Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект лекций русский по СПЕЦСТАЛЯМ.docx
Скачиваний:
198
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
488.43 Кб
Скачать
  1. Сварка меди и ее сплавов со сталью

В равновесном состоянии при комнатной температуре медь рас­творяется в а-Ре в количестве до 0,3 %, а железо в меди в количестве до 0,2 %. Хрупких интерметаллидов не образуется. В связи с большими скоростями охлаждения при сварке в переходном слое возникает пере-

сыщенный твердый раствор меди с железом, но даже при содержании железа до 2-3 % структурно свободное железо не обнаруживается. Гра­ница сплавления между сталью и медью резкая, с включениями фазы, обогащенной железом. Ухудшает взаимную растворимость железа и меди наличие в стали углерода, а улучшает марганец и кремний.

Затруднения при сварке и наплавке меди на сталь связаны с высо­ким сродством меди к кислороду, низкой температурой плавления меди, значительным поглощением жидкой медью газов, разными величинами коэффициентов теплопроводности, линейного расширения. Одним из возможных основных дефектов при сварке следует считать образование в стали под слоем меди трещин, заполненных медью или ее сплавами, что объясняется расклинивающим эффектом жидкой меди, проникаю­щей в микронадрывы в стали по границам зерен при одновременном действии термических напряжений растяжения. Однако на углероди­стых и низколегированных сталях (Ст3, 10ХСНД и др.) трещин мало и размеры их невелики. В сталях, содержащих повышенное количество легирующих элементов (например, 18-8), число и размеры трещин рез­ко возрастают. Чтобы уменьшить опасность образования в стали тре­щин, рекомендуется вести сварку на минимальной погонной энергии, в качестве присадки применять никелевый сплав МНЖ5-1 или бронзу БрАМц 9-2. Наличие никеля и алюминия в жидком металле снижает его поверхностную активность, что уменьшает опасность образования глу­боких трещин в стали.

Медь, латунь и бронза успешно сваривается со сталями всеми способами сварки плавлением на тех же режимах, что и стальные со­единения соответствующих сечений. Однако дуга несколько смещается в сторону меди или ее сплавов. При этом необходимо учитывать сле­дующее. Оптимальные условия наплавки меди на сталь требуют, чтобы не было расплавления стали и она хорошо смачивалась (для этого ее температура не должна превышать 1100 °С), и длительность контакти­рования меди со сталью при этой температуре должна быть не менее

  1. 01-0,05 секунд. Для соединения меди и ее сплавов со сталью лучше всего применять аргонодуговую сварку, а для наплавки цветных метал­лов на сталь - наплавку плазменной струей с токоведущей присадочной проволокой.

Для сварки меди, бронзы БрАМц 9-2, бронзы БрКМц 3-1, латуни Л90 со сталями типа Ст3, 10, 09Г2С применяют: при ручной дуговой сварке электроды «Комсомолец», для сварки под флюсом ОСЦ-45 про­волоку БрКМц 3-1, под флюсом АН-26 проволоку БрХ0,5, а при сварке в защитных газах проволоки БрКМц 3-1, БрАМц 9-2, МНЖ 5-1. В ряде случаев необходим предварительный подогрев изделия. Режимы сварки во всех случаях назначаются такими же, как и при сварке меди и ее сплавов. При указанных сварочных материалах и способах сварки обеспечи­вается равнопрочность сварного соединения (по цветному металлу) при ста­тической нагрузке. Для сварного соединения медь М3С + Ст ав=21-24 кг/мм . Сварные соединения обладают удовлетворительной пластичностью: при ручной дуговой сварке угол загиба 40-85°, при аргонодуговой сварке - 110-180°. Более высокое качество сварных соединений при аргонодуго­вой сварке объясняется тем, что в этом случае в металле шва содержа­ние железа не превышает 8-10 %, а при ручной дуговой сварке достига­ет 50-55 %. Указанные способы обеспечивают также достаточно высо­кую усталостную прочность сварных соединений.

Иногда применяют способ электрошлаковой наплавки, наплавки бронзы на сталь трением, диффузионную сварку меди со сталью. Медь и ее сплавы хорошо свариваются со сталью сваркой взрывом. Так, прочность сварного соединения меди М3 со сталью 1Х18Н9Т составля­ет 16,8 кг/мм при отсутствии резкого повышения микротвердости в зо­не сплавления.