Антикорозійний захист зварних вузлів

З метою запобігання готових виробів в процесі експлуатації або зберігання від руйнівної дії навколишнього середовища на поверхнях їх створюються спеціальні захисні шари або плівки. У виробництві літальних апаратів в залежності від типу конструкції, властивостей матеріалу і умов експлуатації використовуються різні способи антикорозійного обробки.

Найбільш часто зустрічаються наступні:

1. Електрохімічна обробка виробів в спеціальних електролітичних ваннах. Такий обробці найчастіше піддаються вироби з легких сплавів. Після неї на поверхні виробу створюється міцна і щільна захисна плівка окислів, стійка проти хімічного впливу деяких середовищ.

При електрохімічної обробки зварених виробів, виконаних точкової або роликового контактним зварюванням, важливою проблемою є запобігання потрапляння в нахлесточного з'єднання електроліту. З цією метою напустку герметизують клеєм марки ФЛ-4С або ВК-1. Ці клеї можна наносити як до зварювання, так і після зварювання. В останньому випадку життєздатність клею не має великого значення, а процес зварювання не ускладнюється наявністю в'язкої прошарку. Введення клею в напустку після зварювання виробляють вручну або механічним шляхом за допомогою спеціальних шприців.

На рис. 59 приведена схема напівавтоматичного внесення клею в зазор між обшивкою і елементом жорсткості на панелях літака. При цьому забезпечується точне дозування клею по довжині профілю і допускається робота оператора на декількох позиціях одночасно. Швидкість пересування клєєнаносящего агрегату щодо панелі від 2 до 7 м /хв; керування дистанційне.

Після зварювання конструкції піддаються термообробці для полімеризації клею.

Під напустку алюмінієвих і сталевих деталей можна вводити також клей холодного затвердіння КС-609 який не потребує термообробки і допускає проведення після зварювання антикорозійного хімічної обробки.

Антикорозійний захист зварних вузлів

Мал. 1. Схема внесення клею в напустку зварного з'єднання:
1 - елемент жорсткості, 2 - візок, 3 - шприц, 4 - обшивка

Для захисту зовнішньої поверхні від корозії виробів з маловуглецевої і низьколегованих сталей в окремих випадках після зварювання також проводиться електрохімічна обробка - ціанування, цинкування, фосфатування.

2. Найбільш простим способом захисту є нанесення лакофарбових покриттів на поверхню виробів. Створення таких покриттів зазвичай проводиться в два етапи: а) грунтування, т. Е. Нанесення грунтів, міцно зчіплюються з поверхнею виробу; б) нанесення шару фарби або лаку (пензлем, зануренням або пульверизацією в електричному полі).

Внутрішні поверхні деталей з маловуглецевих і низьколегованих сталей, які піддаються контактному зварюванні, іноді покриваються шаром електропровідного лаку № 119 МХП СРСР , Який допускає контактне точкове зварювання навіть після висихання.

3. Захисні шари різних металевих матеріалів, що наносяться з різними цілями. Одні з цих матеріалів створюють хімічний захист, інші - фізичну. Ці шари також можуть наноситися різними способами - металізацією, напиленням, електролітичним шляхом. Наприклад, металізацією наноситься шар окисленого алюмінію на поверхню кожухів камер згоряння реактивних двигунів. Такий шар має захисні властивості при роботі в умовах підвищених температур. Великі можливості з нанесення захисних шарів для роботи в умовах високих температур відкриває плазмового напилення тугоплавких матеріалами.

У ряді випадків використовується і гальванічний спосіб нанесення металевих шарів (нікелювання, хромування, міднення і т. П.).

4. До...

Електроконтакта і електрошлакове зварювання

Електроконтакта зварювання. При електричної контактної зварюванні для нагрівання зварюваних частин використовується теплота, яка виділяється при проходженні струму через місце зварювання, де деталі знаходяться в контакті. У місці контакту спостерігається збільшене електричний опір в порівнянні з іншими ділянками електричного кола. Після досягнення зварювального спека зварювані частини для їх з'єднання здавлюють.

Електроконтакта зварювання вперше була запропонована Н. Н. Бенар-ДОСом в 1882 р

Значення електроконтактного зварювання в промисловості безперервно зростає. Розвиток контактного зварювання пов'язано з розвитком електрифікації і переходом на масове виробництво різних деталей.

