Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Диаметр проволоки принимают равным толщине свариваемого металла; он не должен превышать 10 мм. Длина прутков должна быть 300 — 350 мм. Целесообразна присадочный металл закладывать в стык, что повышает производительность сварки и до некоторой степени предохраняет от вытекания металла. Зачистка проволоки до металлического блеска перед сваркой обязательна. При газовой сварке применяют ацетилено-кислородное и водородно-кислородное пламя. Как правило, газовую сварку используют при облицовке гальванических ванн, сварке свинцовых трубопроводов небольших диаметров, наплавке свинца на черные металлы.
В качестве флюса применяют стеарин или расплав стеарина с канифолью, который перед сваркой наносят на эачищенные кромки листов и поверхность присадочного прутка. Перед нанесением флюса свариваемые листы в стыке подогревают горелкой. Ащетилено-кислородную сварку производят пламенем нормального состава. Мощность пламени (л/ч) Ч7 =- 100 э, где Я— ;-.'.'- толщина свариваемого металла, мм. Процесс сварки необходимо осуществлять с максимально возможной скоростью, чтобы не допускать вытекания свинца из стыка. Для обеспечения минимального количества пор на поверхности шва применяют «левую» сварку с наклоном горелки под углом 30' к иэделию.
Дуговая сварка угольным или графитовым электродом. При возбуждении дуги на свинце образуется жидкая ванна металла, которая при передвижении электрода образует шов. При бесфлюсовой сварке на поверхности расплавленной ванны образуется тонкая пленка тугоплавкого шлака (окись Р)<О), которую необходимо в процессе сварки непрерывно удалять механическим путем с помощью стального крючка. При небольшой толщине свариваемого металла (до 4 мм) рекомендуется применять флюс (стеарин или расплав стеарина с канифолью), При сварке используют как постоянный, так и переменный ток. Однако предпочтительней сварку вести на постоянном токе прямой полярности. В качестве источника сварочного тока могут быть использованы зарядные агрегаты или источники тока для гальванических ванн.
Режимы сварки приведены в табл. 3. Скорость сварки угольным электродом составляет в среднем 1,3 и/ч для толщины свариваемого металла 10 мм. Металл малых толщин (до 4 мм) сваривают встык за один проход, при больших толщинах — за два или трн прохода. Сварку за первый проход осуществляют без присадочного металла за счет расплавления кромок. В этом случае конец ' <» $' 252 253 Сварка меди, свинца, бериллий, серебра и их сплавов Сварка меди и медных сплавов садочный пруток из зоны защитного газа не рекомендуется во избежание насыщения его торца газами. Для ручной и автоматической сварки серебра используют серийные установки, Сопла горелок изготовляют из керамики нли коррозионно-стойкой стали, так как медь образует с серебром, напыляемым на сопло прн сварке, легкоплавкую эвтектику. 7. Рекомендуемые режимы сварки серебра вольфрзмовым электродом на постоянном токе примой полярности ои н в о ~" о,и «т «во ««о. а ив«.
влх йо аа спи и ам о и и*и иоо «т ч ь о. и «« «т и охи о х,~" о. ««и хх кяи и и В о « око и ай з о'ч а «« но сз «« вм а и о > 8 Встык с отбортовкой кромок 60 — 70 3 — 4 Рис. 5. Сварные стыковые соединения биметалла сталь — серебро: I — слой из углеродистой стали; 2 — серебряный плзкируюп|нй слой; а — и«ов из углеродистой стали; 4 — серебринзи нзплзвнз; 3 — серебряизи полоса, сваренная дзв- лением Встык бсз зз- зорв нз весу 1 "0 — 130 3 Г30 — 160 2 — 3 П р н меч в н и е. Средняя скорость сварки 4 — 3 м/ч.
СВАРКА МЕДИ И МЕДНЫХ СПЛАВОВ Медь используют н химическом и энергетическом машиностроении ввиду высокой электро- н теплопроводностн, высокой коррознонной стойкости в некоторых агрессивных средах. Все этн свойства тем выше, чем выше чистота металла, что предъявляет особые требования к сварке изделий из чистой меди Сварку серебра производят в нижнем или слегка наклонном положении.
Качественное формирование швов обеспечивается применением формирующих подкладок, особенно при автоматической сварке встык. Рекомендуемые режимы приведены в табл. 7. Сварные соединения в конструкциях из серебра обеспечивают предел прочности на растяжение 14 — 15 кгс/ммв и угол загиба 180'. В химическом машиностроении для аппаратов, работающих в агрессивных средах при повышенных температурах и давлениях, применяют биметаллические листы «низко- углеродистая сталь — серебро».
