Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сварка в машиностроении. Т. 2

.pdf
Скачиваний:
18
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
24.54 Mб
Скачать

сварки ведется на постоянном токе обратной полярности. Сварка плавящимся электродом особенно эффективна для соединения металла большой толщины. В этом случае увеличивается производительность процесса и благодаря лучшему перемешиванию ванны уменьшается вероятность появления в металле швов окисных включений. При сварке встык без разделки за один проход плавящимся элек­ тродом могут быть сварены листы толщиной 5—10 мм. Для толстолистовых соеди­ нений (8—10 мм и более) целесообразно использовать трехфазную сварку. Кон­ струкции из магниевых сплавов сваривают с использованием сварочного обору­ дования, применяемого при сварке алюминиевых сплавов. Ориентировочные режимы [3] ручной и автоматической сварки деталей из магниевых сплавов при­ ведены в табл. 24—26.

24.Ориентировочные режимы ручной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом деталей из магниевых сплавов (ток переменный)

Толщина

Тип соеди­

 

Диаметр

Расход

Число

Ток, А

присадочной

металла, мм

нения

проволоки,

аргона, л/мнн

проходов

 

 

 

мм

 

 

2.0

Встык без раз­

100-105

2.5

12-14

 

3,0

делки

1S0—190

 

 

1

 

 

 

5,0

 

230-240

3 - 4

 

 

6,0

Встык с раз­

200-240

 

 

 

 

делкой

 

4

16-18

О

8,0

 

 

О

 

 

 

10,0

 

200

 

 

4 - 5

 

 

 

 

 

Дефекты отливок (поверхностные),- образованные при механической обра­ ботке (поверхностные раковины, трещины и др.), заваривают в среде инертных защитных газов. Устранение дефектов подваркой достигается при разделке от­ ливки до полного удаления дефектного металла. Подготовленные к подварке от­ ливки нагревают до 250—300° С; тонкостенные и напряженные отливки нагре­ вают до 340—350° С. После подварки осуществляют повторную термическую обработку. При подваркс употребляют присадку состава, одинакового с составом основного металла.

Контактную точечную и шовную сварку используют для соединения деталей из магниевых сплавов толщиной до 8—10 мм. Как и при сварке алюминиевых спла­ вов, в этом случае требуются токи повышенной плотности. Однако вследствие от­ носительно малого сопротивления пластической деформации сплавов магния при 350—400° С длительность импульса и сварочное усилие значительно меньше (например, ~ 0,06 5). При сварке деталей больших толщин (св. 2 мм) реко­ мендуется использовать ковочное усилие. Для точечной сварки магниевых сплавов применяют машины постоянного тока, а также низкочастотные и конденсатор­ ные. Рыхлое строение поверхностных пленок, содержащих большое количество влаги, вызывает интенсивное взаимодействие металлов в контакте электроддеталь. Рабочая поверхность электродов быстро покрывается продуктами взаимо­ действия, что вызывает монотонный рост высоты ядра До полного проплавления деталей, сопровождающегося образованием выплесков и трещин. Поэтому за­ чистку рабочей поверхности электродов и роликов производят при сварке магние­ вых сплавов после 10—20 точек или после первого оборота ролика.

25. Ориентировочные режимы автоматичеспой сварки вольфрамовым электродом деталей

из магниевых сплапов (в числителе —данные для сплава MAI, в знаменателе—для спла­ ва МА8) на переменном токе

 

Сварка встык с присадкой

Сварка встык без присадки

Толщи­

 

 

Скорость, м/ч

 

 

 

 

на ме­

 

Диаметр

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

Скорость

Расход

талла.,

Ток, А

 

подачи при­

 

мм

электрода,

сварки

Ток, А электрода,

сварки,

аргона,

 

 

мм

садочной

 

мм

м/ч

л/мин

 

 

 

 

проволоки

 

 

 

 

0.8

80-95

2

50-60

50-70

70—90

2

70-85

6 -7

60-70

50—70

60-70

60-70

70-85

 

 

 

 

1.0

85—105

3

45-55

40-50

S 0 - 100

2

50-70

7 - 8

70—100

50-60

60-70

70-76

60-80

 

