбор сварочного тока. С ростом сварочно~о тока в результате значительного перегрева расплавленного металла увеличиваются размеры зерен при кристаллизации шва, что является одной из причин появления горячих ф трещин. Оптимальный сварочный ток, обсспечивавощий удовлетворительно фор- $ мирование н качество шва прн ручной сварке листов толщиной 1,27 — 6,35 мм, приведен на рис.
1. Повышение тока на 25";(, по сравненшо с оптимальным приводит к увеличению размеров зерен на 50",в. аз5 При дуговой сварке вольфрамовым электродом в контролируемой атмосфере основными дефектами соединения являются продольные и поперечные 4-. трещины, возникающие в момент кристаллизации, 854 что указывает на их образование прн высокой ::е: температуре, В месте образования трещин обна- руживается структурная составля|ощая, появление 50 пю иО 500,4 4:, которой связывают с присутствием в бериллии алюминия, образующего с ним легкоплавкую эвтектику (тсмпература образования эвтектики 644' С). Прн содержании примеси алюминия мень- 4; ше 0,Обеей продольные трещины в швах отсутствуют. Для предотвращения образования горячих трещин в швах рекомендуется подогрев изделия перед сваркой, причем повьппсние свара шого тока и скорости сварки должно сопровоясдаться увеличением температуры предварительного подогрева.
Например в шве, выполненном на бсриллии толщиной 3 мм током 150 А при скорости сварки 1О м/ч, необходим подогрев до 200' С, а при токах 225 †4 А и скорости сварки 16,8 — 23 м/и — подогрев до 600' С. При последуюцей термической обработке в вакууме прн 825' С с выдержкой 30 мнн заметно увеличивается прочность на растяженне и относительное удлинение сварного соединения. 249 Сварка свинца 248 Сварка леди, свинца, бгриллия, серебра и их сплавов 70 5б 42 (7 (15 1 15 2 мм Рис. 3.
Зависимость предела прочности основного металла и металла шва от диаметра зерна: /в основной металл; 2— металл шва СВАРКА СВИНЦА Температура плавления свинца 327' С, кипения 1525' С. На воздухе свинец окисляется, образуя тугоплавкую окись Р(<О. Свинец используют главным образом для облицовки стальной кислотоупорной аппаратуры и трубопроводов. Химический состав различных марок чушкового н рулонного свинца приведен в табл.
2. Наличие сурьмы в свинце придает металлу шва хрупкость. Поэтому для сварки используют только бессурмяннстый свинец. Пары свинца ядовиты, поэтому сварка без респиратора не допускается. Сварку свинца осуществляют преимущественно газовым пламенем и дугой, угольным или графнтовым электродом. Перед сваркой свариваемые кромки должны быть зачищены до металлического блеска на ширину не менее 30 мм от каждой кромки. Очищенная поверхность свинца сохраняется незначительное время, и может потребоваться повторная зачистка кромок перед сваркой. При двусторонней сварке металла толщиной этого металла более высокого напряжения и высоких скоростей сварки может привести к получению мелкозернистой структуры металла.
Величина зерна ме- талла шва при сварке электронным !. Режимы алек«Ронне-лучевой "арки б'Рил лучом влияет на прочность (рис. 3). лия (давление в камере В ° 1О-з мм рт. стп скорость сварки 12м/ч) Диффуэионно-вакуул<ная сварка ос- нована на взаимной диффузии атомов Толщина Ускоряю<псе Ток контактирующей пары металлов, нахонапря<«ение, »миссии, дящихся в твердом состоянии. Процесс заключается в пластической деформа- 0,5 9,0 20 ции, рекристаллизации и сращивании 1,6 14,0 50 зерен по поверхности раздела при высоких температурах и разряжении в камере 5 10 а — 1 10 а мм рт.
ст. Прочность на разрыв сварного соединения бериллия, выполненного диффузионным методом, зависит от шероховатости свариваемых поверхностей, температуры сварки и прочности основного металла. При сварке отполированных поверхностей прочность соединения увеличивается с повышением температуры сварки до 900 — 975' С. При более высокой температуре бв'. кгс/пмг прочность уменьшается вследствие интенсивного роста зерна в основном металле. Максимальная прочность сварного соединения близка к прочности основного металла: 28 кгс/ммв при относительном удлинении 0,3 — 1,0ол< на образцах, полученных путем горячего прессования порошка бериллия, и 2«) 42 кгс/мм при относительном удлинении 5,6оо на 2 образцах бериллия, подвергнутых после прессова- 14 ния горячей вытяжке. Контактная сварка. Точечную сварку бериллия осуществляют на серийных контактных машинах, оснащенн!><х устройством для постепенного нарастания и спада тока.
Для уменьшения остаточных напряжений вокруг сварной точки, приводящих к образованию трещин, рекомендуется предварительный и последующни на. рев сварного соединения. Детали перед сваркой нагревюот от внешнего источника до появления красноты. После завершения цикла сварки внешний источник отключают. Испытания растяжением на срез сварных соединений бериллия толщиной 0,4 мм показали, что при 20' С нагрузка разрушения составляет ?О кгс (хрупкий излом). до 10 мм скос кромок не производят. Для полного провари металла толщиной более 6 мм при односторонней сварке рекомендуется производить односторонний скос кромок под углом 35" с каждой счоронь< с прнтуплеиием до 4 мм.
При вертикальной сварке свинца следует применять передвижные формирующие планки- подкладки. Применять подкладки рекомендуется и при сварке других стыковых соединений, причем для толщин до 4 мм подкладки могут быть иэ асбеста. 2. Химический состав свинца (ГОСТ 377 — 74) Примеси, зд, не более Марка Всего нор- мнруеыы« Сп В! хп 1 10 !.10 — з ' 1Π— ' 5 10-' 510< 1 10 " 10 210 ' В,Ш вЂ” з 1510 з 5 10 1 ° 10 99,992 99,99» 99,95 99,9 5'1!< 4 ! 10'' 5 10' з 5 10 'з СО С! С2 СЗ 5 1п 1 10' ' <.10-з 5.
10 — з 4 10 — з 0 10-з 3 10 0 !О 1 ° 10 з 1 10 1,!Π— з <.щ-з 310 з 1 ° 10 15 ° 10 4 15 !О-' 5 10 1 10 ! !О з ' !О-з П р н и е ч а н и е, Стрьл<яннстый свинец по ГОСТ 1292 — 74 содер<кнт 0,15 — 12% ЯЬ в зависимости от марки. Листовой рулонный свинец поставляют по ОСТ ЦМ-4!! — ЗУ. Присадочную проволоку или полоски прямоугольного сечения выбирают в соответствии с маркой свариваемого свинца.