Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Детали после подготовки собирали в специальном зажимном приспособлении из стали типа 18-8 и в таком виде помещали в индукционную печь (17]. Сварку производили при нагреве до 950' С и давлении по стыку 2,63 кгс/мм' (за счет различных коэффициентов линейного расширения); выдержка в печи 2 ч.
При достаточной прочности стык имел высокую герметичность. Ниобий удовлетворительно сваривают с медью и медными сплавами, с которыми он образует ограниченные растворы. Тантал с медью растворов и соединений не образует (19]. Однако при сварке в качестве вставок применяют бериллиевую бронзу БрБ2, так как путем ее закалки (перед сваркой) прочность соединения удается повысить до 60 кгс/мм' ]5]. Одним из вариантов электронно-лучевой сварки меди М1 толщиной 1,5 мм с молибденом ВМ2 и танталом толщиной 0,5 мм встык является случай, когда на молибденовые стержни диаметром 14 мм надевают медные втулки с толщиной стенки 1,5 мм и сварку производят по кромке медной втулки внахлестку.
В обоих случаях соединения вакуумно-плотные. При электронно-лучевой сварке бронзы БрХ0,7 с ниобиевым сплавом ВН2 ]29] для мелких деталей луч равномерно распределен на обе детали. При большей массе деталей луч должен быть смещен на а/а на ниобиевый сплав и на '/а на бронзу. Сварка ииобия с молибденом. Плоские (100 Х 30 Х 1 мм) и цилиндрические (диаметром 4 — 6 мм) образцы подвергают электронно-лучевой сварке на установке У-250 А (30]. Образцы металла высокой чистоты имели следующие примеси: молибден: 0,002% С, 0,002% Оа, 0,003% ]ч)в, 0,0004% Нв, 'ниобий: 0,008% С, 0,005% 0„0,008% Ха, 0,001% Йа.
Сварные соединения обладают высокой пластичностью в том случае, если в шве будет не более 20% Ь)Ь или 36% Мо для более чистых металлов (ЦМ6 и НВ4) и не более 12% МЬ или 19% Мо для менее чистых металлов (ВМ1Д и ВН2А). При критическом составе, приводящем к большому количеству трещин, в шве содержится 40 — 50% Ь)Ь ]30], Ниобий влияет на охрупчивание молибдена, так как молибден более чувствителен к примесям внедрения, а ниобий вносит в шов повышенное количество таких примесей. При электроннолучевой сварке листов (5 =- 1 мм) молибдена марок ВМ1Д и ЦМ6 со сплавом ниобия ВН-2А и чистым ниобием НВ4 изучали структуру шва [7]. В швах, имеющих свыше 30% Мо, пластичность снижена, что объясняется наличием зоны стесненной кристаллизации, приводящей к образованию дефектов.
При электроннолучевой сварке молибдена с ниобием особое значение имеет состояние свариваемой поверхности, Тщательная очистка на воздухе недостаточна, так как при нагреве молибдена за счет адсорбированных на поверхности газов образуются окислы, которые ухудшают состояние поверхности. Зачищенные детали рекомендуется перед сваркой подвергать предварительной дегазации в вакууме путем нагрева до 800 — 1000' С с выдержкой в течение 5 мин.
При электронно-лучевой сварке ниобиевой проволоки диаметром 1 мм с молибденовыми стержнями диаметром 12 мм в стержнях сверлили отверстия диаметром 1 мм и глубиной 6 мм, в которые ниобиевые проволоки вставляли плотно без зазора. Сварку осуществляли оплавлением поверхности молибдена на глубину 2 — 2,5 мм. При испытании на вырывание разрушалась ниобиевая проволока. Микротвердость на границе сплавления в 2 раза выше микротвердости ниобия, и в 1,5 раза выше микротвердости молибдена. Возможности диффузионной сварки меди с ниобием, молибденом и танталом и ниобия с молибденом подробно рассмотрены в работе !13]. Исследовательские работы последних лет показывают возможность лазерной сварки большого числа пар разнородных металлов, однако отмечается большой разброс в свойствах сварных соединений и в некоторых случаях неудовлетворительная их пластичность.
