книги / Сварка в машиностроении. Т. 2

22. Химический состав металла сварного соединения из стали 12Х18Н9Т, сваренного в различных активных газах

							Химический состав, %
Объект исследования			Защитный газ			С	Мп	Si			Т1
									Сг	N1
Проволока Св-06Х19Н9Т				-		0,08	0,99	0.59	18,5	9,60	0,55
Сталь 12Х18Н9Т						0,09	0,90	0,50	18,0	10,21	0,50
		Аргон		1% О*		0,08	0,95	0,54	18,2	9,83	0,48
		Аргон -f					0,93	0,51			0,42
Шов		Аргон +		5% Оя			0,92	0,48			0,38
		Аргон +		20% Оа		0,09	0,91	0,47	18.3	9,88	0.38
		С02					0,87	0,45	18.4	10,10	0,26
П р и м е ч а н и е .		Постоянный ток, обратная полярность; /							= 230 + 280 А;
U CB = 25 + 27 В;	исв =	25 м/ч;	расход газа		12 л/мин.
23. Механические свойства швов,			выполненных аргонодуговой сваркой
на аустенитных сталях		и сплавах
				Темпера­		ат	0р	Ô
Материал	Проволока			тура						a\v
				испыта­
				ний, °С		кге/мм2			о/	кгс*м/см2
									/0
08Х18НЮТ	СВ-05Х20Н9ФБС			20		48,0	78,0	24,2	48,6		8,4
	Св-08Х20Н9Г7Т			20		36,2	62,4	48,0	58,0	12,4
03Х18Н11	02Х18Н10			20		28,4	62,0	45,3	62,3	16,7
				-196		46,0	94,4	21,1	16,8		9,4
06Х23Н28МЗДЗТ	06X23 Н28МЗДЗТ			20		34,6	53,0	24,1	40,3	16,4
03Х20Н16АГ6	01Х19Н18ГЮАМ4			20		44,8	66,3	34,0	41,3	21.5
				—196		90,9	136,9	35,0	44,0		7.9
				-253		110,0	128,0	15,5	_		7,0
				-2 6 9		124,0	155,0	22,0	—		»
36Н	36НГТ (ЭП-802)			20			45,0	_	_
						__				16,0
				-196		—	77,0	—	__		9.0
				-253		—	87,0	—	—		7,0
36НХ	36НГТ			20		__	42.0	_	_	20,0
				-196		_	74,0	—	__	12,0
				-253		—	90,0	—	—		9,0
15Х17АГ14	ПП-Х17АГ14			20		51,0	90,5	49,3	39,4		7,4
	СВ-08Х20Н9Г7Т			20		36,6	71,4	50,5	59,8		8,9

При сварке в углекислом газе низкоуглеродистых высоколегированных ста­ лей с использованием низкоуглеродистых сварочных проволок, при исходной концентрации углерода в проволоке менее 0,07%, содержание углерода в металле шва повышается до 0,08—0,12%. Этого достаточно для резкого снижения стой­ кости металла шва к межкристалл итной коррозии. Однако науглероживание металла шва в некоторых случаях при энергичных карбидообразователях (ти­ тане, ниобии) может оказать благоприятное действие при сварке жаропрочных сталей за счет увеличения в структуре количества карбидной фазы.

Окислительная атмосфера, создаваемая в дуге за счет диссоциации углекис­ лого газа, вызывает повышенное (до 50%) выгорание титана и алюминия. Не­

