Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Расход защитного газа зависит от его плотности и теплофизическнх свойств (л!мин): аргона 8 †!О, гелия 10 †!2, азота 10 — 14. Сварку меди плавящимся электродом в воздушной атмосфере можно производить электродной проволокой, сильно легированной активпымн раскнслителями — редкоземельными металлами. Этот вид сварки применяется на заводе «Комсомолец», Особенности сварки биметалла медь †ста, наплавки меди на поверхность стали и сварки меди со сталью.
При осуществлении этих технологических огерацнй возможно возникновение хрупких слоев за счет интенсивного проникновения меди в поверхностные слои стали по границам зерен. Процесс проникновения определяется температурой и временем контактнровання жидкой меди с твердой сталью.
Для уменьшения проникновения меди по границам зерен процесс сварки меди со сталью илн процесс наплавкн меди на сталь надо производить при минимальной погонной энергии и с минимальной глубиной проплавления, используя дополнительное охлаждение для ускорения кристаллизации медного слоя. Наплавку меди на сталь можно производить, используя различные способы сварки, соблюдая указанные выше условия. Хорошие результаты можно получить при наплавке под флюсом [51 плавящимся электродом, подающимся автоматической головкой, совершающей колебания в плоскости, перпендикулярной к поступающему движению.
Стальную поверхность можно охлаждать со стороны, противоположной наплавке, или охлаждать непосредственно металл наплавки водоохлаждаемыми устройствами. При наплавке меди в среде аргона плавящимся электродом следует соблюдать аналогичные условия. При сварке меди со сталью плавящимся электродом надо электрод отклонять в сторону меди, так как магнитное дутье в процессе сварки будет возвращать дуговой разряд на сварнваемые кромки. При сварке необходимо применять минимальные токи, обеспечивающие формирование сварного шва. Сварку биметалла медь — сталь можно осуществлять со стороны плакирующего слоя нли со стороны стали. В первом случае неизбежны удаление плакирующего слоя на стыкуемых кромках, сварка стали, зачистка полученного шва и наплавка меди на сталь для восстановления плакнрующего слоя.
При возможности сварки со стороны стали плакирующий медный слой в зоне сварки не удаляют; после сварки стали производят заварку стыка на плакирующем слое л1обым способом. Разделку кромок и конструктивные размеры сварных соединений принимают по ГОСТ 16098 — 70. 1. Евсеев Г. Б., Глизманенко Д. Л. Оборудование и технология газопламенной обработки металлов и неметалличсских материалов.
М., «Машиностроение», 1974, с. 112 — 122. 2. Клячкин Я. Л. Сварка цветных металлов и сплавов. М., «Машиностроение», 1964, 336 с. 3. Коренюк Ю. М. Сварка меди под флюсом. М., «Машиностроение», 1967, с. 5 — 60. 4. Лычко И. И., Илющенко В. М., Алексеев А. П. Электрошлаковая сварка толсто- листовой меди. — «Автоматическая сварка», !967, № 10. с. 80.
5. Смирягин А. П. Г1ромышленные цветные металлы и сплавы. М„Металлургиздат, 1956. 559 с. 6. Справочник по сварке. Под ред. А. И, Акулова. Т. 4. М., «Машиностроение», 1971. 415 с. 7, Фролов В. В., Арутюнова И. А. Автоматическая сварка и наплавка меди и ее сплавов под керамическими флюсами. Кил Сварка цветных металлов. МДНП, 1961, с. 41 — 54, 8. Фролов В. В., Ермолаева В. И. О неравномерности распределения водорода в меди при сварке.
