Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Для получения качественных сварных соединений необходимо выбирать минимальный ток и время его протекания, чтобы избежать излишнего перегрева металла и связанных с ним дефектов. Ориентировочные режимы точечной сварки технического никеля и некоторых его сплавов приведены в табл. 25. 26. Ориентировочные режимы точечной сварки никеля и его сплавов Соединения деталей из никеля и его сплавов можно также успешно выполнять шовной и стыковой контактной сваркой. Некоторые данные о механических свойствах сварных соединений приведены и табл.
26. 288 Сварка никеля и никелевых сплавов Температура испытания, 'С Спарка 20 ~ 80!) ! 900 Прн старении после спзрки 1гб 52 — 5» 32 — 36 90 31 — 36 24 -30 89» 325 — 480 ~ 32з — 180 Прн старении до сварки Аргоподуговая Шов~ ая Точечная ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 90 ! 31 — 34 ! 3! — 34 Гэ — 24 ~ 19 — 24 Аргонодуговая Шо зная Список литературы 26. Прочность !кгс/мм'! сварных соединения из сплава ХН60ВТ после старения при различных способах сварки П р и и е ч а н и е Рс:хпм старения: 800"С, 2 ч; охлз;кденпе на воздухе. 1. Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка материалов. М., «Машиностроение», !926.
252 с. 2. Медовар Б. И. Сварка жаропрочпых аустепптшсх стплеп и сплзвов. М., «Машиностроение», 1966. 431 с, 3. Химушин Ф. Ф. Жаропрочные стали н сплавы. М., «Металлургпя», 1964. 350 с. Глава 13 СВАРКА ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ К тугоплавким относят металлы с температурой плавления выше, чем температура плавления железа (1535' С). За исключением титана все тугоплавкие металлы относятся к редким элементам.
Однако их применение в технике быстро расширяется в связи с ценными свойствами, основные из которых приведены в табл. 1 !10, 13, 21, 251. Наиболее тугоплавкими являются вольфрам, рений, тантал и осмий. В качестве жаропрочных наибольшее применение имеют сплавы на основе ннобия, тантала, молибдена, вольфрама. Показателями свариваемостн тугоплавких металлов явлшотся: а) активность по отношению к атмосферным газам как в расплавленном, так и в твердом состояниях при повышенных температурах; б) сопротивляемость образованию технологических трещин и трещин замедленного разрушения; в) чувствительность к теплофизическому воздействию сварочного процесса, которая определяется, склонностью к росту зерна, протеканием структурных и фазовых превращений при охлаждении и старении, неоднородностью свойств соединения; г) чувствительность к образованию пор; д) соответствие свойств сварных соединений эксплуатационным требованиям.
Свзриваемость тугоплавкнх металлов определяется: а) химической активностью; б) растворимостью примесей внедрения и чувствительностью к ним; в) типом кристаллической решетки, полиморфизмом; г) типом и степенью легирования; д) теплофизическиъ!и свойствами. Химическая активность тугоплавких металлов характеризуется физико- химическими свойствами, приведенными в табл.
!. Химическая активность в целом уменьшается от 17 к у'!П группе. Все тугоплавкие металлы при повышенных температурах, характерных для сварки плавлением, активно взаимодействуют с атмосферными газами и другими окислителями (рис. !), являющимися примесями внедрения, которые резко ухудшают пластические свойства и большинство технологических характеристик (деформируемость в холодном и горячем состоянии, обрабатываемость резанием и особенно свариваемость). Взаимодействие тугоплавких металлов с газами происходит путем адсорбции и хемосорбции газа, растворения и диффузии газа в металле, образования продуктов взаимодействия. Закономерности окисления тугоплавких металлов — изменение ско. рости окисления в зависимости от времени, фазовый состав н структура образующихся на их поверхности оксидных пленок„а также развитие процессов насыщения поверхностных слоев определяются физико-химическими свойствами металла и температурой (табл. 2) 110, 13, 211.
Логарифмические и параболические закономерности характеризуют окисление с замедляющейся скоростью и образованием защитных пленок. Линейная зависимость характерна для окисления, протекающего с постоянной скоростью, приводящей к химической коррозии металла, насыщению его кислородом и охрупчнванию. Защитные пленки при взаимодействии с кислородом образуются только при относительно низких температурах. Металлы 1Ъ' и хг групп обладают наиболее высокой химической активностью и реагируют активно с окружающей средой, образуя оксиды, гидриды, ннтриды, карбиды, бориды, силициды. Металлы71 группы менее активны, чем металлы других групп, однако, особенно при высоких температурах, они реагируют со всеми элементами-окислителями. Рений (металл 1О п/р.