Існують три види контактного зварювання: стикове, точкове і шовнал.

Електроконтакта і електрошлакове зварювання

Мал. 1. Схема стикового зварювання

Стикова зварювання. Для стикового зварювання з'єднуються частини 1 (рис. 1) затискають в клемах-електродах зварювальної машини і пропускають через них струм великої сили, індукує у вторинній обмотці трансформатора. При цьому в місці контакту частин внаслідок підвищеного опору виділяється велика кількість тепла і відбувається нагрів їх до зварювального спека. Нагріті частини стискаються, і в місці їх контакту відбувається сварка.

Розрізняють три різновиди стикового зварювання:

1) опором без іскроутворення,

2) безперервним оплавленням,

3) переривчастим оплавленням.

При зварюванні опором спочатку приводять в щільне зіткнення зварювані частини, потім пропускають струм. Після досягнення зварювального спека ток вимикають і частини здавлюють.

При зварюванні безперервним оплавленням ток включають за наявності зазору між частинами, потім їх зближують, причому повітряний зазор між частинами пробивається електричним струмом, відбувається іскроутворення і оплавлення поверхонь контакту. З'єднання частин відбувається при подальшому їх стисненні. Способом оплавлення можна проводити зварювання легованої сталі, а також різних металів (мідь - сталь, ковкий чавун - сталь, латунь - сталь, алюміній - мідь і ін.), чого не можна досягти при зварюванні опором без оплавлення. Крім того, зварювання за способом оплавлення відбувається швидше, ніж зварювання опором, але при цьому мають місце деякі втрати металу у вигляді бризок.

При зварюванні переривчастим оплавленням проводиться чергування короткочасного щільного і нещільного контакту зварювальних частин. Після досягнення нагріву на потрібну глибину частини здавлюють. Цей спосіб застосовують, коли потужність обладнання недостатня для зварювання безперервним оплавленням.

Стикова зварювання можлива для різних перетинів, до 50000 мм 2 і більше, причому форма виробів може бути найрізноманітнішою: круглою, квадратної, фасонної (рейки, куточки, труби). Однак форма і перетин кожної пари зварювальних частин повинні бути однаковими. стикова зварювання застосовна також для з'єднання штампованих листів

(Наприклад, частин кузовів автомобілів); при цьому протяжність місця зварювання може досягати 2 м.

Міцність шва стикового зварювання не поступається міцності основного металу, тому стикова зварка застосовна і для відповідальних з'єднань.

Продуктивність стикового зварювання: при ручному управлінні - до 120 з'єднань на годину, при механічному - до 500.

Стикова зварювання дуже поширена в масовому і серійному виробництві.

Електроконтакта і електрошлакове зварювання...

Електродугова зварювання та різання

Спосіб Бенардоса. На рис. 1 приведена схема зварювання за способом Бенардоса. Електрична дуга збуджується між зварюваної деталлю і графітовим електродом. Електрод закріплюється в тримачі, який гнучким кабелем приєднується до одного з полюсів джерела струму, як правило, до катода (негативного полюса). Зварювана деталь поміщається на металевій плйте, з'єднаної з другим полюсом джерела струму. запалювання дуги виробляють короткочасним зіткненням електрода зі зварюваної деталлю і подальшим їх роз'єднанням. Встановлена електрична дуга підтримується при незмінній відстані між основним металом і електродом. Це відстань визначає довжину дуги і приблизно дорівнює діаметру електрода. Дуга, що має температуру понад 5000 °, розплавляє кромки зварювальних частин, і метал кромок зливається в загальну ванночку. При пересуванні дуги вздовж зварювальних кромок нагріваються і плавляться нові частинки металу, ванночка переміщається, а що залишається позаду метал твердне, остигає і утворює шов, що з'єднує зварювані частини в одне ціле. Часто ванночка поповнюється за рахунок присадочного металу, внесеного в полум'я дуги у вигляді круглих прутків. Іноді присадний метал укладають в оброблення шва заздалегідь.

Електродугова зварювання та різання

Мал. 1. Схема зварювання за способом Бенардоса

Зварювання за способом Бенардоса має обмежене застосування в промисловості. Вона використовується для отримання бортових з'єднань тонкостінних сталевих деталей, де не потрібно присадочний метал для кольорових металів і чавуну, а також для наплавлення порошкоподібних твердих сплавів. При цьому способі зварювання зазвичай застосовують постійний струм, причому з метою забезпечення стійкої дуги і меншої витрати електродів, а також для кращого прогріву деталі при зварюванні користуються прямою полярністю: деталь роблять анодом (+), а електрод - катодом (-).

