Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Э ы о 'о и о э х х и г. С с( Э ых э ы а с» а (" о эо Л с'» с'» с с» о О ОООО С, О О О о о х Э а (" о о х о с« Р о х о а х а» о х о х О Э х Э и о Р и ь х х Р г, 3 о О%О. ! ! ! ! 5„ г .*'-:, лей влияют на свойства металла ппш " '.(электропроводность, тсплопровод; ность, коррознонпую стойкость), и $ поэтому прн сварке изделий из чистой ~, меди задача раскнслсния металла шва ; решается с трудом. ф Диаграмма плавкостн системы 3'. медь — сера (рис.
7) напоминает рас- 13' смотрецпую диаграмму медь — кнсло- 3(о род. Однако содержание серы строго 53!': регламентируется ГОСТ 869 — 66", и С, Э 3 х х о ь хх йе' (3 '3 и м 33 о ( Э д ыа Р С (- ( и Р и Э Э хх х (. Свойства о С» с« О м((т(сая твердая о ! ! ! С( о !Ф! ! о д о Е, кгс/мма а, кгсумл(3 «1 В,, КГСЗММ' .. ав, кгс и,'см' Твердость УХВ 10 800 2333 50 75 7 18 — 18 45 а! с ссоно ! ! ! ! О ОООО 85 З8 1 "0 ! с» !о! ! о о о о о о Э .а х Р Р х о си=с ( ~ о «со с» с» с о о о с со О О Ооо О О О С= и х ,а х Р ООС(О О Соса — О О О ! О с:ООО а .»» с» О ОООО О О О О ОС 7400 7500 ,:Ь 1200 ЭС 1200 С» Э (В Ю 1160 3 ( ( 3 с сЬсЬ О СС с С( С» -Г О ОО'ОО' О' О О О 1100 7000 О О='ОО О О О О'О' С» О о 7040 О 025 05 075 7~~0 О) с- Сс .3.3О.
( о ОЬЬо ~ сс о о оооо о о о осв Вд 333 а. х о Р Э Р О»г»Г(г( са О ОООО О О С И О ОООО О О О ОО О ! и О о Л3 ОС Сэо о о о= оо с» с:3 о в н ос .в а Э а с' Э СД Р ( о х ° Э Э ( хи 33 и аи Э о г3 ы о с. (о с . (- о о э о св( о( сч '+о Ы с(.са со. о»о» д Я ы о с о о а. с' а. с. со ю Ю (а э и э 33 а.с а. с 3 о х х х г к »е '3 -с о а. я .х аа э в и а и сос а „, а с( с а с. с Р с с. Э "» о.
33 Х о (с с ыи г( ои и и х х 33 а с» х с.о сс Ы 3 с3 о Э й и Р я хх а си ох ( о ах а хю Э ха РЮ со ( са ( а .а Р ха и Р а а' (» н "с =' - со о о с( о о 'а о '-' н ( Э с: и,', э=о Рэа и.= н ХЗР » со хо о а с» а сх х .а( хко "» (со (с 3 Э са хо" ыоы с' (а(о о ко х (а х х о хо~ о ы~~ оы .х ыэ С3 со~ а ниа (с »3 „ам оо Э „3 х ь х к 'сс .. ДС: й-' о х Эо ы г Ран о(с и с.х а -ос с н (3 г х Г Р с гв 'с н ы г а а -о= сэк оых (- о х о (с я о с' с' Р х ыо о г,а' Р си н и и н Э »С Э ( с Х Р Э с3 го ка о ых с Э 3' а' » с и ад сс ЫЭ Р х х (а о с, э х ха 33 ЮМ ос ~' Э о он а.
Э г( с( с са а ( о н Э о а. х о о Э о и н а. х Ъ Э 3 х Р Э Э и а. о о о,а о а ы а» сс о х Э х ах д х н С» О а э х х с ххо С» а ' а с ,а а а. ( $ с Ф с, х Р ы о Э к =б Р г х х Ю Э -о ов.' д н с Р д Х О Р о с в: с о с о а о Р й О,» Э С. Р о с( (3 с а Р Х 3и г'. 2 о а "д о ых г, Э г, с н х" -о Э 3 хо о И > х а С (3 (а Я х о до о Р г, х ах ( аг ( о С» Д х б $Р ОР о ой Р с» о (а" о о ~.' Э и о с.
э ' о а сс э ос х '3 о Гасы, образующисся в результате реакций, не растворяютсп и твердой меди Н наруп3ают мст;ллнчсскую связь между зерпамн, приводя к образованию тре'1цин — «водородная болезявр3 мели. Твердые растворы мсдп с кислородом имеют исчезающе малые концентрации при низких температурах. Поэтому медь в процессе сварки необходимо тщательно раскислять или вести сварку в среде инерт- $: ных защитных газов илн в вакууме. 9. (Р( "'Остаточпые концентрации раскпслнт'.- ' 133а(ско-меха(3ические своиства меди :;.-'.-; ее присутствие в указанных концснт'.и', рациях существенно нс отражается на процессах сварки.
Повышенные концснграции серы будут снижать сгойкосгь металла к образованию горячих трещин. ;,";* Коррозионная стойкость меди также снижается. 200 О 25 5 75 70 72,5 75 175 20 а7аО а~ Рис. 6. Диаграмма плавкости системы медь †кислор: а — общий вид диаграммы; б — верхний леви(т( угол Водород влияет на качество сварных соединений из меди и ее сплавов, вызывая порнстость в металле шва и образование трещин.