Этот вид сварки является перспективным для изделий микроэлектроники. Применение биметалла для получения сварных соединений разнородных металлов (20) Биметаллические вставки из углеродистой и коррозионно-стойкой стали с алюминиевыми сплавами, из стали и медно-никелевого сплава МНЖ5-1, из стали 12Х18Н9Т и титанового сплава ОТ4, ОТ4-1 применяют для сварки разнородных металлов. При применении проката из биметалла из стали СтЗ и 10ХСНД и алюминиевых сплавов АМгЗ и АМг6 соотношение толщин сплава и стали в пакете 1: 1 и 1,5: 1. Алюминиевый сплав соединяется со сталью при прокатке по подслою из чистого алюминия. Прочность биметалла на срез ? — 9 кгс/ммв и на отрыв 10— !5 кгс/ммв.
Прочность сварного соединения зависит от прочности сцепления слоев биметалла и, следовательно, от площади биметаллической вставки (рис. !8), Недостатком рассматриваемых соединений является неконструктивность узлов соединения и отсутствие средств контроля качества сцепления слоев биметалла. Это часто приводит к тому, что соединение этого типа не обладает герметичностью. ;4~'фФ~ф- Ф 20 уб 40 Юб бб б,нн б/ Рис. 18. Схемы сварных соединений при использовании проката из биметаллических вставок: а — соединение стали с алюминиевым сплавом с помощью биметаллических вставок: ! — сталь; 2 — биметалл; 3 — алюминиевый сплав !201; б — зависимость прочности сварного соединения от площади биметаллической вставки (Стэ и АМгб; а = 70 мм; б = !О + 12 мм) Для предотвращения появления хрупких интерметаллидов внутри биметалла при нагреве в процессе сварки необходимо выдержать рекомендуемый режим сварки.
Для биметалла толщиной 10 — 12 мм рекомендуются: а) со стороны алюминиевого сплава аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом на режиме: / = 140 —: 160 А; (.)д —— 14 —: 18 В; о, = 6 —: 7 м/ч; б) со стороны стали сварка в СОа на режиме: ! = 100 —: 130 А; ()д —— 18 —: 20 В; о„= 17 —: 20 м/ч. Йаиболее вероятно образование хрупких интерметаллидов в биметалле СтЗ, 12Х18Н9Т и сплаве АМг6 при нагреве по линии соединения выше 450' С.
При нагреве до 550' С и выше биметалл расслаивается, поэтому рекомендуется сварку начинать со стороны алюминия, а после охлаждения всего узла — со стороны стали. Список литературы 1. Бельчук Г. А. Исследование некоторых особенностей технологии аргонодуговой сварки алюминия н его сплавов со сталью. — «Сварочное производство», 1961, Не б, с. 20 — 22. 2. Бельчук Г.
А., Кок В. А. Прочность сварных сталеалюмииневык соединений в условиях действия тсплосмен. — «Автоматическая сварка», 1972, № 9, с. 43 — 46. 3. Воропай Н. М. Особенности технологии автоматической сварки по Флюсу алюминия с медью. — «Автоматическая сварка». !967, № 2, с. 30 — 42. 4. Гоисеровскнй Ф.
Г. Сварка стали Х18Н0Т с ванадием. — «Автоматическая сварка», !972, № 4„с. 03 — бб, 364 Сварка разнородных сталей, л1еталлов и сплавов 5, Горин И. Г. О производство», 1964, № 12, с. 25 — 28. . О сварке титановых сплавов на никелевой основе. — «Сварочное 6. Джеваго И. И., Л бе, сварных соединений г и И. И., Лебедев Ю. М., Иващенко Т. М. Исслсвозанне зоны сп а лени л в я сварка», 1970, № 8, с. 11 — !4. д й у леродистой стали с алкминневоа бран а!! — «Автоматическая Р .