 

 

 

1.5

100-150

3

30-45

30-50

90-140

3

30-50

8 - 9

90—100

30—50

30—50

80-120

30-60

 

 

 

 

2.0

140-200

4

20-40

30-40

140-180

4

20—50

9 -10

130-180

25-50

25-40

120—160

30-60

 

 

 

 

2.5

200-240

5

15-30

30-40

170-210

4

20-40

9 -10

170-220

2U-30

20-30

140-210

20-40

 

 

 

 

3,0

230—260

5

15-25

25-40

200-240

5

15-20

9-11

200—250

15-30

20-30

180—230

20-30

 

 

 

 

20.Ориентировочные режимы аргоиодуговой сварки плавящимся электродом деталей из магниевых сплавов

Толщина

 

Диаметр

 

Напряже­

Скорость, м/ч

 

Число

 

 

 

Расход

металла,

слоев

проволоки,

Ток, А

ние дуги,

подачи

сварки

аргона,

мм

 

мм

 

В

проволоки

л/мин

 

 

2.0

 

 

260

25-27

 

5

1

 

140-150

20-23

230

26-27

 

10

 

 

290-300

 

400

24-26

20-22

 

 

 

290—310

 

450

27—28

 

15

2

2,5

270—290

21—24

360

26—27

 

 

 

20

 

 

280—300

 

430

25

 

30

4

 

270-2S0

 

420

20

21—24

Свойства сварных соединений

Деформируемые магниевые сплавы чувствительны к перегреву. Прочность сварного соединения по длине шва может изменяться в широких пределах в зави­ симости от скорости сварки. Прочность снижается в местах повторного нагрева (подварки), переплавленных прихваточных швов и. высоких проплавлений. Проч­

ность соединений различных магниевых сплавов составляет 75—100%

прочности

основного металла. Механические свойства сварных

соединений [2J

 

приведены

в табл. 27 и 28.

 

 

 

 

 

 

 

 

Механические свойства соединений, выполненных контактной точечной свар­

кой, приведены в табл. 29.

 

 

 

 

 

 

27. Механические

свойства стыковых

соединений деформируемых магниевых сплавов при

20° С (ручная сварка,

присадочный

металл основного состава)

 

 

 

 

 

а псв* кгс/мм2

 

 

 

 

Сплав

Толщина

 

 

Угол загиба,

 

а в СВ

п/

металла,

мм

 

 

градусы

ов» осн

/0

 

 

с усилением

без усиления

 

 

 

 

 

 

 

MAI

1 -3

13.6-14,7

13.1-15,0

51-65

 

75

 

МА2-1

2 - 3

2.67-27.9

25,7-27,2

70-100

 

98

 

4 - 8

25,2-27,6

25,6-27,2

46—70

 

96

 

МАЗ

2 -3

16,8—18.7

13.G—16.6

39-53

 

80

 

МАМ *

2 - 3

19.2—20.5

16,8-29.0

37-50

 

78

 

MAI3 *

2 - 3

17.6-18.4

 

80

 

ВМ65-1

2

15,1— 16,6

41-54

 

49

 

*Без термической обработки после сварки.

28.Прочность сварных соединений из сплава МА2-1, полученных при автоматической аргонодуговой сварке вольфрамовым и плавящимся электродами

 

 

Прочность сварных образцов,

кгс/мм2

Угол загиба, градусы

Толщина

Прочность

 

с усилением

без усиления

 

 

основного

 

Плавящий­

Вольфра­

металла,

металла,

Плавящий-

Вольфра­

Плавящий­

Вольфра­

мм

кгс/мм2

ся элект­

мовый

 

 

са элек­

мовый

ся элект­

мовый

род ,

электрод

 

 

трод

электрод

род

электрод

 

 

5

27.0

25,2-26.6

25,2-27,6

25,1-25,7

25,5-26,5

58-75

48-66

10

26,5

25,1-26,1

23,4—24,4

40-42

38-40

15

26,0

 

_

_

25,1—25,5

22,8-24,0

_

 

30

 

25,4-25,7 21,9-23,8

 

 

29. Прочность при статических нагрузках соединений из сплава МА2-1(1]

