Якушин Б.Ф. - Физико-химические и металлургические процессы в металлах при сварке (1043835), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Также интенсивно диссопиируют ингриды алюминия, ниобия, хрома, мапиш, мопиблена; 4) высоквл степень разрежения. которэл может бмть достигнута в сварочной камере при сварке электронным лучом„способствует разрушению поверхностных загрязнений и оксидных пленок, которые, как правило, препятствуют получению качественного сварного соединении при дуговых способах сварки. 10.2.6.
Металлу)ркин гвэондамеиной обрабетки При газопламенгюй обработке металла, вюлочаюшей в себя сварку, пайку, наплавку и резку металла, используют теплоту горения горючик газов и паров. Газовая сварка. Этот особый случай сварки металлов в активных газах харакгереэуегся тем, что исючником теплоты является газовое пламя, а сварка происходит в струе продуктов ьторания— ацетилена СгНг в кислороде.
В качсспш горючих газов наряду с ацетиленом используются глюке смеси различных газообразных илн жилкнх углеаолородов Считают, что пламя имеет онислншльный или восстановнтеэьный харакшр, в зависимости ст соотношения объемов Ог н СгНг Р= — ". (10.25) сзпь При значении В <! в пламени образуется избыток Нг и оксида углерода СΠ— восстановителя. Это препятствует окисяенню железа и способствует его раскислеиию. Кроме того, при сварке стали в сварочной ванне раствор»ется углерод и образуютса карбиды: Зре+ С= [ЕезС]; (10.26) (10.27) Зре.ь 2СОжз(реЗС]+СОг. В результате реакции (!028) получшэся нейтральное или так называемое нормальное пламя. Примерная зависимость температуры пламени от расстояния х (от среза сопла горелки) приведена на рис. 10.13. Максимальная температура постигается в рабочей зоне около ялра шшмени (см.
Рис. 3.13). Однако состав продуктов реакции и температура пламени меняются по длине факела. Вследствие подсоса кислорОда из окружаклцей среды происходит догорание СО и Нг — эта часть пламени носит название ореола. Состав пламени в рабочей зоне обеспечивает также восстановительный каракгер реакций, и плавление металла длл об- 5 !О 15х мм Рнс. 10 13 Рэслределевве тем оературм э плаксив глэоселрочией горелки по расстоянию от среза сопла. / — лармлльлал ллкнл; 2 — лкксллглльлал ллкнлг 3 — лвэгллзоклкллиил лллнл 505 При значении ]1 = !...1,2 в результате полного сгорания угчерода кислород связывается в СО: СгНг+Огкп2СО+Нг. (1028) разовання сварочной ваннм идет без заметного окисления. При сварке углероднстык и низколегированнык сталей жшнгиых свойств пламени достаточно для получения высонзкачеспюниых сварных соединений преимущественно тоикодистоаого непала.
При сварке цветных сплавов, а тыоке при пайке ши рафинирования мешлла сварочной ванны используют флюсы. Так, прн сварке медных сшжвов, и особенно лагуной, применяют жидкий флню. Ои полаепж в пламя горелки инжекцией вместе с ацетиленом и, сгорая, образует В!03, который закрывает тонкой жидкой пленкой зеркало сварочной ванны, извлекает из нее оксиды меди и замедляез испарение цинка. Также применяют н твердые флюсы в виде пасты, яанося их на кромки сяариваемого метаяла. Такие фвкюы содержат бораты, фосфаты и галлилы щелочных металлов.
Гаэвкислареднав резка. Прн значеник бю) (см, (1025)) пламя получает резко окислительный хвракюр и используется при разделительяой резке или поверхностной отрожке металла. Процесс резки силл имеет лве стадии. 1. Металл рюогревается пламенем ацетилене-кислородной горелки до температуры воспламенения металла в струе кислорода, но ниже температуры плавления. Эта температура лля малоуглеродиспзй стали составляет 1623 К; она повышаетгл с увеличением содержания углерода. 2. На нагретый металл подается под давлением коицентряроааннаа струя кислорода, что приволит к локальному окислению железа, т.
е. образованию оксилоя, обладшоших ооинженной температурой плавления, и к выносу их в жцлкой фше струей кислорола пз полоспз реза. Таким обрезом, мешал на кромках реза не переходит в жидкое состояние. Теплота окисления железа весьма значительна н составляет около 70 % общего теплового баланса процесса резки, превышая теологу от подозревающего пламени.
Это позволяет прнмеюпь вместо апепшена лругие горючие газы: пропан, пропан-бутановую смесь и др, Высокая температура прн резке стали практически исключает образование Ее!От (см. гл, 9), и в продуктах окисления, выносящихся из полости реза, обнаруживаютса РеО, РезО4 и несгоревшее железо примерно в таком соотношении, %: 20 Ре, 30 РеО, 50 ЕезО4. Кислородно-флнковая резка. При кислородной резке стхчсй и чугунов, имеющих большее содержание углерода, возннкшот трудности, обусловленные тем, что углерод поаышжт температу- ру воспламенения железа н одновременно понижает темпершуру плавления, т.