— «Сварочное производство», !975, № 12, с, 28 — 29. 3. Механические свойства никеля при низких температурах Отвосительное сужение поперечного сечении (Р, % Тсмпсратура испытания, "С Относителыгое удлинение б, ',/ Предел прочности а, в' кгс,!мм' 77 89 69 Зо 46 48 +!? — 196 — 2 за 45 63 79 Содержание никеля и кобаль- та в сумме, пе менее Содсря!аппе никеля и кобаль- та в сумме, пе менее В том чп.ле Со, нг более (остальное примеси) Марка Марка Н.0 99,99 О,! 05 99,80 Н-2 Н-3 Н-4 Мп 1ч(+Со Сп Н-!у Н-1 99,93 99,93 Сплав 98,60 97,60 Н нке лги кремнистый НК 0.2 марганцевый: НМц2.5 Нмцб Монель НМЖМц 28 2 з 1 5 0,15 — О, 0,3 0,3 0,05 99,4 Остальное То же а 0,5 0.5 29 Предел Предел прочно- текучести, сти, и в и т Относительное удлинение б, % Теор ?! Состояние металла кгс мм' Чистый никель (в отож>кенпом состоянии) Никель: кованый отожженный Листы; холоднокатаные отожжеп иые П ропол ока: холодпокатаная отожжеи на я 28 — 30 40 — 50 3! — 37 42- -44 1 — 2 35 — 45 54 — 61 50 — 55 26-33 !9--24 127 90 63 — 77 42 — 53 67 — 77 45 — 53 5!)--7 ! !Π— -!8 130 90 59--74 !4 — 21 Гл а в а 12 СВАРКА НИКЕЛЯ И НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ СОСТАВ И СВОЙСТВА НИКЕЛЯ И НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ Никель и никелевые сплавы (содержащие 55% 1ч1 и более) лвллются важнейшими конструкционнымн материалами.
Благодаря высокой коррозпонной стойкости, жаропрочности и жаростойкости их широко используют в химической и нефтехимической промышленности, энергетике, электронике и других отраслях промышленности. При нагреве никель не претерпевает никаких фазовых превращений, которые усложняли бы его структуру. Он имеет гранецентрнронанную кубическую решетку и обладает физическими свойствами, схожими со свойствами сплавов железа аустенитной фазы.
Никель используют для переработки на полуфабрикаты (лнсты, ленты, полосы н т. д.), как конструкционный материал и длл изготовления сплавов на никелевой основе (табл. 1 н 2). 1. Химический состав никеля, % (ГОСТ 349-70) 2. Основные механические свойства никели при 20' С Никель обладает высокой коррознонной стойкое!ью в агрессивных средах. Никель чистоты 99,93 и выше имеет малое элен;рнч(скос сопротивление, н поэтому его широко кспользуют в электронной технике. Состпв и свойстпп никеля и никелевых сплавов Никель сохраняет пластические свойства при низких температурах (табл. 3).
Небольшие доСавки марганца, крем»ил, углерода, магния н других элементов, содержащихся в техническом (полуфабрикатном) никеле, вводят как раскислитсли и десульфураторы. Никель ооладает высокой коррозионной стойкостью н повышенными механическими свойствамн. Монель (табл. 4) по структуре относится к сплавам типа твердых растьоров.
Медь и небольшие присадки железа и кремния находятся н твердом растворе н самостоятельных фаз пе образуют. Все сплавы типа монеля устой- чины против коррозии на воздухе, в морской и пресной воде, в растворах серной кислоты при концентрациях до 80%а, а также в сухих газах при обычных температурах; хорошо противостоят действию водных растворов солей, щелочей, пара и органических кислот. Ползучесть и жаропрочность никель-медных сплавов при 250 — 500" С выше, чем ползучесть и жаропрочность медных сплавов. Г(лотность никеля, содержсипего 98,5 — 99,5аа )ч(, составляет 8„7 — 8,84 г/см'.