 

 

Разрушающая нагрузка,

 

Разрушающая нагрузка,

Толщина

 

кге

 

Толщина

кге

 

листов,

мм

 

 

 

листов,

мм

 

 

 

на срез

|

на отрыв

 

на срез

на отрыв

0.81-0.8

115

 

25

3,0+3,0

770

ЗГ>5

1,0 И ,0

100

 

40

4,0+4,0

1500

2.0+2,0

415

 

200

 

 

 

 

Предел, прочности образцов, сваренных непрерывным швом при роликовой сварке, составляет около 00% предела прочности основного материала. Однако в реальных конструкциях прочность сварных швов значительно выше [9].

Список литературы

1.Зайчик Л. В., Орлов Б. Д., Чулошников П. Л. Контактная электросварка легких сплавов. М., Машгпз. 1963. 215 с.

2.Макаров В. И., Скачков Ю. Н. Сварка магниевых сплавов. М., «Машинострое­

ние», 1972. 120 с.

3.Никифоров Г. Д. М еталлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов. М., «Машиностроение», 1972. 259 с.

4.Никифоров Г. Д., Антонов Е. Г. Основные источники водорода, растворяющегося

всварочной ванне при аргонодуговой сварке магниевых сплавов. — «Сварочное произ­

водство», 1909, №

3,

с.

1

 

5.

Патон Б. Е., Потапьевский А. Г., Подола А. В. Импульсно-дуговая сварка пла­

вящимся

электродом

с

программным регулированием. — «Автоматическая сварка»,

1967, №

1. с.

К.

И.,

Лебедев А. А. Магниевы

М., Металлургнздат, 1952.

6.

Портной

250с.

7.Промышленные деформируемые, спеченные н литейные алюминиевые сплавы.

Псд ред. Ф. И. Касова, И. Н. Фрпдляндера. М.. «Металлургия»,

1972. 552

с.

8.

Справочник

по сварке. Под ред. Е. В. Соколова. Т. 2. М.,

Машгпз,

1961. 664 с.

9.

Технология

и оборудование контактной сварки. М., «Машиностроение», 1975.

634 с.

Авт.; Б. Д.

Орлов и др.

 

 

Г л а в а 11

СВАРКА МЕДИ, СВИНЦА, БЕРИЛЛИЯ, СЕРЕБРА И ИХ СПЛАВОВ

СВАРКА БЕРИЛЛИЯ

Бериллий — легкий металл II группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева; порядковый номер 4; относительная атомная масса 9,01; при­ надлежит к числу редких элементов. Бериллий — металл серебристо-серого цвета, хрупкий и не ковкий на холоде; плотность 1,82 г/см3 при 20° С; темпера­ тура плавления 1285° С; температура кипения 2970° С; удельная теплоемкость 0,508 кал/г (г*°С) в интервале температур 0—100° С. Коэффициент теплопровод­ ности 0,392 кал/(см*с*г *° С) (при 20° С). Твердость НВ 98 (диаметр шарика 2,5 мм; нагрузка 187 кгс); модуль упругости 30 000 кгс/мм2; удельное электрическое соп­ ротивление при 0° С 5,88*10"° Ом-см.

Изделия из бериллия получают прессованием его порошка с последующим спеканием полученных заготовок в вакууме при 450—500° С, либо плавкой и литьем в глубоком вакууме или в атмосфере инертного газа. В литом состоянии бериллий особенно хрупок. Величина и ориентирование зерна влияют на механи­ ческие свойства этого металла. Горячепрессованные брикеты являются исходным материалом для прокатки и других видов обработки. При 20° С компактный бе­ риллий устойчив по отношению к кислороду и воде, так как тонкая пленка окиси, покрывающая металл, защищает его от окисления. При высоких температурах бериллий обладает высокой химической активностью по отношению к кислороду, азоту, водороду, галогенам и т. д. Бериллий в тоикоизмельченном виде и его окись ВеО обладают высокой токсичностью. Бериллий применяют для нанесения твердого диффузионного слоя на поверхность стали, в результате чего она приобре­ тает высокую поверхностную твердость, хорошее сопротивление коррозии в раз­ ных средах, а также высокую жаростойкость, т. е. сопротивляемость газовой кор­ розии при высоких температурах.