сколько меньше выгорают марганец, кремний и другие легирующие элементы, а хром не окисляется (см. табл. 22). Поэтому при сварке коррозионно-стойких сталей в углекислом газе применяют сварочные проволоки, содержащие раскис­ ляющие и карбидообразующие элементы (алюминий, титан и ниобий). Другим не­ достатком сварки в углекислом газе является большое разбрызгивание металла (потери достигают 10—12%) и образование на поверхности шва плотных пленок окислов, прочно сцепленных с металлом. Это может резко снизить коррозионную стойкость и жаростойкость сварного соединения. Для уменьшения возможности налипания брызг на основной металл следует применять специальные эмульсии, наносимые на кромки перед сваркой, а для борьбы с окисной пленкой эффективна подача в дугу небольшого количества фторидного флюса типа АНФ-5. Приме­ нение импульсной сварки также позволяет несколько снизить разбрызгивание. Сварка плавящимся электродом в углекислом газе производится на полуавтома­ тах и автоматах. Для сварки используют постоянный ток обратной полярности и режимы сварки, указанные в табл. 24. Сварочные проволоки, созданные для сварки в углекислом газе высоколегированных аустенитных сталей, обеспечи­ вают требуемую коррозионную стойкость (табл. 25) и механические свойства за счет повышенного содержания титана, ниобия и элементов-ферритизаторов — кремния, алюминия, хрома (табл. 26). Например, для сварки сталей типа 12Х18Н10Т используют проволоки Св-07Х18Н9ТЮ, Св-08Х20Н9С2БТЮ, для

сталей типа	12Х18Н12Т — проволоку				Св-08Х25Н13БТЮ,					а	для		хромоникеле-
молибденовых		сталей — проволоки Св-06Х19Н10МЗТ							и	Св-06Х20Н11МЗТБ.
24. Ориентировочные режимы дуговой сварки без разделки кромок плавящимся
электродом в углекислом газе
			Диаметр	Вылет								Ско­
Толщина			прово­						Напря­					Расход
	Тип шва			электрода		Ток,	А					рость
металла,			локи						жение		сварки,			со2,
мм				мм				дуги,		В		м/ч		л/мин
1	Односто­		1	—		80			16				80	10-12
3	ронний		2			230-240			24-28		45-50			12-15
6				15		250-260			28-30			30
8			3			350-360			30-32			-		-
	Двусто­		2	15-20		380-400						30		12—15
	ронний		3	20-25		430-450			3 3 -			35
10														12-15
			2	15-20		420-440			30-32			30
			3	25-30		530-560			3 4 -			36
25. Коррозионная стойкость [г/(м*ч)] сварных соединений, выполненных
сваркой в углекислом газе на хромоникелевых высоколегированных сталях
					Концентрация азотной						кислоты, %
Сталь		Проволок		30			50					56		65
					Кипе­			Кипе­				Кипе­
				70 °С		50 °С	70°С							50 °С	70°С
					ние				ние	50 °С			ние
08Х18Н10Т		Св-08Х20Н9СБТЮ				0,003	0,010		0,41		_			0.007	0,026
		СВ-05Х20Н9ФБС		—	—	0,003	0,009		0,23		—		—	0,004	0,018
		СВ-08Х20Н9Г7Т		—	—	—	0,015		—		—		—	-	0,025
08X21Н5Т		Св-05 Х20Н9ФБС		0,001	0,011	0,002	0,011		0,30		_		_	_	__
08Х17Н5Г9АБ		Св-05 Х20Н9ФБС		—	0,11	—	—		—	0,016			—	—	__
		Св-08X20Н9СБ ТЮ			0,10					0,015			0,50	—	—

26.Механические свойства металла швов, выполненных сваркой в угдернслом газе на хромоНикелевых высоколегированных сталях (средние значения)