Електродугова зварювання та різання

Мал. 2. Схема зварювання за способом Славянова (я); зварювання покритим електродом (б):
1 - електрод; 2 - спрямований метал; 3 - кірка затверділого шлаку; 4 нlb - зварювані частини; 6 - ванночка рідкого металу

Спосіб Славянова. за способом Славянова (рис. 2 а) застосовується металевий електрод 1 у вигляді дроту. Дуга, що збуджується між електродом і основним металом, плавить як основний метал, так і електрод, причому утворюється загальна ванночка, де перемішується весь розплавлений метал. Таким чином, електрод тут є одночасно і присадним металом. Електродний дріт випускається діаметром від 1 до 10 мм. Для зварювання стали найчастіше застосовують м'яку сталевий дріт, що містить 01-018% вуглецю. для зварювання легованої сталі застосовують дріт зі сталі марок СВ ЮГС , СВ ЮГСМ , Св-20ХГСА, Св-15М та ін..

При ручного дугового зварювання за способом Славянова користуються майже виключно покритими електродами (рис. 2 б), поверхня яких обмазана спеціальним складом. Покриття електродів бувають тонкі (іонізуючі) і товсті (якісні).

тонкі покриття наносяться для підвищення стійкості горіння електричної дуги; вони зазвичай складаються з крейди з рідким склом. Знаходяться в складі крейди з'єднання кальцію легко іонізуються (виділяються у вигляді електропровідних частинок) і, заповнюючи газовий проміжок дуги, полегшують її горіння. Вага іонізуючого покриття становить 1-2% від ваги електрода, а товщина шару обмазки коливається ...

Електричне зварювання і різання

Електричне зварювання металів є великим російським винаходом. У 1802 р акад. В. В. Петров відкрив явище дугового розряду і можливість використання теплоти дуги для розплавлення металів. У 1882 р російський винахідник Н. Н. Бенардос запропонував застосувати електричну дугу для зварювання металів вугільним електродом. У 1888 р гірничий інженер Н. Г. Славянов замінив графітовий електрод металевим. В даний час близько 99% робіт по дугового зварювання виконується способом Славянова.

Електричне зварювання і різання

Мал. 1. Схема термітного зварювання з оплавленням

Електродугове зварювання по поширенню займає перше місце серед інших видів зварювання. Вона може бути застосована до виробів будь-яких розмірів і піддається механізації. Автоматична електроду-говая зварювання вже отримала велике виробниче застосування.

Електродугове зварювання широко використовується при виготовленні залізничних вагонів і платформ; корпусів, палуб і інших відповідальних частин морських і річкових суден; всіх типів котлів (в тому числі котлів високого тиску), підйомно-транспортних споруд; трубопроводів для газів, рідин і сипучих речовин; металевих конструкцій будівель, промислових споруд, мостів; деталей електричних, сільськогосподарських та інших машин і механізмів.

До числа металів, що зварюються електричною дугою, відносяться майже всі конструкційні стали, сірий і ковкий чавун, литі і порошкові тверді сплави, мідь, алюміній, нікель, титан і їх сплави.

 ...

Зварювання, різання та паяння металів

Зварювання та пайка виробляються із застосуванням місцевого нагріву і забезпечує отримання нероз'ємних з'єднань металевих частин.

Зварюваністю називається властивість металів давати міцні нероз'ємні з'єднання виготовлених на них предметів при нагріванні до певної температури стиків цих предметів.

При цьому одні метали здатні зварюватись лише в рідкому стані, коли метал зварювальних частин доводиться до плавлення, зливається в загальну, більш-менш однорідну ванночку, після затвердіння якої утворюється шов (зварювання плавленням); інші метали можуть зварюватись як в рідкому, так і в твердому (пластичному) стані з застосуванням тиску, що сприяє щільному контакту і взаємної дифузії металу в місці зіткнення зварювальних частин (зварювання тиском).

У техніці зварювання металів має дуже важливе значення. Зварні конструкції міцніше і дешевше клепаних і дають значну економію металу. Зварювання застосовують також для виготовлення зварних конструкцій замість литих, при виправленні вад лиття та відновленні поламаних деталей.