Наибольшее распространение в промышленности получили следующие способы сварки бериллия: дуговая вольфрамовым электродом в камере с контро­ лируемой атмосферой, электронно-лучевая, диффузионная, контактная.

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в камере с контролируемой атмо­ сферой возможна как ручная, так и автоматическая. Перед началом сварочных работ в камере создается разряжение 1 • 10"3 5*10"4 мм рт. ст.; затем в камеру подают инертный газ (аргон или смесь аргона с 50% гелия), предварительно высушенный и дополнительно очищенный от кислорода и азота, до создания избы­ точного давления (0,2 кгс/см2). Для очистки мест сварки от окисной пленки де­ таль перед сваркой протравливают при 20° С в ванне с 40% HN03, 2% HF и 58% Н20 . Время травления детали устанавливают опытным путем, оно зависит от ее размеров и конфигурации. После травления деталь промывают в воде и сушат.

Вследствие того, что бериллий в расплавленном состоянии может вступить во взаимодействие с многими металлами с образованием химических соединений и твердых растворов, что вызывает растрескивание и пористость шва, детали сборочно-сварочных приспособлений, находящиеся в непосредственном контакте со швом (например, подкладки), рекомендуется изготовлять из коррозионностойкой стали аустенитного класса с покрытием из окиси алюминия толщиной 0,1 мм.

При сварке бериллия чаще используют переменный ток, преимущество кото­ рого перед постоянным — катодное распыление, которое разрушает пленку окис­

лов, образующуюся в процессе сварки на поверхности ванны. При дуговой сварке вольфрамовым электродом в контролируемой атмосфере на формирование и каче­ ство шва влияет подбор сварочного тока. С ростом сварочного тока в результате значительного перегрева расплавленного металла увеличиваются размеры зерен при кристаллизации шва, что является одной из причин появления горячих трещин. Оптимальный сварочный ток, обеспечивающий удовлетворительное фор­ мирование и качество шва при ручной сварке лис­

тов толщиной 1,27—6,35

мм,

приведен

на

рис.

1.

 

 

 

 

 

 

 

Повышение тока на 25% по сравнению с оптималь­

 

 

 

 

 

 

 

ным приводит к увеличению размеров зерен на 50%.

 

 

 

 

 

 

 

При дуговой сварке вольфрамовым электродом

 

 

 

 

 

 

 

в контролируемой атмосфере основными дефектами

 

 

 

 

 

 

 

соединения являются продольные и поперечные

 

 

 

 

 

 

 

трещины,

возникающие

в момент кристаллизации,

 

 

 

 

 

 

 

что указывает на их образование при высокой

 

 

 

 

 

 

 

температуре. В месте образования трещин обна­

 

 

 

 

 

 

 

руживается структурная

составляющая,

появление

 

 

 

 

 

 

 

которой связывают с присутствием в бериллии

 

 

 

 

 

 

 

алюминия,

образующего

с ним легкоплавкую эв­

Рис.

1.

Рекомендуемый

тектику

 

(температура

 

образования

эвтектики

 

 

сварочный

ток для

руч­

644° С). При содержании

примеси

алюминия мень­

ной

дуговой

сварки

бе­

ше 0,06%

продольные

трещины в швах отсутству­

риллия

 

вольфрамовым

ют. Для

предотвращения образования горячих тре­

 

электродом в

контроли­

щин в швах рекомендуется подогрев изделия перед

руемой

атмосфере (смесь

сваркой,

причем

повышение

сварочного

тока

и

аргона

и

50?6

гелия)

скорости сварки должно сопровождаться увеличе­

 

 

 

 

 

 

 

нием

температуры

предварительного

подогрева.

 

3 мм током

150 А при

Например в шве, выполненном на бериллии толщиной

скорости сварки 10 м/ч, необходим

подогрев до 200° С, а

при токах

225—400 А

и скорости сварки

16,8—23 м/ч — подогрев до 600° С. При последующей терми­

ческой обработке в вакууме при 825° С с

выдержкой 30 мин заметно

увеличива­

ется

прочность на

растяжение

и относительное удлинение сварного соединения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тап/г

 

 

Рис.