А., Шевчук Т. В. Особенности структуры металла шва соединений 7, Задерий Б. А., Шевч к Т. ниа ия с молибденом. — «Лвточагическая сварка», 1975, № 6. с. 27 — 29, 8. Закономе ности б а Р образования н роста интер«1еталлического слоя в сварных сое- динениях ннобия с железом. — «Автомзгическая сварка», 1975, № 1, с. 70 — 71. Авгл Г.
К. Ха ченко, А. И. Игйатенко, С. В. 11!еведн и др. 9. 'акс И. А. Св Г. К. Хаза А. Сварка разнородных сталей. М., «Машиностроение», 1973, 208 с. .р с д н !я разнородных сталей. М. — Л., «Машина1О. Земзин В. Н. Сва ные сое ине Рам ва Т. И., Титинер 3. К. Исслецоиание высоконикелевых 1!. Земзин В. Н., Баг о Р д арки деФектов в литых корпусных деталях паровых турсин, лднти, ектродов для зава ки, 12. Йгнатав В. А., Земзии В. емзии В.
Н., Петров Г. Л. Влияние никеля н зустенитных швах Р р соединениях разнороднь,х гтзлей, — «Лвтоматическая миграцию угле ода в сва иых арка», з, «8, с. ! — 5. ДнФФуаионная сварка металлов. М„«Машиностроение», 1976. 13. Казаков И.
Ф. настроение», 1976 270 с. 14. Кудрявцев И. В., На мчеико Н. . Е. Усталость сварных конструкций. М., «Маши- . Точечная сварка алюминия с алнтированной сталью. — «Сва- 15. Лобанов Ю. Н. Т очное прг изводство» 1967, .№ 2, с. 32 — 33. р ектнровании сварных сосудов и тРСуб из разнородных ме- 16.
О Рациональном и оектн кшн, Седых и др, лов. — «,нарочное производство», 1973, № 9, с. 3 — 5. Аатл А.. Богочалов, О. А. г' ;аварка меди с молибденам. — «Автоматическая сварка», 17. Петранговский А. Н. Св з 2, с. 69 — 70. . менная наплавка металлов. М., «Машиностроение», 1969. 190 с. Автл 18. Плазменн 19. Рабкнн Д. М., Ря ов В. Е. Вайперман, М. Х. Шоршоров, В.
Д. Весел«аз и др. Д ., яб в В. Р. Сварка алюминия и его сплавов со сталью н ме ью. ашиностйоаение», 1965. 94 с. д у ... асуха П. Ф., Рябов В. Р. Сварка сталеалюминиевых конструкций помон!ью биметаллических встзвок. — «Сварочное прои«вод в, 1966, № 1, . 9 — 1 ин, Шоршовов М. Х., Красулии Ю. Л. Физические и химические лемы саедннени рзшюр дных материалов.
М., ЛН СССР, Неорганические матеедых В. С., Трыков Ю. П. Свойства соединений аустенитн й 22. Сахновская Е. Б. Се ых лжа~н при сварке взрывом. — «Сварочное производств», 'ли с алюминиевыми сплав м о «, с. 34 — 35. о», 23. Сва ка в варка взрывом. — «Сварочное производство», 1962, № 5, с. 3 — 6.
Автз В. С. Се- дых, Л. Л, Дерибас, Е. И Биченков и др. х сплавов с медью и ее сплавами. — «Сварочное производство», 24. Сварка тнтановы — 3. Лвтл Л. С. Михайлов, Е. В. Слонимский, Ю. М, Сенин и Синов Е. Н., Дь г лп. ., Дьяченко В. В. Влияние термического цикла электронно-л чевой р соединений ниобия со сталью. — «Сварочное пооРки на формнровайне шва сва ных с у вой о»,, № 4, с. 11 — 13. рке Г 4 Под ред А 14 Акунова М «Мац~ниост 26.