е, нарушает основнме условия резки: Т ге~ < < Г . 7' ы,о < Г, „о . КРОМЕ ТОГО, Важиа жнДКОГЕКУЧЕСГЬ окислов, удаляющихся из полости реза, Так, кремний и хром, образуюгцие вязкие шлаки, затрулняют разделительную резку. В этих случаях применяют кислородно-флюсовую резку, при которой в струю режущего кислорода подастся железный порокюк.
Он повышает температуру в области реза и синшмт концентрацлю препятствующих резке элементов. Этим методом, который был разработан Г.Б, Евсеевым в МГТУ им. Н.Э. Баумана. можяо резать и неметаллические мшерналы (бетон, шлак) — практически заготовки л обод толщины. !0З, Снярня электродяып с нонрщтнеы Исторически это метод защиты появилса раньше всех уже рассмотренных методов. Он обеспечивает комбинированную газовую н шлаковую защиту и осуществляется при ручной луговой сварке электродами с покрытием. Промышленное применение этого способа началось в середине 20-х годов ХХ в.
В последние десятилетия комбинированный метод зашиты реализуется н при механизированной сварке порошковой проволокой. Предложенная Н.Н. Бенардосом сварка металлическим элекхродом без покрытия давала очень ннзкое качество сварных соединений, так как плавление стали в луговом разряле приводило к реэкоыу выгоранию углерода, марганца и кремния. Кроме того, металл шаа насыщалса кислоролом, аютом и волоролом возлуха. Данные, характеризуннцне щмененне со<шва металла при плавлении электродной проволоки в вояушной втык<фере приведены в табл.
10.4, из которой следует, что в шве уменьшаезся почти в 4 раза содержание углерола - основного элемента-упрочнителя, а также лругнх легирующих элемезпов (51, Мп). Одновременно резко возрастает (в 32 раза) содержание азота, а также кислорода (в 10 раз). Поэтому свойства металла шва, наплавлениого электродом без покрытия, очень низки.
Наиболее резко снижается 3 э ударная вязкость; она падает до 0,5 МДж(м (вмесго й МДэг(м ), что вызвано главным образом увеличением кислорода и азота. 507 Твблнца 10.* Сравнение мюсааыз делей, 'Ъ, кама«ме«тев ыекгролнега сыржвв Са Об н металла шва прн сварке злекзравем УОНИ-! 3255 н элскгралвм Сплю без пакрыюп«(астальяпе — змлею) Со«зппп«с мыс саста Эп«ьтроппн стер«псиь с ав Мсипп ипп прп смзг«н ЭЯСЗГЦКЯЭМ УОИИ-!32 С .ОВЕЮ пем«ьппч 'Унсиьпнстсч и 3,8 Гпз».
Унеаьшпсмп Учспьммчсп и пзпспсппл. ' Упспичизпезс» и!О Вю. «Уасппчпппсзсп п 32 Вюь Благоларя разработке покрытий, шзаввщпхся емеси с металлом электрола, удалось павьюпш качество нашмвлспного металла и сварного соединения в целом. Это обеспечшю шлроксп применение ручной н мюинизнрощьшой сварки в целом ряде отраслей производства — в стршцельствс, аудосгроенмп, эцергомашншктроеннн н лр., где она незаменима нз-за се мыювренносгн и возмшкнасгн вьпюлмсння сварочных работ в труднодоступных местах.
В настоящее время разработан шнракнй асюзртнмент электродов для сяаркн сталей ра инчного тппа н мнопи сплиюв прп нзго. товленин ответственных изделий. Их лпля в общем объеме сварочных материалов составляет около 30 У«. Иар«щу с згнм интенсивно увеличивается объем применения порошковых проволок, содержащнх внутрн оболочки пракпзческп те же компоненты, какие используются прп нзгогопленнн покрьппй. Однако в шпаге порошковых проволок нет техн«иогпческпх добавок типа свяэующнх п пластификаторов, Поэтому онн абеспечпвшот бовее высокое качество швов, а также автоматпзецню сварки. О,б 0,4 О ! 2 (мм Рне, !Одб.
Схема замеРа Лвпамв'мскапз шпыняя гк"зп абпюгппд прн дуговой сварке зпекгродамн с покрмтпсм: ! — зппп«реп; 2 - сппсию«нсс имсппс; 3 - и«паня зппп Рнс. 10.!4. Схема щзашпакопой зпшнгм мюаппа прн сварке электродами с накрыл нем; ! — юсрпспь злсюссдк 2 — спас«чипе зпппп," 3 мпз: 4 — импк; 5 - зашит п«Ш г«з: 6 — капли элепнмппмс мстпюа; 7 — пуск 8 — спарпючнмя мета«п Рнс„10.15. Зависимость линампчсскога давленая зашптной газовой струп ат рассппшпп ! между втулкой покрьпнп н поверхностью метапла прн сварке юектраламп УОНИ-!3255 дпамстром 2,5 мм (припая Ин 5 мм (кряжи 2) 1ОЗЛ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