2.

Влияние тспловложения и давления

в ка­

 

 

 

 

 

 

мере на способность возгонки бериллия и диапа­

 

 

 

 

 

 

зон режимов сварки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

—- обеспечивающих

получение

сварных

соединений

 

 

 

 

 

 

без дефектов; 2 — приводящих к

образованию горячих

 

 

 

 

 

 

трещин в швах; 3 —г приводящих к образованию

холод­

 

 

 

 

 

 

ных трещин в сварных

соединениях

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tinpin.m.

Электронно-лучевую сварку выполняют в герметичных камерах, в которых поддерживается глубокий вакуум (10~4—1(Г6 мм рт. ст.), что обеспечивает надеж­ ную защиту свариваемого металла. При сварке бериллия в вакууме наблюдается его интенсивная возгонка. При давлении 1 • 10~4 мм рт. ст. теоретическая точка кипения (1170° С) бериллия значительно ниже точки его плавления (1285° С). Степень возгонки бериллия возрастает по мере увеличения вакуума. Предпола­ гается, что при очень высокой плотности электронного луча более вероятна воз­ гонка металла, чем его расплавление (рис. 2). Режимы сварки бериллия приве­ дены в табл. 1.

Электронно-лучевая сварка бериллия при низком ускоряющем напряжении (9—14 кВ) приводит к значительному росту зерна. Использование для сварки

этого металла более высокого напряжения и высоких скоростей сварки может

привести

к получению мелкозернистой структуры металла.

Величина зерна ме­

1. Режимы электронно-лучевой сварки берил­

талла

шва

при

сварке электронным

лучом влияет на прочность (рис. 3).

лия (давление

в камере 8 • 10—5 ммрт. ст.;

скорость сварки 12м/ч)

 

Диффузионно-вакуумная сварка ос­

 

 

 

 

нована на взаимной диффузии атомов

Толщина

Ускоряющее

Ток

контактирующей пары металлов, нахо­

листов,

мм

напряжение,

ЭМИССИИ,

дящихся в твердом состоянии. Процесс

 

 

кВ

мА

заключается

в пластической деформа­

0,5

 

9,0

20

ции,

рекристаллизации и сращивании

 

зерен

по поверхности раздела при вы­

1,6

 

14,0

50

соких температурах и разряжении в

ность на

разрыв сварного

соединения

камере 5* 10"6—1 • Ю-^ мм рт. ст. Проч­

бериллия, выполненного диффузионным

методом, зависит от шероховатости свариваемых поверхностей, температуры сварки и прочности основного металла. При сварке отполированных поверх­ ностей прочность соединения увеличивается с повышением температуры сварки

 

 

 

 

 

до

900—975° С. При

более

высокой

температуре

 

 

 

 

 

прочность

 

уменьшается

вследствие

интенсивного

 

 

 

 

 

роста зерна в основном металле. Максимальная

 

 

 

 

 

прочность сварного соединения близка к прочности

 

 

 

 

 

основного

металла:

28

кгс/мм2 при

относительном

 

 

 

 

 

удлинении 0,3—1,0% на образцах, полученных

 

 

 

 

 

путем горячего прессования порошка бериллия, и

 

 

 

 

 

42 кгс/мм при относительном удлинении 5,6% на

 

 

 

 

 

образцах бериллия, подвергнутых после прессова­

 

 

 

 

 

ния

горячей вытяжке.

 

Точечную

сварку берил­

 

 

 

 

 

лия

Контактная сварка.

 

 

 

 

 

осуществляют на серийных контактных маши­

Рис.

3. Зависимость

пре­

нах, оснащенных устройством для постепенного

нарастания и спада тока. Для уменьшения оста­

дела

прочности основного

точных напряжений вокруг сварной точки, при­

металла

и металла

шва

водящих

к

образованию

трещин,

рекомендуется

от диаметра зерна:

1

предварительный и последующий нагрев сварного

основной

металл;

2

соединения.

Детали

перед

сваркой

нагревают от

металл шва

 

 

 

 

внешнего

 

источника

до

 

появления

красноты.