Зварювання плавленням має найбільше застосування внаслідок меншої вартості, простоти обладнання та універсальності. Слід, однак, відзначити що при зварюванні плавленням відбуваються значні зміни в хімічному складі наплавленого металу і в його структурі.

У рідкій ванні відбувається окислення розплавленого металу, розчинення азоту, вигоряння легуючих компонентів. При застосуванні спеціальних обмазок електродів може відбуватися легування і розкислення ванни. При охолодженні ванни метал кристалізується, внаслідок чого в зоні шва утворюється лита (столбчатая, дендритная або равноосная) структура; ділянку неповного розплавлення (переходу від наплавленого металу до основного) і прилегла до нього ділянка перегріву характеризується грубозернистим будовою, що знижує в'язкість; далі йдуть ділянки нормалізації (нагрів вище точки Лс3), неповної перекристалізації (нагрів між точками Асх і Ас3) і ділянку рекристалізації, кожен з яких має різну структуру. Наслідком цього є більша або...

Зварювання титанових сплавів

При питомоїщільності в 45 г /см3 титан і його сплави мають тимчасовий опір від 45 до 150 кгс /мм2. Заміна стали титаном зменшує масу виробів на 20-30%.

Титан володіє також високою антикорозійною стійкістю. Для зварних виробів використовується технічний титан, що містить домішки газів - кисню, азоту, водню (марки ВТ 1-00 ВТ1-0 ВТ-1) і, крім того, алюмінію, хрому, молібдену, олова, ванадію, марганцю, церію ( марки ВТ-5 ВТ5-1 ВТ6 ВТ8 ВТ14).

Титан більш активний в порівнянні з алюмінієм до поглинання кисню, азоту та водню в процесі нагрівання. Тому при зварюванні технічного титана необхідна особливо надійний захист від цих газів. Такий захист здійснюється при дугового зварювання в інертних газах (аргоні, гелії) або флюсом-пастою, що наноситься на кромки зварювальних частин відповідним шаром. Інститут електрозварювання ім. Е. О. ГТатона розробив серію спеціальних флюсів-паст (від АН-ТА до АН-Т17А), які за складом є безкисневими фторіднохлоріднимі. Дугове зварювання титану та його сплавів покритими електродами, вугільною дугою, а також газовим полум'ям не застосовуються. Цими видами зварювання неможливо забезпечити високу якість зварних з'єднань через занадто великої активності титану до кисню, азоту та водню.

Технічний титан з'єднують аргонодуговой, дугового під флюсом і деякими видами зварювання тиском (наприклад, дифузійної).

 ...

Зварювання термічно зміцнених сталей

Термічною обробкою (найчастіше гарт плюс відпустку) підвищують механічні властивості як вуглецевих, так і легованих конструкційних, теплостійкістю, жароміцних та інших сталей, наприклад, марок 10Г2С109Г2С, 14Г215ХСНД, 12Г2СМФ, 15Г2СФ, 15ХГ2СФР, 15Г2АФ, 15ХГСА, 15ХГ2СФМР і ін.

При змісті вуглецю більше 012% термозміцнення стали в процесі зварювання утворюють гартівні мікроструктури, а в зоні термічного впливу відбувається разупрочнение металу, якщо зварне з'єднання не піддається після зварювання термічній обробці. Зміни температури нагріву і твердості зварного з'єднання термічно зміцненої сталі дані на рис. 101 З малюнка видно, що зона термічного впливу

при зварюванні термічно зміцненої сталі, схильної до гартування розділяється на наступні ділянки: 1 - неповного розплавленим (ділянка металевої зв'язку), 2 - загартування і перегріву з темпі ратура нагріву вище 920-950 ° С, 3 - неповною гарту з ТЄЇ $ температурою нагріву від 720 до 920 ° с, 4 - ділянка разупрочнения з температурами нагріву нижче 720 ° с.

На ділянці гарту твердість метал ла буде максимальною, на ділянці не повною гарту твердість знижена. Найнижча твердість у порівнянні іншими ділянками, а також з основних зас металом буде на ділянці разупрочне ня. Ділянка разупрочнения - саме їла бою місце зварного з'єднання при ексу експлуатації вироби без нагріву.