Гидрнд меди в виде кристаллов красно-коричневого цвста образуется при взаимодействии атомарного водорода с медью. Мольпая теплота образования 5,12 ккал1моль, температура полной диссоцпацни ЗЗЗ,!6 К. Разлагг(ется водой, кислородом, серной и соляной кислотой, а также свободными галогенамн (Г.,; С),,; Вг,,; 1а). Таким образом, в условиях сварки его образование мало вероятно, если пообгце не исключено. Растворимость водорода в жидкой и твердой меди значительна. Водород раство- 256 Сварка меди, свинца, бериллия, серебра и их сплавов Сварка меди и л<едных сплавов 74<7<7 7гя < И<7 на 7ИО У<7<1 а 4 а 72 И гп Ы 700 иве г5вв 'с Рис. 7, Диаграмма плавкости си- стемы медь — сера Рис.
8. Изобары растворимости водорода в меди и железе (давление водорода рн — — 1 кгс/ммз) Высокие температурные градиенты в зоне сварки вызывают термическую диффузию водорода, направленную против потока тепла, т. е. из основного металла к линии сплавления. Концентрация водорода на линии сплавления увеличивается, и коэффициент сегрегации водорода, зависящий от режима сварки (1д, о,„; б), достигает больших значений.
Таким образом, водород, содержащийся в основном металле, также может создавать дефекты в сварном соединении. Поэтому при сварке ответственных изделий из меди, в которых необходима высокая плотность металла, к основному металлу необходимо предъявлять жесткие требования по содержанию в нем водорода. Электрошлаковый переплав или вакуумная плавка значительно снижают содержание водорода в меди. Растворимость водорода в меди зависит от содержания в ней кислорода, понижающего растворимость водорода, но в то же время возникновение «водородной болезни» не исключается. Компоненты, легирующие медь, также влияют на растворимость и содержание водорода в медных сплавах. Влияние легирующих компонентов. Основными типами сплавов на основе меди являются латуни и бронзы.
Составы сплавов на основе меди определяются; ГОСТ 15527 — 70 — сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением; ГОСТ 1771! — 72 — сплавы медно-цинковые (латуни) литейные; ГОСТ 493 †'"" — бронзы безоловянные„ ГССТ !8175 — 72 — бронзы безоловянные, обрабатываемые давлением; ряется в меди в соответствии с законом Снвертса н растворимость его зависит от температуры и парпиального давления в газовой атмосфере прп сварке. На рис. 8 приведена изобара растворимости водорода в меди и для сравнения дана изобара растворимости в гкелезе. Растворимость водорода в меди в процессе кристаллизации изменяется относительно больше, чем растворимость в железе (почти в 2 раза); это приводит к тому, что при высокой скорости кристаллизации сварочной ванны при сварке меди, обладающей больнюй теплопроводностью, газ не успевает выделяться из металла, образуя поры, или, концентрируясь в микронесплошностях, создает высокое давление, приводящее к нарушению металлической связи — образованию трещины, Если правильно разработана технология сварки н исключена возможность насыщения водородом сварочной ванны (сухие газы, прокаленные флюсы и т.
д.), то не исключена возможность возникновения дефектов за счет водорода, находящегося в состоянии твердого раствора внедрения в основном металле. ГОСТ 5017 — 74 — бронзы оловянные, обрабатыв<емыс давлением; ГССТ 6!4 — 73 — бронзы оловяпныс в чушках; ГОСТ 613 — 65 — бронзы оловянныс литейные. Латуни н томпак являются в основном медно-цнпковыми сплавами. Марка латуни определястся по содержанию меди. Например, латунь марки Л63 содержит 63',<; Сп и 37<<4< Хп.
Они могут иметь сложный состав за счет лсгирования другими компонептамн. Латунь и томпак содсржаг цинк в пределах <х-твердого раствора по диаграмме плавкости Сп — Хп, т. е. до 38<)в Хп. Таким образом, латунь Л63 является предельным сплавом, сохраняющим структуру твердого раствора, а латунь Л60 с содержанием 40ьй цинка уже имеет !г'-фазу. В пределах <х-гвердого раствора свойства латунсй монот<г«<<о изменяются, увеличивая прочность меди и снижая ее пластичность. Латуни обладают хорошей коррознонной стойкостью, теряя ее только в аммиачпои среде, так как аммиак, являясь активным лигандом при образовании комплексных соединений с медью и с цинком, разрушает защитные слои (аммиачное растрескивание).
При больших содержаниях цинка образуются интерметаллиды (Снап, Снап, и т. д.), резко изменяющие механические свойства медных сплавов. Сварка изделий из латуни сопровождается потерей цинка ввиду его высокой летучести (температура кипения 907' С). Специальные латуни кроме цинка могут содержать железо, алюминий, кремний, никель и другие компоненты (ЛА77-2, ЛАЖ60-1-1 и т. д.). Бронзы предсгавляют собой сплавы меди с содержанием цинка не более 4 — 5",'„. Главными лсгирующими компонентами бронз являются А!, Мп, 51, Ве, 5п, Сг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