 

 

 

 

 

 

 

ник

 

 

 

 

После завершения цикла сварки внешний источ­

отключают. Испытания растяжением

на

срез

сварных соединений бе­

риллия толщиной 0,4 мм показали, что

при 20° С нагрузка разрушения состав­

ляет 70

кгс (хрупкий излом).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СВАРКА СВИНЦА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура плавления свинца 327° С,

кипения

1525° С. На воздухе свинец

окисляется, образуя тугоплавкую окись РЬО. Свинец используют главным обра­ зом для облицовки стальной кислотоупорной аппаратуры и трубопроводов. Химический состав различных марок чушкового и рулонного свинца приведен в табл. 2.

Наличие сурьмы в свинце придает металлу шва хрупкость. Поэтому для сварки используют только бессурмяннстый свинец. Пары свинца ядовиты, поэ­ тому сварка без респиратора не допускается. Сварку свинца осуществляют преи­ мущественно газовым пламенем и дугой, угольным или графитовым электродом.

Перед сваркой свариваемые кромки должны быть зачищены до металличе­ ского блеска на ширину не менее 30 мм от каждой кромки. Очищенная поверх­ ность свинца сохраняется незначительное время, и может потребоваться повтор­ ная зачистка кромок перед сваркой. При двусторонней сварке металла толщиной

до 10 мм скос кромок не производят. Для полного провара металла толщиной более G мм при односторонней сварке рекомендуется производить односторонний скос кромок под углом 35° с каждой стороны с притуплением до 4 мм. При верти­ кальной сварке свинца следует применять передвижные формирующие планкиподкладки. Применять подкладки рекомендуется и при сварке других стыковых соединений, причем для толщин до 4 мм подкладки могут быть из асбеста.

2. Химический

состав свинца (ГОСТ 3778—74)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеси, %,

не более

 

 

 

 

РЪ, %,

 

 

 

 

 

 

 

 

Марка

не ме­

Си

Zn

В1

As

Sn

Sb

Fe

Всего нор­

 

нее

А?

мируемых

СО

99,992

3.10-4

5-10-4

М О -з

4.10-3 5-10-4

5.10-4

5*10-4

м о - з

8.10-»

С1

99,985

М О -з

м о - з

М О -з

(5.10-3

М О -з

М О -з

м о - з

М О -з

15.10-3

С2

99.95

15.10-4

М О - 3

М О -з

:ы о -2

2-Ю -з

2-Ю -з

5-Ю -з

2-Ю -з

5-10-2

СЗ

99,9

15-10-4

2-Ю -з

5-Ю-з

(5.10-2

5-Ю -з

2-Ю-з

5-Ю -з

5.10-»

М О "»

П р и м е ч а й и е. Сурьмянистый свинец по ГОСТ 1292—74 содержит 0,15—12% Sb в зависимости от марки. Листовой рулонный свинец поставляют по ОСТ ЦМ-414—39.

Присадочную проволоку или полоски прямоугольного сечения выбирают в соответствии с маркой свариваемого свинца. Диаметр проволоки принимают равным толщине свариваемого металла; он не должен превышать 10 мм. Длина прутков должна быть 300—350 мм. Целесообразно присадочный металл заклады­ вать в стык, что повышает производительность сварки и до некоторой степени предохраняет от вытекания металла. Зачистка проволоки до металлического

блеска перед сваркой обязательна.

При газовой сварке применяют ацетилено-кислородное и водородно-кислород­ ное пламя. Как правило, газовую сварку используют при облицовке гальваниче­ ских ванн, сварке свинцовых трубопроводов небольших диаметров, наплавке свинца на черные металлы. В качестве флюса применяют стеарин или расплав стеарина с канифолью, который перед сваркой наносят на зачищенные кромки листов и поверхность присадочного прутка. Перед нанесением флюса свариваемые листы в стыке подогревают горелкой. Ацетилено-кислородную сварку производят пламенем нормального состава. Мощность пламени (л/ч) W = 100 5, где S — толщина свариваемого металла, мм. Процесс сварки необходимо осуществлять с максимально возможной скоростью, чтобы не допускать вытекания свинца из стыка. Для обеспечения минимального количества пор на поверхности шва при­ меняют «левую» сварку с наклоном горелки под углом 30° к изделию.