Ширина ділянки разупрочнения впливав ет на працездатність зварного з'єд нання: вона буде тим вище, чим меньш ширина цієї ділянки. Ширина участк разупрочнения залежить від швидкості ох лажденія і від стійкості основного ме талу до зміни температури.

Для зниження ширини разупрочнен ного металу як і всієї зони тримаючи ського впливу слід застосовувати режими зварювання з низькою погон 'ної тепловою енергією.

Так як газове зварювання термічно зміцнених сталей викликає освіту широкого ділянки разупрочнения, то вона не може бути рекомендована, якщо не можна виконати последующе термічну обробку.

 ...

Зварювання середньолегованих сталей

Хромокремнемарганцевая конструкційна (20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГСА ), Хромокремнемарганцевонікелевая конструкційна (30ХГСНА), хромонікелемолібденованадіевая конструкційна (30ХН2МФА), хромомолібденовая жароміцний (12Х5МА), хро-монікелемолібденовая жароміцний (20Х2МА) та інші середньо-леговані сталі з вмістом вуглецю до 0 , 5% поставляються в основному по ГОСТ 4543-71 і поділяються на якісні і високоякісні.

Середньолеговані стали володіють тимчасовим опором 60-200 кгс /мм2; вони відносяться до перлітного класу.

Ці стали характерні високою стійкістю проти переходу в крихке стан; тому їх застосовують для конструкцій, що працюють при низьких або високих температурах, при ударних або знакозмінних навантаженнях, в агресивних середовищах і інших важких умовах.

Середньолеговані стали дуже чутливі до нагрівання, при зварюванні вони можуть гартуватися, перегріватися, утворювати холодні тріщини, що ускладнює їх зварювання. Чим вищий вміст вуглецю і легуючих домішок і чим більше товщина металу, тим гірше зварюваність цих сталей.

Зварювання середньолегованих сталей повинна проводитися електродами з фтористо-кальцієвим покриттям на постійному струмі при зворотній полярності з виконанням багатошарових швів каскадним і блоковим способами. Технологія зварювання повинна передбачати низькі швидкості охолодження металу шва. Істотно сприяє попередженню тріщин підвищення температури розігріву більше 150 ° С. Довжина щаблі каскадної зварювання повинна вибиратися з розрахунку зазначеного розігріву металу попереднього шару шва, перед накладенням наступного шару. Зазвичай довжина щаблі становить 150-200 мм.

 ...

Зварювання низьколегованих сталей

Леговані сталі підрозділяються на конструкційні (легуючих елементів в сумі менше 25%), середньолеговані (від 25 до 10%) і високолеговані (більше 10%). Низьколегованісталі ділять на низьколеговані низьковуглецеві, низьколеговані теплостійкі і низьколеговані среднеугле-родістие.

Зміст вуглецю в низьколегованих низьковуглецевих конструкційних сталях не перевищує 022% - Залежно від легування стали підрозділяють на марганцевисті (14Г, 14Г2), кремніймарганцевистих (09Г2С, 10Г2С114ГС, 17ГС та ін.), хромо-кремніймарганцевистих (14ХГС і ін.), марганцовоазотнованадіе-ші (14Г2АФ, 18Г2АФ, 18Г2АФпс і ін.), марганцовоніобіевая (10Г2Б), хромокремненікельмедістие ( ЮХСНД , 15ХСНД) і т. д.

Низьколеговані низьковуглецевих сталі застосовують в транспортному машинобудуванні, суднобудуванні, гідротехнічному будівництві, у виробництві труб і ін. Низьколеговані стали поставляють по ГОСТ 19281-73 і 19282-73 і спеціальними технічними умовами.

Низьколеговані теплотривкі стали повинні мати підвищену міцність при високих температурах експлуатації Найбільш широко теплостійкі сталі застосовують при виготовленні парових енергетичних установок. Для підвищення жароміцності в їх склад вводять молібден (М), вольфрам (В) і ванадій (Ф), а для забезпечення жаростійкості - хром (X), який утворює щільну захисну плівку на поверхні металу.

Низьколеговані середовищ-неуглеродістие (більше 022% вуглецю) конструкційні сталі застосовують в машинобудуванні зазвичай в термо-обробленому стані. Технологія зварювання низьколегованих среднеуглероді-стих сталей подібна технології зварювання среднелегіро-ванних сталей.