	Тол­		Темпе­	ат	° р	Ô
Сталь	щина	Проволока	ратура					?н’
	стали,		испы­
			таний,					кгс*м/см2
	мм			кге/мм*			%
			°С
12Х28АН	2	Св-08Х20Н9СБТЮ		55,4	78,1	37,0	57,0	5,1
		СВ-08Х20Н9Г7Т		42.3	68,3	39,0	58,6	10,2
08X21Н5Т	10	СВ-08Х20Н9СБТЮ		44,8	70,8	24,3	49,0	9.2
		СВ-05Х20Н9ФБС		45,4	71.4	22.1	51,2	7,6
		СВ-06Х20Н7БТ		44,2	81.7	33,3	33,0	11.7
		(ЭП-500)
08Х18Н2Г8Т	8	Св-08Х20Н9СБТЮ	20	39,0	71,9	42,6	35,0	8,0
08X18HJ0T	12	Св-08Х20Н9СБТЮ		41,2	68,7	38,9	47,4	8,6
		Св-05 Х20Н9ФБС		44,3	72.4	28,6	52,4	10,0
		Св-08 Х20Н9Г7Т		39,2	62,1	47,1	57,8	11,3
08Х17Н5Г9АБ	10	СВ-08Х20Н9СБТЮ		44,9	74,9	30,3	45,0	8,2
		СВ-05Х20Н9ФБС		49,5	79,1	38,4	43,5	7,1
10Х14Г14НЗТ	12	X14Г14НЗТ		28,5	82.1	50,0	46,2	17,4
			—196	44,3	112.0	20,0	23,6	7,9
		04Х15Н9АГ6	20	30,0	68,0	54.0	56,3	18,0
			—196	48,0	120,0	40,0	38,0	12,8
		Св-04 Х19Н9	20	_	_	_	_	12,1
			—196	—	—	—	—	3,3
15Х17АГ14		13Х17АГ14	20	53,4	92,8	42,1	34,1	7.2
10X17H13M3T		CB-Q6X20H11МЗТБ		36,2	68,0	28,0	46,0	Ш.О
	10	Св01X19Н18Г10АМ4		32,9	58,8	45,0	49,8	10,5
08X21Н6М2Т		Св-ОбХ 20Н11МЗТБ		50,0	72,2	21,4	55,0	10,2
			20
		Св-ОбХ 19Н10МЗТ		42,0	70,0	40,4	56,2	12,0
08Х17Н15МЗТ		Св-01 Х19Н18Г10АМ4		36,2	СО.О	41,5	62,0	14,3
	Э лектронно-лучевая		св ар к а

Электронно-лучевая сварка обеспечивает возможность за один проход сва­ рить без разделки кромок металл большой толщины с минимальной протяжен­ ностью околошовной зоны и очень малым коэффициентом формы шва, что является важным технологическим преимуществом этого способа. Однако и при этом спо­ собе возможно образование в шве и околошовной зоне горячих трещин и локаль­ ных разрушений в околошовной зоне. Электронно-лучевая сварка в вакууме облегчает удаление примесей и газов, но увеличивает испарение легирующих эле­ ментов. При глубоком и узком проваре часть газов может задержаться расту­ щими кристаллами в шве и образовать поры. Сварка материала большой толщины затруднена из-за непостоянства глубины проплавления. Сложность аппаратуры и процесса обусловливает применение электронно-лучевой сварки в основном

при изготовлении

ответственных

кон­

27. Режимы электронно-лучевой сварки

струкций из жаропрочных сталей и

стали

12X18H0T

сплавов.

Режим сварки

Сварку металла толщиной до 1 мм

Ориентиро­ вочнаяши­ ринашва, мм

Толщина, мм

Ускоряю­

на­щее пряже­ ние,кВ

Силатока луча,А

Скорость сварки, м/ч

ный пучок. Для расширения техноло­

выполняют

расфокусированным

пуч­

ком электронов,

а при

большой

тол­

щине рекомендуют

острофокусирован-

гических возможностей

сварки целесо­

образно

сообщить

колебания

элек­

1,5

18-20

50-60 60-70

2

тронному лучу

поперек

стыка,

вдоль

1,0

240

4

стыка или

перемещать его

по окруж­

50

ности,

что улучшает

структуру и

20

20—22

270

7

свойства

металла

шва.

Применение

35

500

электронно-лучевой

сварки позволяет

повысить стойкость швов против обра­ зования горячих трещин. Сварку выполняют в диапазоне средних скоростей при

наибольшей удельной мощности луча. Некоторые режимы сварки приведены в табл. 27.

Д иф ф узи онная свар к а в вакуум е

Диффузионная сварка в вакууме жаропрочных аустенитных сталей наиболее применима для изготовления тонколистовых конструкций, не допускающих коробления, и для материала с ограниченным легированием элементами, повы­ шающими стойкость против образования горячих трещин. Диффузионную сварку можно выполнять без промежуточных прослоек и с промежуточными прослой­ ками, находящимися при температуре сварки в твердом или жидком состоянии.