Дуговая сварка угольным ила графитовым электродом. При возбуждении дуги на свинце образуется жидкая ванна металла, которая при передвижении электрода образует шов. При бесфлюсовой сварке на поверхности расплавленной ванны образуется тонкая пленка тугоплавкого шлака (окись РЬО), которую необходимо в процессе сварки непрерывно удалять механическим путем с помощью стального крючка. При небольшой толщине свариваемого металла (до 4 мм) ре­ комендуется применять флюс (стеарин или расплав стеарина с канифолью). При сварке используют как постоянный, так и переменный ток. Однако предпочтитель­ ней сварку вести на постоянном токе прямой полярности. В качестве источника сварочного тока могут быть использованы зарядные агрегаты или источники тока для гальванических ванн. Режимы сварки приведены в табл. 3. Скорость сварки угольным электродом составляет в среднем 1,3 м/ч для толщины свари­ ваемого металла 10 мм.

Металл малых толщин (до 4 мм) сваривают встык за один проход, при боль­ ших толщинах — за два или три прохода. Сварку за первый проход осуществляют без присадочного металла за счет расплавления кромок, в этом случае конец

электрода перемещают по схеме, приведенной на рис. 4, а, при колебании элек­ трода вдоль его оси. При втором проходе используют присадочный металл. Проис­ ходит увеличение размеров сварочной ванны, что достигается круговым движением электрода (рис. 4, б). Третий проход выполняют при сварке свинца значительных толщин. Для полного и лучшего провара электрод и присадочный пруток должны перемещаться так. как показано на рис. 4, в. Угольный электрод располагают

V--—----

____ А—А —А—А —А — V

 

£— :___ if îzB

xJoOOOCT-

 

à)

В)

в)

Рис. 4. Схемы движения угольного электрода при дуговой сварке свинца

перпендикулярно к свариваемому шву (стыку), а присадочный пруток — под углом 30—45° к шву; таким образом их перемещают вдоль стыка. Сварку реко­ мендуется вести, перемещая электрод в горизонтальной плоскости и производя им незначительные вертикальные колебания. В начале сварки путем задержки дуги подогревают первый участок стыка. Сварку ведут без перерыва. При слу­ чайном обрыве дуги необходимо вначале зачистить участок вокруг кратера до металлического блеска и лишь после этого продолжать сварку.

3. Рекомендуемые режимы дуговой сварки свинца угольным электродом

Толщина,

Диаметр

Сила

Длина

Толщина,

Диаметр

Сила

Длина

угольного

угольного

мм

электрода,

тока, А

дуги, мм

мм

электрода,

тока, А

дуги, мм

 

мм

 

 

 

мм

 

 

1 -5

С—12

25-40

6 - 8

10-12

15-20

65—95

8 -12

5 -1 0

10-15

40-65

4 - 8

15—30

05—100

Температура плавления свинца и его теплопроводность низкие, а дога между угольным (графитовым) электродом и свинцом стабильна, что позволяет вести про­ цесс сварки на малом токе без разбрызгивания. Поэтому здесь допустимо приме­ нять наиболее светлые сварочные стекла (ДС-100). Прочность сварного соедине­ ния равна прочности основного металла; угол загиба сварного соединения 180°. Допускается обрубка и проковка шва.

СВАРКА СЕРЕБРА И БИМЕТАЛЛА СТАЛЬ — СЕРЕБРО

Температура плавления серебра 960,5° С; коэффициент линейного расшире­ ния 19,7* 10"в 1/°С; плотность 10,49 г/см3. В промышленности применяют серебро различных марок в зависимости от чистоты, а также сплавы серебра (табл. 4—5).

4. Химический состав серебра, % (ГОСТ 6836—72)

Марка

Ag

 

 

 

Примеси, не более

 

 

нс менее

РЬ

I

Fc

Sb

Di

Всего

 

 

 

 

 

Ср

999,9

99,99

0.01*3

 

0,004

0,091

0,002

0,01

Ср

999

99,9

0,003

 

0,04

0,002

0,002

0,1

5. Химический состав серебряно­

6. Некоторые механические

свойства

медных сплавов, % (ГОСТ 6836—72)

серебра марки Ср 999,9

 

 

(0,005%,

Pb; 0,002 Sb;

0,002

В!)