Особливості зварювання низ = колегірованних сталей. Низьколегованісталі зварювати важче, ніж низьковуглецеві конструкційні. Низьколегована сталь більш чутлива до теплових впливів при зварюванні. Залежно від марки низьколегованої сталі при зварюванні можуть утворитися гартівні структури або перегрів в зоні термічного впливу зварного з'єднання.

Структура околошовной металу залежить від його хімічного складу...

Зварювання міді і її сплавів

Зварюваність міді. Мідь зварюється погано через її високу теплопровідність, жидкотекучести і підвищеної схильності до утворення тріщин при зварюванні.

Теплопровідність міді при кімнатній температурі в 6 разів більше теплопровідності технічного заліза, тому зварювання міді і її сплавів повинна вироблятися зі збільшеною погонной тепловою енергією, а в багатьох випадках з попередніми і супутнім підігрівом основного металу.

При переході з твердого стану в рідке мідь виділяє велику кількість тепла (прихована теплота плавлення), тому зварювальна ванна підтримується в рідкому стані більш тривалий час, ніж при зварюванні стали. Підвищена вологотекучість міді утрудняє її зварювання у вертикальному, горизонтальному і особливо в стельовому положеннях.

 Водень у присутності кисню чинить негативний вплив на властивості міді. Водень, що проникає в мідь при підвищених температурах зварювання, реагує з киснем закису міді, утворює водяну пару, який, прагнучи розширитися, приводить до появи дрібних тріщин. Це явище при зварюванні міді називають «водневою хворобою». Якщо зварювати мідь покритими мідними електродами без підігріву виробу, що зварюється (з швидким охолодженням), то виникають гарячі тріщини.

Однак при зварюванні з підігрівом, що створює умови повільного охолодження, водяна пара в більшості випадків до затвердіння металу виходить назовні; невелика частина водяної пари залишається між шаром зварювального шлаку і поверхнею металу шва. В результаті цього поверхня металу шее після видалення шлаку стає нерівною, з дрібними поглибленнями ( «рябий»), що можна уникнути при дуже повільному охолодженні шва.

чим більше міститься кисню в зварюваної міді, то більша проявляється «воднева хвороба».

Домішки в міді миш'яку, свинцю, сурми, вісмуту і сірки утрудняють зварювання. Вони практично не розчиняються в міді, але утворюють з нею легкоплавкі хімічні сполуки, які, перебуваючи у вільному стані, розташовуються по межах зерен і послабляють міжатомні зв'язку. В результаті під дією розтягує...

Зварювання магнієвих сплавів

Магній має ще більшу спорідненість до кисню, ніж титан; тому його зварюваність гірше зварюваності титану.

Магній, з'єднуючись з киснем, утворює тугоплавку і важку окис магнію. Температури плавлення магнію і окису маг *! Йя відповідно рівні 651 і 2150 ° С, питомі щільності - відповідно 174 і 32 г /см3. Щільність магнієвих сплавів - близько 1.8 г /см3. Тимчасовий опір сплавів при розтягуванні становить від 21 до 34 кгс /см2.

Магнієві сплави зварюються вольфрамовим електродом в захисному середовищі аргону. Газове зварювання, дугове зварювання покритими електродами і вугільним електродом застосовуються рідко. Ар-гонодуговую зварювання рекомендується застосовувати для всіх магнієвих сплавів. Газове зварювання можна застосовувати тільки для сплавів марок MAI , МА2 МА8 МЛ2 МЛ5 і МЛ7 і лише із застосуванням флюсу з фтористих солей. Найкращим флюсом вважають флюс ВФ-156 (333% фтористого барію, 248% фтористого магнію, 195% фтористого літію, 148% фтористого кальцію, 48% натрієвого криолита, 28% окису магнію) .

 ...

Зварювання легованих теплостійких сталей

За ГОСТ 20072-74 теплотривкі стали по мікроструктурі підрозділяються на сталі перлітного класу (молібденохромовая 12МХ, хромомолібденованадієвих 12Х1М1Ф, хромомолібденових-надіевотітановая з бором 20Х1М1Ф1ТР, хромомолібденованадієвих з підвищеним вмістом вуглецю 25Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20ХЗМВФ, 20Х1М1Ф1БР та інші стали мартенситного класу (хромистая 15X5 хромістомолібденовая 15Х5М, 15Х5ВФ, 12Х8ВФ і ін.).