В связи с отсутствием в процессе сварки плавления и кристаллизации основ­ ного металла опасность возникновения горячих трещин уменьшается. Темпера­ туру сварки рекомендуют выбирать в интервале, в котором деформационная спо­ собность сплавов превышает деформацию, получаемую в процессе диффузион­ ной сварки для обеспечения плотного контакта поверхностей. Для определения температуры сварки используют диаграммы технологической пластичности жаро­ прочных сплавов, на основании которых считают целесообразным работать в ин­ тервале температур 1100—1200° С.

Легирующие элементы — хром, алюминий и титан, имеющиеся в составе жаропрочных сплавов и образующие устойчивые окисные пленки, влияют на выбор температуры и давления при диффузионной сварке. Лучшие результаты получают при высоком вакууме (> 1 • 10~4 -i- 1 • 10~5 мм рт. ст.), что снижает про­

изводительность	процесса.
80
60
U0
20	tfl 1,5 2,0 2,5 5,0 р ,к г ф п ^ Ц00	1150 1175 ’В
	a )	5 )

Рис. 9. Влияние давления сжатия (а) и температуры про­ цесса (б) на прочность диффузионных соединений из сплава ЭИ602

Удалению прослоек и снижению разряжения способствует применение хими­ ческой очистки соединяемых поверхностей или самофлюсующихся расплавляе­ мых металлических прослоек. Перерыв между подготовкой поверхности и свар­ кой должен быть минимальным, так как он влияет на стабильность прочности сварных соединений.

Влияние давления сжатия и температуры процесса на прочность диффу­ зионных соединений из сплава ХН75МБТЮ (ЭИ602) при продолжительности процесса 6 мин приведено на рис. 9. Увеличение продолжительности процесса свыше 6 мин приводит к росту зерна.

При диффузионной сварке тонколистовых конструкций основная трудность заключается в выборе материала приспособления, так как керамические матери­ алы допускают давление до 3,0 кгс/мм2, а тугоплавкие металлы вызывают потери энергии на нагрев приспособлений. Для уменьшения давления сжатия до 1,0 кгс/мм2 применяют промежуточные нерасплавляющиеся никелевые прослойки толщиной 0,1 мм и менее и расплавляющиеся прослойки. Длительная прочность диффузионного соединения повышается с уменьшением толщины никелевой про­ слойки. Жидкая прослойка при сжатии почти полностью выдавливается из стыка, поэтому при малых давлениях применение расплавляемых прослоек является перспективным.

К онтактная свар к а

Термическое воздействие на металл при сварке вызывает протекание процес­ сов, определяющих свойства сварных соединений. Свойства материалов и харак­ тер их изменения в процессе сварки определяют основные требования к параме­ трам режима. При точечной сварке с увеличением коэффициента линейного расширения повышается склонность к короблению, которое снижается при цикле с ковочным усилием. Пределы текучести и пластичности металла определяют ин­ тенсивность пластической деформации. Большее сопротивление деформации и большую чувствительность к выплеску имеют жаропрочные стали и сплавы. Коррозионно-стойкие стали, не стабилизированные титаном или ниобием, для пре­ дупреждения обеднения границ зерен хромом и возникновения межкристалл итной коррозии целесообразно сваривать на более жестких режимах.

При сварке оплавлением большое значение имеют процессы окисления и возникновения твердых окислов, которые трудно удалить из зоны сварки при осадке, особенно при небольшой толщине жидкого слоя и быстрой его кристалли­ зации. Кроме того, сплавы с большим интервалом кристаллизации и повышеннрй жаропрочностью склонны к образованию усадочных рыхлот и горячих трещин.