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеси,

 

 

 

Серебро

 

 

 

 

 

 

 

 

Марка

Ag

не более

Свойства

 

 

 

 

Fe

Всего

не

деформи­

деформиро­

 

 

 

 

 

 

 

 

рованное

 

ванное *■

СрМ

970

97,0±0,3

0,08

0,18

Твердость Н В

 

 

 

 

СрМ 960

96,0+0,3

 

 

при t °С:

 

 

 

 

 

 

20

 

26—28

 

85

 

 

 

 

 

 

 

СрМ

950

95,0+0,3

0,10

0,20

300

 

15

 

_

195

 

41

 

СрМ

940

94,0+0,3

 

 

а , кге/мм*.

 

 

 

 

СрМ 925

92,5+0,3

 

 

при *°С:

 

13

 

28

СрМ 910

91,6+0,3

 

 

20

 

 

 

 

 

 

0,25

270

 

11

 

СрМ

900

90,0±0,3

 

195

 

22

 

30

СрМ 875

87,5+0,3

 

 

е, %, при С:

 

60

 

4

 

 

20

 

 

СрМ

800

80,0±0,3

0,15

0,30

270

 

34

 

СрМ

770

77,0+0,5

 

195

 

47

 

-

 

 

 

 

СрМ 750

75,0 ±0,5

 

 

 

 

 

 

 

50,0±0,5

 

 

 

 

 

 

 

СрМ 500

 

 

1 Деформация 55%.

 

 

 

 

 

 

 

Втехнике используют также серебряно-платиновые, серебряно-палладиевые

исеребряно-палладиево-медные сплавы. Сварка серебра затруднена из-за боль­ шой теплопроводности, что требует применения концентрированных источников

тепла и использования предварительного подогрева до 500—600° С (табл. 6). В табл. 6 приведены некоторые механические свойства серебра.

Наиболее распространенным способом сварки серебра и его сплавов является газовая и дуговая сварка вольфрамовым электродом в аргоне. При газовой сварке используют метано-кислородное и ацетилено-кислородное нормальное пламя, а также присадочную проволоку, раскисленную алюминием (0,5—1,0%), и флюс, приготовленные на этиловом снирге из равных количеств буры и борной кислоты с добавкой 10% флюса, применяемого для газовой сварки алюминия. Флюс на­ носят перед сваркой на соединяемые кромки или присадочный пруток. Мощность пламени (л/ч) \7 — (100 +- 150) 5, где 5 — толщина свариваемого металла, мм. Применяют «левый» способ сварки, при этом расстояние от ядра пламени до по­ верхности сварочной ванны должно быть 3—4 мм. Горелку располагают по от­ ношению к свариваемой поверхности под прямым углом. Нагрев осуществляют с максимально возможной скоростью без перерывов и повторений. Сборку соеди­ няемых элементов необходимо производить, как правило, без прихваток в спе­ циальных приспособлениях. Свариваемые кромки и присадочная проволока расплавляются одновременно, причем проволока нагревается до более высокой температуры. Горелка отводится от жидкого металла только после полного его затвердевания. Механические свойства сварных соединений, выполненных аце­ тилено-кислородной сваркой: предел прочности 10—13 кге/мм2; угол загиба 30—180°.

Дуговая сварка вольфрамовым электродом в аргоне возможна на любом токе. Сварочные работы выполняют преимущественно на постоянном токе прямой полярности. Для обеспечения качественных швов рекомендуется применять аргон первого сорта по ГОСТ 10157—73. Присадочную проволоку выбирают по составу свариваемого металла. Возможна ручная и автоматическая сварка. Ручную сварку осуществляют справа налево «углом вперед» без поперечных колебаний; угол наклона горелки к поверхности свариваемых деталей 60—70°; присадочная проволока подается под углом 90° к вольфрамовому электроду. Выводить при­