Вироби, що експлуатуються при температурах вище 600 ° С, виготовляють з високолегованої жаростійкої і жароміцної сталі.

Все теплотривкі стали поставляються споживачеві в стані після термічної обробки (загартування плюс високий відпустку; отжиг).

Для дугового зварювання теплостійких сталей ГОСТ 9467-75 передбачає дев'ять типів електродів (Е-09М, Е-09МХ, Е-09Х1М, Е-05Х2М, Е-09Х2М1 Е-09Х1МФ, Е-10Х1М1НФБ, Е10ХЗМ1БФ, Е10Х5МФ).

Технологією зварювання теплостійких сталей будь-якої марки передбачається попередній або супутній місцевий або загальний підігрів зварюваного виробу, забезпечення однорідності металу шва з основним і термічна обробка зварного вироби.

Додатковий нагрів зварюється необхідний для усунення закаливаемости металу. При зварюванні без додаткового нагріву в металі шва і в околошовной металі утворюються карбіди хрому і молібдену, що викликають крихкість зварного з'єднання.

Однорідність металу шва з основним потрібна для виключення дифузійних явищ при хімічному вирівнюванні металу шва і околошовной металу при високих температурах під час експлуатації зварних виробів, оскільки переміщення хімічних елементів у процесі дифузії призводить до зниження тривалості експлуатації виробів.

За допомогою термічної обробки вдається отримувати однакову у всьому зварному виробі мікроструктуру, якщо хімічний склад металу шва не відрізняється від хімічного складу основного металу. Такий метал має підвищеними механічними властивостями і здатністю тривалий час працювати в умовах нагріву. Однак для підвищення тривалості роботи виробів потрібно правильно вибрати режим...

Зварювання високолегованих сталей і сплавів

Високолегованої називають сталі, що містять один або кілька легуючих елементів в кількості 10-55%.

Високолегованої називають сплави на залізонікелевій основі (заліза і нікелю міститься більше 65%) і на нікелевої основі (нікелю міститься більше 55%).

За ГОСТ 5632-72 налічується 94 марки високолегованих сталей і 22 марки високолегованих сплавів. Кілька марок сталей і сплавів випускається з різних технічних умов.

Високолеговані і сплави класифікують за різними ознаками, головним чином, за системою легування, структурою та властивостями. За системою легування високолеговані стали ділять, наприклад, на хромисті, хромонікелеві, Хромомарганцевие, хромонікелемарганцевие, хромомарганцеазо-Тіст. Найпоширеніші високолеговані сплави - нікелеві, нікелехромістие, нікелехромовольфрамовие і нікелі-хромокобальтових.

Зварювання високолегованих сталей і сплавів

Мал. 1. Схема зміни температури в зварному з'єднанні термічно зміцненої сталі:
М. Ш, -метал шва; 123 4 - ділянки сплаву, загартування, неповної гарту, відпустки (разупрочнения); О. М. - основний метал

За структурою високолеговані стали підрозділяють на ста-ли мартенситного класу (наприклад, 15X515Х5М, 15Х5ВФ, ПРХ16Н4Б, 11X11Н2В2МФ - всього за стандартом 20 марок), мар-трнсітно-феритного класу (15Х6СЮ, 15Х12ВНМФ, 12X13 та ін.), Феритного класу (08X1310Х13СЮ, 12X1715Х25Т), аустенитно-маптенсітного класу (такі, як 07Х16Н608Х17Н5МЗ), аустеніт-іо- (Ьеррітного класу (наприклад, 08Х20Н14С208Х18Г8Н2Т) і яустенітного класу (03Х17Н14М2 ОЗХ16Н15МЗБ, 08Х10Н20Т208Х16ШЗМ2Б, 09Н16Х14Б, 09Н19Х14В2БР, 12Х18Н912Х18Н9Т, 45Х14Н14В2М). У деяких аустенітних сталях нікель, як дефіцитний матеріал, частково або повністю замінюють марганцем і азотом: 10Х14Г14НЗ, 10Х14Г14Н4Т, 12Х17Г9Н4А, ЮХ14Г15А, 15Х17Г14А; всього по ГОСТ 5632-72 випускається 27 марок аустенітних сталей.

За системою зміцнення високолеговані сталі і сплави ділять на карбідні, зміст вуглецю 02-10%, боридних (утворюються бориди заліза, хрому...