Точечной и шовной сваркой соединяют детали толщиной 0,05—6 мм. Зазоры между соединяемыми деталями должны быть минимальными и для сталей и леги­ рованных сплавов толщиной 1 мм не превышать 0,4 мм на длине 100 мм и 1,2 мм на длине 300 мм. При толщине металла 1 мм зазоры уменьшаются до 0,3 и 0,9 мм соответственно. Свариваемые поверхности деталей из коррозионно-стойких, жа­ ропрочных сталей и сплавов подготовляют с помощью химического травления или, в ответственных деталях, с помощью электролитического полирования. Для ка­ чественной сварки большое значение имеют состояние рабочей поверхности и нагрев электродов. Например, при точечной сварке коррозионно-стойкой стали с увеличением толщины от 0,8 до 3 мм количество тепла, выделившегося на элек­ тродах, возрастает с 18 до 40% от общего тепла при сварке. Поэтому при сварке коррозионно-стойких и жаропрочных сталей для электродов используют бронзу БрНБТ (ТУ 1029—62), стойкость которой при толщине этих сталей 1,5 мм со­ ставляет 7—8 тыс. точек, а при роликовой сварке — 750 м шва. Размеры элек­ тродов в зависимости от толщины изделия приведены в табл. 28.

Низкая тепло- и электропроводность аустенитных сталей вызывает необхо­ димость применения более жестких, чем для низколегированных сталей, режимов сварки (табл. 29—32). Повышенная прочность этих сталей требует увеличения

усилия сжатия электродов при сварке, а высокая термическая стабильность допускает применение простейших циклов сварки, которые обеспечивают доста­ точную прочность соединения (табл. 33).

28. Рекомендуемые размеры (мм) электродов для точечной и шовной сварки жаростойких и коррозионно-стойких сталей

					Ширина				Диаметр				Радиус
Толщина
						рабочей					рабочей		рабочей
заготовок			ролика					электрода
					поверхности						поверхности		поверхности
0,5 4- 0,5				6		4			12		4,0			25-50
1+		1		10		5					5,0			75-100
1,5 +		1,5		12		7			1Ü		7,0		100-150
2 +		2		15		8					8,0
									20
2 ,5 +		2,5		18		9					9,0
													150-200
3 +		3		20		10			25		10
29. Расчетные режимы точечной сварки								30. Расчетные режимы шовной сварки
деталей из аустенитной стали									деталей	из аустенитной			стали
Толщина			Свароч­		Усилие	Время		Толщина			Свароч­	Усилие		Бремя
деталей,			ный ток,	сжатия,		сварки,		деталей,		ный ток,		сжатия,		сварки,
мм			кА		кГС	с			мм		кА		кГС	с
0,5			4,1		23	0.08			0,5		7.5		31	0.02
0.6			4,7		30	0.10			0,6		8,5		40	0,02
0.8			5.0		37	0.12			0,8		9.5		50	0,04
1.0			6.0		46	0.14			1.0		11.0		62	0,06
1,2			6.5		55	0.16			1.2		12.0		75	0,08
1.6			7.5		66	0,18			1.6		13.5		90	0.10
2.0			8.0		91	0,24			2.0		15.0		125	0,12
2.5			9.5		115	0.30			2.5		17,0		100	0,16
3.0			10,5		150	0,36			3,0		19.5		200	0,24
31. Режимы			прерывистой		шовной сварки аустенитной стали
			Ширина	Усилие		Время		Приблизительное			Ско­			Пример­
Толщина								число прерываний				Сила
			контакт­	-	сжа­	вклю­					рость			ный шаг
деталей,			ной по-		тия,	чения			на 1	м	сварки,	тока,		точек,
мм			верхности,		кге	тока,	в секунду				м/мин		А	мм
			мм			с			шва
0.1 +	0,1		3		60	0,02		25	1000			2000		1
0,2 +	0,2				80							2500
											1.5
0,3 +	0,3				100			16				3000
			4						640					1.5
0,4 +	0,4				120			12.5				3500
						0,04
0,5 +	0,5		5		150				500			4000		2
0,6 +	0,6				180			10			1.2	4200
			6			0,06			600					1.6
0.8 +	0,8				200							4500
1 +	1		7		270	0,08		8,3	500		1.0	5000		2
1.2 +	1,2				350			6.2	370			сиио		2.7

32. точечной сварки деталей неравной толщины из стали 12Х18Н9Т на конденсаторной машине МТК-75