Акулова А, Ио т. 2 Сварка туеоплавкик л)еуаллов и их сплавов од! Общие Гведения ческой системы элементов У!1 У11! Оз 115 Мо Сг Ге 1г 22 47,9 1,46 40 91,2 1,60 41 92,9 1,43 73 180,9 1,43 23 50,9 1,31 72 178,5 1,58 44 101, 1 1,34 77 192,2 1,35 76 190,2 1,35 42 45 ! 02,9 1,34 75 186,2 1,37 74 183,9 1,37 26 55,8 1,24 195,1 1,39 95,9 1,36 106,4 1,25 1,37 л4з! Дззз 7,6 а'эз' 8,8 )мзо Незм г)'з' г)взг 7,7 ам 41 ачзэ 7,8 спз1 6,8 6,8 6,8 8,7 7,7 8,7 7,2 7,9 — 1. 75 а-ГПУ 6-ОЦК вЂ” 1,5 а-ГПУ )3-ОЦК вЂ” 1,7 а-ГПУ !3-ОЦК вЂ” 1,1 ОЦК вЂ” 1,5 ОЦК вЂ” 0,71 ОЦК +0,83 ГЦК +1,2 ГЦК +0,6 ГЦК +0,45 ГПУ вЂ” 0,44 а-ОЦК у-ГЦК вЂ” 0,2 — 1,1 ОЦК +1,0 ГПУ ОЦК ГЦК ГПУ ОЦК 21 5,8 4,5 0,18 !!5 6,1 1,!5 8,6 8,8 21,5 440 22,6 15,3 22,6 3,1 7,2 19.2 19,3 2.4 10,2 86 21 16,7 13,1 12 12,4 12,3 Температура, 'С; 1668 3260 ! 8о2 2468 4927 2222 1900 3400 плавления кипения 1552 3180 ! 769 4530 1875 2200 2250 1966 4500 2445 5300 3045 5500 3380 5%0 1539 3200 3180 5630 2625 5560 3700 5400 4900 Удельная теплота, кал/г; 41,5 104 2350 60,3 1360 65 1782 29,1 885 плавления 825 2150 24,1 625 61,5 Г474 60,3 50,5 !150 32,6 790 36,9 790 46 1038 42,4 81з 75 1500 69,8 1340 1222 ЗЗ 35 129 120 31 107 89 33 58 106 130 41 40 74 124 170 170 160 360 170 170 300 310 170 7,2 8,15 5,85 5,9 10,6 7,1 14,1 12,4 6,2 544 128 578 9,4 6,6 6,63 4,45 11,7 13,5 4!,1 35,1 12,7 10,6 10,8 4,а 7,2 5,3 5,5 19,1 9,9 Упругие, механические 1 1,2 3,94 18,8 10,5 3.82 0,39 8,96 3,33 0,35 14,1 5,4 ! 3.5 4,45 0,36 15,3 24 9,2 О,З 57 236 53,8 47 0,49 20,6 33,6 12,2 0,31 7 0,35 15 0,3 8,15 0,34 О,З 25 прочности 22 8 4з 20 20 40 !5 11 40 75 57 55 31 92 36 27 25 22 265 13,5 10 200 60 67 35 400 !20 216 1.
Свойства тугоплавких металлов Атомные, физико-химические, кристаллографические Атомный номер Атом н а я масса Атомный радиус, А Строение внешнего электронного уровня Потенциал ионизацнн, В Стандартный электродный потенциал, В Кристаллическая структура..... Поперечное сечение захвата нейтронов, бари... Плотность, г)см' . Термические, электрические испарения Удельная теплоемкость прн 20' С, Х 1О', кал)1г 'С) Коэффициент теплопроводности, Х10з, кал)(см с 'С) Коэффицисят ланейного расширения, Х!0', 1/'С Удельное электросопротивление, мкОМ ° см Модуль нормальной упругости, Х10 з, кгс7ммз .
Модуль сдвига, Х!О-', кгс!мм' Коэффициент Пуассона Предел, кгс7ммз: текучести .. Относительное удлинение, ~, Поперечное сужение, 36 Твердость НУ 45 29 40 40 160 25 60 80 87 20 19 50 90 90 42 37 44 78 105 48 39 42 38 210 293 Общие сведения 292 'С гооо 46ОО 42 СО 4000 ПРедельнаЯ РаствоРнмость, ьть Группа Металл 4560 4200 4000 ВОО 'О 40 Титан Цирконий < О,аш < О,ОО! <О,! < 0,1 2 3,5 4 660 12 60 4000 Ч! Гафний с о,а! <о,! 6 ОО 2 4!П гав т 660 42 оо яю бо 60 Ванадий Ниобий Тантал ! а,5 0,4 О,о О,ОЗ О,! о,з о,! 0,02 О,! О,'О! о,аот Хром Молибден Вольфрам 0,0000! о',000! о,аоао! о,аоаа! о,ооа! О,ООСи ! ! о,ааоо! О,ОООО! — О,ООО! о,оаоа! — а,аао! 0,0000 ! О,аоао! о,'ааа! о,аооа! Ч! 4600 4200 4000 800 600 406 Ят" 40 ЯГ Расабсримосс!ь, 'А 40 Температура взаимодей- ствия, Т'С срность окисления прп Т 'С ло масса Группа Металл Рис.