Зварювання алюмінію і його сплавів

Алюміній володіє низькою міцністю; тому його не застосовують для конструкцій, що працюють під динамічним навантаженням. Його вживають в хімічному апарат-будові, рамних конструкціях, для віконних і дверних палітурок і декоративних виробів в будівництві. Він володіє малою масою (щільність 27 г /см3), підвищеної корозійної стійкістю і великою пластичністю в порівнянні з низьковуглецевої сталлю.

Підвищену міцність мають сплави алюмінію з марганцем, магнієм, кремнієм, цинком і міддю.

Алюміній і його сплави ділять на ливарні і деформуються (катані, пресовані, ковані). Деформуємі сплави підрозділяють на термічно незміцнюється, до яких відносяться сплави алюмінію з марганцем і магнієм, і термічно зміцнюється, до яких відносяться сплави алюмінію з міддю, цинком, кремнієм.

Найбільш високою міцністю володіють термічно зміцнюючих мие алюмінієві сплави. Наприклад, механічні властивості дюр алюмінію Д16 (38-49% міді, 12-18% магнію, 03-09% березні ганці, решта - алюміній) наступні: до термічної оброб- лення - 6В = 22 кгс /мм2 і 6б = 2%; після термічної обробки ств = 42 кгс /мм2 і 65 = 18%. Найбільшою міцністю з тримаючи скі зміцнюючих алюмінієвих сплавів має сплав В95 (ав = 60 кгс /мм2 ВГТ = 55 кгс /мм2 і 65 - близько 12%), сплав по, стрункий на основі алюміній - мідь - магній - цинк.

Однак термічно зміцнені алюмінієві сплави разуп рочняются при зварюванні зі значною втратою механічних властивостей. Застосування цих сплавів для зварних конструкцій віз »можна лише за умови забезпечення термічної обробки після зварювання для підвищення міцності зварних з'єднань.

З термічно незміцнюючих сплавів найбільшою міцністю володіють сплави системи А1 - Mg - Ti, наприклад сплав АМгб, механічні властивості якого наступні: СГВ = 32-38 кгс /мм2 стт = 1 б-18 кгс /мм2 ББ = 15-20% і ак = 3-4 кгс-м /см2. Конструкції з алюмінієво-магнієвого сплаву АМгб виготовляються в основному звареними.

Зварюваність алюмінію...

Зварюваність чавунів

Труднощі при зварюванні чавунів пояснюються наступними їхніми властивостями:

1. Відсутність площадки плинності чавуна і низька пластичність приводять до появи тріщин при напругах, що досягають тимчасового опору. Ці напруги можуть бути внутрішніми, що виникають при нерівномірному нагріванні і охолодженні під час відливання або зварювання деталей, і зовнішніми - від перевантажень при експлуатації виробу. Тріщини можуть виникати як в цілому металі, так і в металі шва в процесі зварювання і при охолодженні зварного вироби.

2. Схильність чавуну при високих швидкостях охолодження гартуватися з утворенням гартівних структур (мартенситу, бий-нита, троостита). У загартованих ділянках чавун стає твердим (800 НВ) і не піддається механічній обробці. Гартівні структури шкідливі ще й тому, що їх утворення супроводжується появою гартівних напруг і утворенням тріщин. Питома щільність закалочной мікроструктури у вигляді мартенситу значно нижче питомої щільності заліза (див. Гл. VI), різниця в питомих щільності призводить до напруг і межзеренное тріщинах.

3. Здатність чавуну до відбілювання при швидкому охолодженні місця зварювання звичайно приводить до утворення тонкої вибіленої прошарку на кордоні зварного шва і металу вироби. Ця вибілена прошарок має низьку пластичність у порівнянні з іншими ділянками зварного з'єднання, і під впливом растяжки-1 вающей сили, що утворюється при охолодженні зварного сполуки-1 ня, вона разом з наплавлений металом відколюється від основ-! ного металу або викликає тріщину по межі вибіленої про- i слойки з основним металом.

4. Чавуни не мають тістоподібного стану при переході від рідкого до твердого. Це властивість чавуну ускладнює зварювання! його в похилому і вертикальному положеннях і не дозволяє вести! зварювання в стельовому положенні.

5. Схильність до утворення пористості, що пояснюється низькою температурою плавлення.

6. Різнорідність чавунних виробів по хімічному...