		Радиус	Усилие		Длительность			Напря­
Толщина					протекания		Емкость
		сферы	сжатия	Ток, А	тока, с			жение
деталей,		электро­	электро­			т	батареи,	конденса­
мм		дов, мм	дов, кгс		'«		мкФ	торов,	в
0.3 +	4	25/200	250	8300		0,034		230
0,5 +	2	25/100		8700		0.03G
					0,01		16 800
0.5 +	4	25/200	300	9200		0.038		2G0
0,5 +- 2 + 0,5		25/25		9300		0.030		240
0.8 +	4	50/200	500	9S00	0,012	0,042	25 200	230

33.Средние разрушающие усилия на срез сварных точек для соединений из стали 12Х18Н9Т

Толщина	Средний	Разрушающее	Толщина	Средний	Разрушающее
тонкой дета­	диаметр		тонкой	диаметр
ли, мм	ядра, мм	усилие, кгс	детали, мм	ядра, мм	усилие, кгс
0,3	3	140	1.2	5,5	950
0.5	3.5	240	1.5	6.5	1380
0.8	4	485	2	7.7	1930
1	4,5	700	3	9.7	3050

Стыковая сварка оплавлением обеспечивает хорошее качество соединений деталей из аустенитных сталей при интенсивном оплавлении перед осадкой и боль­ шой скорости осадки в связи с образованием на оплавленной поверхности туго­ плавких окислов хрома. Конечная скорость оплавления должна быть не менее 5—6 мм/с, а скорость осадки не менее 50 мм/с при давлении осадки в 2—3 раза выше, чем при сварке низкоуглеродистой стали.

Хромоникелевые стали в зависимости от роста твердости стали сваривают при низких (45Х14Н14В2М, 09Х14Н16Б, 09Х14Н19В2БР и др.), средних (12Х18Н9Т, 12Х18Н12М2Т и др.) и высоких параметрах осадки. Процесс сварки ведут непрерывным оплавлением и оплавлением с подогревом для обеспечения требуемой деформации в зависимости от свойств материала. Сварка непрерывным оплавлением обеспечивает более стабильное качество соединений, чем сварка с подогревом.

Наклепанные и сигматизированные стали сваривают при более жестких режимах, чем чисто аустенитные; кроме того, имеет значение сечение сваривае­ мых деталей. При сварке полос повышенное охлаждение расплавленного слоя на торцах обусловливает увеличение скорости оплавления при скорости осадки не менее 60—80 мм/с (табл. 34) и минимальной осадке (0,8—1,5) Ô. Шунтирование тока и деформации при сварке деталей типа колец требуют увеличения мощности на 15—20% и подогрева кольца в машине для облегчения деформации (табл. 35).

	Сварные соединения аустенитной стали характеризуются наличием зоны по­
вышенной травимости, обусловленной деформацией зерен		или наличием а-фазы,
и в	некоторых сталях (09Х14Н16Б, 1Х24Н14В2М и др.)	узкой полоской	аусте­
нита	в стыке с равномерно распределенными карбидами.	Последующий	нагрев

в машине до 1200° С с выдержкой 1—3 мин обеспечивает растворение выделив­ шейся фазы и выравнивание структуры соединения без существенного изменения прочности. Однако склонность к межкристаллитной коррозии соединений из сталей, не содержащих энергичных карбидообразователей, снижается и восста­ навливается лишь после аустенизации.

34. Режимы сварки оплавлением полос из стали 12Х18Н9Т сечением 700X900 мм

Толщина,	2/0	Допл	>
			оо
мм			мм
1.5	15	8	2
5	38	18	5
10	45	20	7

Дос. т	“ х. х- В	°опл* мм/с
1	8 -10	3 - 4
3	10-12	2,5-3,5
4	12-14	2,5-3

П р и м е ч а н и е . /0 — установочная длина; Аопл — припуск на оплавление; Аос — припуск на осадку; Дос т — припуск на осадку подтоком; их х — напряжение холостого хода источника; v — скорость оплавления.