При сварке биметаллических листов выполнить шов плакирующего слоя наиболее сложно. Эта операция заключается в наплавке серебра на сталь н сварке серебра плакирующего слоя. Расплав серебра удовлетворительно смачивает сталь в водороде, в вакууме при предварительной очистке поверхности от окислов н адсорбированных газов нлн в присутствия флюсов, растворяющих окислы н содержащих поверхностно-активные вещества. Как правило, серебро на сталь наплавляют атомно-водородной сваркой, используя серебряную присадку. Для обеспечения необходимой чистоты и плотности плакирующего слоя серебра после сварки производят облицовку шва серебряной лентой толщиной 0,3— 1,0 мм. При этом используют сварку давлением при 700 — 800' С.
На рис. 5 приведено сварное соединение биметалла сталь — серебро. Сварка бронз и латуней имеет свои особенности, но свойства чистой меди в этих сплавах уже значительно утрачены. Основные свойства. В промышленности используют медь различных марок в зависимости от чистоты по ГОСТ 859 — 66* (табл. 8).
Медь кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке с координационным числом /е = 12 и стороной куба а = 3,614? Л. Полиморфизмом медь не обладает, фазовые превращения ее связаны с изменением агрегатного состояния: температура плавления 1083' С; удельная теплота плавления 48,7 кал/г; температура кипения 2596'С; удельная теплота кипения 1140 кал/ч.
В зависимости от обработки плотность меди (г/смз): 8,93 литой; 8,94 деформированной; 8,914 электролитической. Коэффициент линейного расширения твердой меди при 20е С сс = 16,4 10 з 1/' С. Теплоемкость меди 0,09 кал/(г' С) при 20' С и мало зависит от температуры. Теплопроводность меди очень высокая; при 20' С коэффициент теплопроводности Х = 0,923 кал/(см с ' С) и зависит от температуры: Температура, 'С.......— 282,2 — 200 — 190 0 100 300 970 Х, нал/(сп с/«С) ....... 29,3 1,96 1,42 0,98 0,9 0,88 0,738 Медь обладает небольшой летучестью, но при температурах сварки ее летучесть будет уже значительной, что необходимо учитывать при разработке вентиляции сварочных постов.
При 20' С удельное электрическое сопротивление меди р = 1,682 мкОм см; при повышении температуры удельное электрическое сопротивление растет (при 970' С р = 9,6 мкОм см); прн температуре плавления удельное электрическое сопротивление жидкой меди более чем в 2 раза превышает удельное электрическое сопротивление твердой меди.
Электропроводность и теплопроводность меди резко изменяются при введении примесей даже в малых количествах. Физико-механические свойства меди зависят от степени чистоты и предварительной обработки металла (табл. 9). Таким образом, мягкая отожженная медь представляет собой пластичный металл, в то время как медь, нагартованная после холодной пластической обработки (протяжки), значительно снижает свои пластические свойства, Физико-химические свойства меди определяются ее положением в периодической системе Д. И. Менделеева.
Окнсел меди — СцвО устойчив при высоких температурах, а окисел СцΠ— при низких: СцО+ Сц — СцвО. Медь является пассивным металлом и не может растворяться в кислотах с выделением водорода. Реагирует с окислительнымн средами, например с азотной кислотой, с выделением окислов азота (ХО; ХОз). Общие сведения по свариааемости. Инергная прн обычных температурах медь при нагреве реагирует с кислородом, серой, фосфором н галогенамн. С водородом она образует неустойчивый гидрид СцН, с утлеродом образует ацетилеиистую медь Сц,Сз (взрывчатую); с азотом медь не реагирует, что позволяет азот использовать как защитный газ для сварки чистой меди, Образование химических соединений переменной валентности и растворимость этих соединений в жидкой меди приводит к довольно сложным диаграммам плавкости н к изменению химического сродства в зависимости ог фазового состояния.
Диаграмма плавкости для системы медь — кислород приведена на рис, 6. Медь в условиях сварки может окисляться за счет газовой атмосферы или за счет обменных реакций с компонентами флюсов или электродных покрытий. Сродство меди к кислороду возрастает при растворении закнси меди в жидкой меди, особенно сильно прн малых концентрациях Сц,О, и резко снижается до нормального прн распаде жидкого раствора в процессе образования эвтектнкн Сц — СцвО (рнс. 6, б); СцвО как отдельная фаза легко восстанавливается до меди: СцвО+2Н «- 2Сц+ НвО; СцзО+ СО -~- 2Сц+ СОгр Сварка»цеди и людных сплппов 264 Сварка меди, свинца, бериллия, серебра и их сплавоп о с са х о Э Р х Р г О Э в о с и Э х М с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