Температура плавления никеля в зависимости от степени его чистоты 1430 — 1455" С, а температура кипения при атмосферном давлении 2730 — 3080" С. Среднля удсльная теплоемкость никеля в интервале температур 20 — 1630' С несколько меньше, чем у железа. Коэффициент теплопроводностн технического никеля при 20' С составляет 0,1428 кал!'(см с 'С). С повышением температуры до 360' С (точки Кюри) теплопроводность никеля понижается, а при дальнейшем повышении температуры — возрастает. Коэффициент линейного расширения никеля тем больше, чем выше чистота металла, и для металла чистотой 99,1% при 20' равен 13,3 10 ' 1/'С. 4. Химический состав некоторых марок никеля и медно-никелевых сплавов, % (ГССТ492 — 73) В промьппленности в основном используют сплавы на иикслсвой основе, приведенные в табл. 5.
Они обладают, в зависимости от состава, высокой окалипостойкостью, жаропрочностью, коррозионпой стойкостью, большим электрическим сопротивлением и термоэлектродвижущей силой и т, д. Хром, а иногда кремний и алюминий, вводят в сплавы для улучшения их окалиностойкости. Для повышения жаропрочности применяют легирующие присадки: титан, алюминий, бор, ниобий, кальций„молибден, вольфрам и др.
Большей частью эти элементы вводят в сплавы одновременно в определенных сочетаниях, и чем выше должна быть жаропрочность, тем более сложен химический состав сплава. Медь, хром, железо и кобальт образуют с никелем бинарный (двойной) твердый раствор в широком диапазоне концентраций н поэтому при обычных концентрациях в сплавах мало влияют на их свариваемость. При содержании в сплаве 20аа Мо и выше образуется а-фаза.
Сера, фосфор, магний, цирконий, бор и свинец нерастворимы в никеле и могут образовывать эвтектнки, которые вызывают кристаллйзационные трещины, если не применяют меры, прсдупрежда!ощие нх. Бор и цирконий в небольших количествах добавляют в некоторые сплавы для повышения их жаро- 2?2 Сварка никеля и никелевых сплавов Состав и свойства никеля и никелевых сплавов 273 прочности. Однако при этом ухудшается их свариваемость. Магний в небольших количествах препятствует Олнянню серы на пластичность л(еталла.
В относительно небольших количествах марганец, молибден, крелн)нй, углерод, алюминий и титан либо благотворно шшяют, либо не влияют на сварнваемость. Для предупреждения кристаллизанионпых трещин необходимо контролировать содержание этих элементов. Марганец, вводимьп! в количестве до Зага в медно-никелевые н хромоникелевыс спл шы, повышает их стойкость к образованию кристаллизационных трещин. Титы связывает газы, уменьшает вероятность образования в швах пор. Для повышения сопротивления образованию крнсталлнзационных трещин в околошовной зоне в сварных конструкциях рекомендуется использовать стали с минимальным количеством вредных примесен (после электрошлакового, плазменпо-дугового или электронно-лучевого переплава). 6. Механические свойства некоторых никелевых сплавов и, в' пт, а н' кгс/мм' кгс/сма Термическая обработка Марка га зге?имз! 27,5 зо 7О Закалка с 960 — 1020 С, охлаждение в воде илп на воздусе Закалка с 1100 'С, охлаждение на воздухе 80 65 В состоянии поставки 70 20 75 40 40 25 20 6О !оо ХН70ВМТЮ (ЭИ61?) 15 О 114 75 1,5 — 30 14,5 ХН80ТБ1О (ЭИ607) ХН?ОВМЮТ (ЭИ?65) 18 105 20 55 — 75 6 -!2 20-30 Х Н 6? М В Т!О (ЭИ202) 100 20 -ЗО Никелевые сплавы условно можно разделить на три группы.
Жаростойкие (ннхромы) обладают повышенной стойкостью к коррозии в газовых средах при повышенных температурах. Эти сплавы построены на базе сс-твердого раствора . с добавками легирующих элементов (%', Мо, Л1, Т)), которые повышают термическую стойкость твердого раствора и сравнительно мало упрочняют его за счет дисперсионного твердения, Титан и алюминий вводят в таких количествах, что онн незначительно влияют на упрочнепне сплава при старении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