35. Ориентировочные режимы сварки профильных колец из стали 12Х18Н9Т

					Подогрев, с					>	Дос. т»
Сечение,	2/»,	и		В			Допл*			о о
			х. X’					мм/с	*опл*
мм2	ММ				*под	*нмп	мм		с		мм
875	70	7,5 -8,0			30	5	16-18	3,5	35	8	6
1500	90	8,4-9,0			50	5	24-26	3,5	50	11	8
3215	120	9,0-9,5			70	6	34-36	3,5	75	15	11

Сварное соединение, выполненное при оптимальном режиме, имеет прочност­ ные характеристики, близкие к характеристикам основного металла (табл. 36). Жаропрочность основного металла й сварного соединения при сварке большин­ ства аустенитных сталей близки вслед­

ствие однородности химического соста­

36. Прочность и пластичность соединений из

стали 12Х18Н9Т, выполненных стыко­

ва различных зон

соединения.

вой сваркой оплавлением

Рельефной

сваркой

соединяют де­

тали, имеющие

специальные выступы,

(Хв, кге/мм2

Ô, %

а н, кге • м/см2

с помощью электродов или плит из

сплава БрНБТ с плоской рабочей по­

верхностью или детали тйпа стержней,

58

40

10

втулок, штуцеров, гаек с листовыми

60

40

13

деталями.

В

зависимости

от

формы

цилиндрических

деталей

применяют

П р и м е ч а н и е .

В

числителе

электроды

различной

конструкции:

приведены

механические

свойства ос-

плоские, полые и с фиксаторами.

новного металла, в знаменателе — свар-

ПроИлавление

листовой

Детали

Повы­

ного соединения.

шается при применении электродов из

медно-вольфрамового спеченого материала,

например марки АВМ-50. Сварку

рекомендуют выполнять с плавным нарастанием тока для постепенного

вырав­

ниваний площади

контакта

и Исключения

выплесков. Сварочный

ток

опреде­

ляют из расчета 400—500 А на 1 мм2 площади вершины рельефа, а усилие из расчета 4—6 кге на 1 .мм2 площади основания рельефа (табл. 37).

При сварке деталей из жаропрочных сплавов применяют предварительный подогрев, в процессе которого рельеф несколько осаживается и контакт деталь — деталь стабилизируется, а также цикл сжатия с ковочным усилием. Качественные соединения получают при взаимном проплавлении деталей и образовании литой зоны глубиной 20% толщины и шириной не менее толщины листовой детали.

37. Режимы рельефной сварки стали 12Х18Н9Т
Толщина	Размеры	рельефа, мм	Нахлест­	Усилие		Длитель­
					Ток, кА	ность про­
металла,			ка, мм	сжатия,		текания
мм	d P	ftP		кге		тока, с
0,5	1,75	0,5	5	200	4	0,16
0,8	2,5	0,6	6	320	5,6	0,24
1	3	0,7	8	400	6,6	0,26
1.5	4	0,9	11	600	9	0,36
2	4,75	1	13	800	11	0,42
2,5	5,5	1	15	1000	12,5	0,46
3	7	1.5	18	1200	14	0,48

Сварка трением

Сварка трением также может быть использована при изготовлении деталей из аустенитных сталей. Известны несколько схем процесса сварки трением, в ко­ торых использовано либо вращение, либо колебательное перемещение одной из свариваемых деталей относительно другой. Технология сварки характеризуется скоростью вращения (перемещения) детали, давлением при нагреве и осадке (свар­ ке) и величиной осадки. Например, при сварке деталей диаметром 127/107 мм из стали 12Х18Н9Т частота вращения детали 900 об/мин, давление при нагреве 4,6 кгс/мм2, а при давлении 17 кгс/мм2, осадка 7 мм, общее машинное время сварки 30 с. Контроль процесса осуществляют по времени.

Список литературы

1. Акулов А. И., Бельчук Г. И., Демянцевич В. П. Технология и оборудование сварки плавлением. М., «Машиностроение», 1977. 432 с.

2.Горячие трещины при сварке жаропрочных сплавов. М., «Машиностроение», 1973. 224 с. Авт.: М. X. Шоршоров и др.

3.Кабанов H. С., Слепак Э. Ш. Технология стыковой контактной сварки. М., «Машиностроение», 1970. 264 с.

