Неровный В.М. - Теория сварочных процессов (1043833), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Их температура кислорода (запприхоланплавления составляет 1573...162 ная область) а металле шаа прн уровне леглрава Применяют н керамические флюсы АНК47 АНК 44 АНК-30 АНК-57* локп С, сохраняющем ГС-60, ГС-40. Они обеспечивают уро- КСРбалее1 Мд~дм' (д„„ 2 вень ударной вязкости до 200 Дж~см " "Р" Р' при 293 К и рекомендуются для сварки КаиетРУКЦНй РабатаЮЦ!НХ В УСЛаВНЯХ льплакллей 2 3 сгс) Крайнего Севера.
Флюсы длв сварки средиелегироввииых сталей. Среднелегированные стали содержат от 5 до 10 % легируюших элементов. К иим относятся стали марок ЗОХГСНА, Х5М, 18ХН4МДА, !5ХНМФА, ЗОХ4НМФА и другие, имеющие наиболее высокие механические свойства (сг, до 1800 МПа). Поэтому нх называют также высокопрочнымн. Такие стали применяют в специальном судостроении, для изготовления корпусов атомных реакторов н т. п. Как правило, они содержат до 0,30% углерода наряду с другими легнрующимн элементамн.
Основные проблемы прн сварке высокопрочных сталей заключаются в том, чтобы исключить образование горячих л холодных трещин, предотвратить загрязнение серой, фосфором и другими элементами и сохранить химический состав сталей, а следовательно, и нх свойства. Для решения этих проблем применяют флюсы, содержащие в качестве основы СаО и Сарз, что позволяет понизить уровень волорода в зоне сварнвания, уменылнть его химическую активность, усилить рафинирующее действие (очистить швы от серы и фосфора). Для сварки сталей рассматриваемой группы рекомендукпся малоактианые (Аф = 0,3...0,1) н пассивные (Аф б 0,1) флюсы.
К ним относятся флюсы АН-!5, АН-15М, АВ-5 и АВБМ2 входящие в шла"овую систему СаО СаР2 А12ОЗ БЮ2 Более сложные инаковые системы имеют флюсы АН-45, АН17М и ФИМС-2ОП. Эти флюсы, в частности АН-17М н НФ-18М, обеспечивают снижение содержания в шве диффузионного водороз да до 3 см /100 г, что позволяет использовать их для сварки высокопрочных сталей, склонных к закалочно-водородным (холодным трещинам). Флюс НФ-18М применяют лля сварки среднелегированных сталей типа 15ХНМФА в атомном машиностроении.
Флюсы для сварки высоколегированных коррозкониостойкнх сталей. Прн сварке таких сталей решают лве главные задачи: 1) сохранение коррознонной стойкости в зонах шва н термического влияния; 2) предотвращение образования горячих трещин. Решение первой задачи требует однородности швов и снижения до минимума содержание углерода, серы, фосфора, оксидов в структуре швов, а второй — требует сохранения феррнтной фазы Рея. Противоречивость этих требований разрешают на компромиссной основе, а также дифференциацией сталей по температуре эксплуатации и требуемому уровню коррозионной стойкости. Применяют пассивные флюсы на основе СаΠ— А12Оз-Сар2, с добавкой 88О2 < < ! 0 % для улучшения отделяемосгн шлаковой корки. Однако доля 8102 определяется тем, что весь 8(О2 должен быть связан в комплексы основными окнсламн.
Подавлению кремневосстановнтельного процесса также способствует ввод во флюс оксидов железа (БРЯ/375, ОФ-6). Кроме СаО и СаР2 флюсы этого назначения солержат М80, ЪО2, ТК)2, т. е. оксиды с повышенной термосгойкостью, не выделяющие кислород по механизму днссоциации. Для сохранения в щве хрома Сг — главного элемента, обеспечивающего коррозиоиную стойкость, в состав флюсов (например, ФЦ-19, ФЦ-17, Р-624) вводят его оксид Сг2Оз, что по закону распределения препятствует окислению хрома в ванне. Для подавления вредного влияния серы и фосфора во флюсах (например Е-624) должно содержаться много МпО (8...11%), очищенного от фосфора и серы. К таким флюсам относятся плавленые флюсы ОФ-ЬМ, ОФ-6, Р-624, Р-402, АН-26С, АН-18, ФЦ-! 7„ФЦ-19. Возможно также применение керамических флюсов, изготовленных из поронжов: СаО, СаР2, М80, ферросплавов (раскнслителей и легируюших элементов, скрепленных жидким стеклом).
К ним относятся керамические флюсы БРЯ~375, АНК-45, ФЦК и ФЦК-С. Флюсы для сварки никеля и его сплавов. Основные проблемы сварки этих сплавов связаны с нх большой чувствнтелыюстью к вредным примесям серы и фосфора, растворенным газам, которые вызывают образование пор и горячих трещин.