4.Казаков Н. Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М., «Машиностроение», 1968.

332 с.

5. Каховский Н.	И., Фортушный В. Г., Ющенко К. А. Электроду гов ая сварка ста­
лей. Справочник. Киев,	«Наукова думка», 1974. 479 с.

6.Любавский К. В., Тимофеев М. М. Дуговая сварка аустенитных жаропрочных сталей. М., «Машиностроение», 1968. 148 с.

7.Потапьевский А. Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. М., «Машиностроение», 1974. 240 с.

8.Рыськова 3. А. Трансформаторы для электрической контактной сварки. Л ., «Энергия», 1975. 280 с.

9.Справочник по сварке. Под ред. А. И. Акулова. Т. 4. М., «Машиностроение», 1971. 416 с.

10.Справочник сварщика. Под ред. В. В. Степанова. М., «Машиностроение», 1974.

520с.

И. Технология и оборудование контактной сварки. Под род. Б. Д. Орлова. М., «Машиностроение», 1975. 536 с.

12.	Технология электрической сварки	металлов и сплавов плавлением. Под ред..
Б. Е. Патона. М., «Машиностроение», 1974.		768 с.	«Металлургия», 1967. 798 с.
13.	Химушин Ф. Ф. Нержавеющие стали. М.,
14.	Чулошников П. Л. Точечная и роликовая		электросварка легированных сталей
и сплавов. М., «Машиностроение», 1968. 200		с.

Г л а в а 10

СВАРКА АЛЮМИНИЯ, АЛЮМИНИЕВЫХ И МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

СВАРКА АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Основные свойства и особенности сварки

Алюминиевые сплавы используют в сварных конструкциях различного назна­ чения. Основными достоинствами их как конструкционных материалов являются малая плотность, высокая удельная прочность, высокая коррозионная стойкость.

Чистый алюминий, ввиду низкой прочности, для изготовления конструкций используют в отдельных случаях в химической, пищевой и электротехнической промышленности. Алюминий высокой чистоты применяют в отраслях новой тех­ ники, в том числе при производстве полупроводников. В качестве конструкцион­ ных материалов в основном используют полуфабрикаты из алюминиевых сплавов. По показателям отношения прочности и текучести к плотности высокопрочные алюминиевые сплавы значительно превосходят чугун, низкоуглеродистые и низ­ колегированные стали, чистый титан и уступают лишь высоколегированным сталям повышенной прочности и сплавам титана (табл. 1).

1.Относительные показатели свойств различных материалов

	Масса		Предел
Материал	при по­	проч­	теку­	вынос­
	стоянном
	объеме	ности	чести	ли­
				вости
АМц	0,35	0,88	0,55	—
АМгб	0,34	2,45	1,95
Д16	0,352	3,2	3,83	1,44
М 4 0 ..........................	0,352	3,28	4,8	—
Низкоуглеродистая	1	1	1	1
сталь 20 . . . .
Низколеги ровамная	1	2,62	3,4	3,12
сталь ЗОХГСА . .
Легированная сталь	0,98	2,98	4,4	2,0
ВНС-2
Титан:	0,57	0.94	0,86	—
чистый . . .
технический	0.57	2.82	4,3	—
Сплав ОТ4	0,58	3,06	4,12	2,9

Алюминиевые сплавы разделяют на литейные и деформируемые по пределу растворимости элементов в твердом растворе (рис. 1). В сварных конструкциях в основном используют полуфабрикаты (листы, профили, трубы и др.) из деформи­ руемых сплавов. Концентрация легирующих элементов деформируемых сплавов меньше предела растворимости, и при нагреве эти сплавы могут быть переведены в однофазное состояние, при котором обеспечивается их высокая деформационная способность.

Большинство элементов, входящих в состав алюминиевых сплавов, обладает ограниченной растворимостью, изменяющейся с температурой. Это сообщает сплавам способность упрочняться термической обработкой. В связи с этим дефор­ мируемые сплавы разделяют на сплавы, не упрочняемые термической обработкой (с концентрацией легирующих элементов ниже предела растворимости при 20° С),