Поэтому активные плавленые флюсы непригодны для сворки никеля НП-1, НП-2 и его сплавов типа ХН77ТЮ. Положительные результаты получены прн дуговой сварке под фторидным и высокоосновным флюсом АНФ-5 на базе СаР2 — )чаР, имеющим температуру плавления 1223...1423 К н оказывающим модифицирующее лействне натрием, Эффективен также флюс ИМЕТФ на бозе Сарз-ВаС12 с добавками фторидов Нар н Ягрз. Флюс АНФ-22 позволяет легировать шоа бором до О,б %, что предотвращает образование горячих трещин.
Возможно применение керамических флюсов ФЦК, а также ЖН-1, который легирует металл шва элементамн Мп, Т( и А1 и обеспечивает его раскисление, рафинирование н модифнцирование. Флюсы для сварки меди н медных сплавов. Главное достоинство меди — сочетание хорошей элекгропроводности, теплопроводности и высокой коррозионной стойкости. Сохранение чистоты меди в швах необходимо для обеспечения указанного комплекса ее свойств. При окислении меди образуется Сц20„не растворимый в твердой меди, но растворимый в жидкой меди с образованием эвтектики при 0,39 % 02. При кристаллизации Сц20 происходят следующие реакции: (10.11) (10.12) Сц20+ Нэ = 2Сп + Н О; СТО + СО = 2Сц + СОэ.
От сюда следует, что образование паров воды н углекислого газа, м которые не могут выделиться из металла диффузионным путе, ожет привести к образованпю пор и трещин (кводородная боем, лезнь» меди). Вследствие малой химической акпюностн меди и ряда ее сплавов при сварке применяют следующие стандартные плавленые флюсы: ОСЦ-45, АН-348„АН-б0, ФЦ-10, АН-2б, АН-22, АН-20, разработанные для сварки сталей. При сварке меди под рассмотренными выше активными плавпенымн флюсами возможно протекание реакций типа (РеО) + 2Сц = [Со20! * Ре. В результате этих реакций возникаот другие оксиды; МпО, 8!07, А!703.
Поэтому для сохранения в шве чистоты мели применяют ннзкокремнистые флюсы АН-20 с содержанием 8807 < 21%, а также специальные флюсы для мели АНМ-1, АНМ-2 н электродную проволоку пз бескнслородной меди М) илн МБ. Для сварки листов меди большой толщины применяется флюс АН-2б. Если допустимо снижение электропроводности и теплопроводности меди, то применяют бронзовую проволоку БрХ07 н др., которые обеспечивают равнопрочность металла шва с основным металлом. Для сварки латуней (Сц + Уп) применяют флюсы АН-20, АНФ-5 н МАТИ-53, ФУ-10.
Для сварки меди применяют также специальные керамические флюсы ЖМ-1 и К-13МВТУ. Шлаковая система флюса ЖМ-1 включает: СаО-8!Оз-А!703-Сар2 с добавкой раскислнтелей: углерода ц буры (ХаэВ40з - М80). Раль углерода состоит в превращении окислителя СО2 в газовой среде в восстановительный газ СО по реакции С+ СО2 = 2СО. Флюсы для сварки титана и сплавов на его основе. Титан обладает весьма высокой химической активностью и прн нагревании активно взаимодействует с 02, Х2, Нз, С.
Основная проблема свариваемости Т! и его сплавов связана с получением пластичных сварных соединений. Потеря пластичности — результат отрнцатель- влияния растворенных газов, примесей и структурных гйзевращений, поскольку титан обладает полиморфизмом. Окисление титана начинается прн ншреве выше 700 К. До этой температуры он япцищен оксндно-ннтрндной пленкой, которая имеет аналогичную структуру н прочно удерживается на поверхности. Совместное действие кислорода, углерода и азота на свойства металла шва определяют эквивалентом кислорода 10)зк» = 101+ 21Щ+ 2/31С), (10.13) который входит в формулу для определения твердости НВ = 40+ 310(0) (10.14) Главное требование, предъявляемое к флюсам — надакная защита от воздуха и загрязнений компонентами ишака.
Этому требованию удовлетворяют бескнслородные флюсы на основе фторидов н хлорндов щелочных и щелочно-земельных металлов: АНТ-1, АНТ-3 (см, табл. 10.1), а также АНТ-5 и АНТ-7 (последний применяется для сварки деталей толщиной до 40 мм прн большой силе тока). Однако ударная вязкость швов при сварке под флюсом не достигает значений, получаемых при сварке в аргоне неплавящимся электродом. Более эффективна комбинированная флюсогазовая защита. Флюсы для сварки алюминия н «го сплавов. Плавленые флюсы для сварки алюминия состоят из хлорндов и фторидов щелочных и щелочно-земельных металлов, Вследствие высокой электропроводностн расплавленный флюс АН-А1 н другие шунтируют дугу, что препятствует ее успэйчивому горению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
