3. Характеристика свариваемости металлов и сплавов

Приведем наиболее характерные особенности свариваемости для целых групп однотипных с этой точки зрения сплавов.Стали. Конструкционные стали по химическому составу подраз­деляют на углеродистые (обыкновенного качества и качественные) и легированные (низко-, средне- и высоколегированные).Углеродистые стали. Кроме углерода в сталях содержатся примеси: марганец, кремний, сера, фосфор, кислород, азот, водо­род. Если два первых относятся к полезным, то все остальные ухуд­шают свариваемость, и их количество в сталях стремятся умень­шить. Именно меньшим содержанием примесей и более узким до­пуском по содержанию углерода в пределах конкретной марки стали качественная углеродистая сталь отличается от обыкновенной.Низкоуглеродистые стали (СтЗ, стали 10, 15, 20 и др.) обладают хорошей свариваемостью. Исключением является сварка деталей больших толщин при пониженных температурах.Увеличение содержания углерода в среднеуглеродистых сталях способствует не только появлению закалочных структур, но и уси­лению ликвации серы в шве и обогащению ею межкристаллических прослоек, что может привести к образованию горячих трещин.

По­этому среднеуглеродистые стали относятся к сталям с ограничен­ной свариваемостью.Высокоуглеродистые стали также имеют ограниченную сварива­емость. Они обладают еще большей чувствительностью к нагреву при сварке, чем среднеуглеродистые, и склонны как к закалке, и к перегреву металла. При сварке углеродистых сталей уменьшения склонность к образованию горячих трещин.

Низколегированные стали (конструкционные и теплоустойчивые). К ним относятся стали, в которых содер­жание одного легирующего элемента не превышает 2%, а суммар­ное содержание всех легирующих элементов менее 2*5—5%,

Так как повышение содержания углерода в сталях ухудшает их свариваемость, а в низколегированных сталях, применяемых в свар­ных конструкциях, количество углерода ограничивают до 0,23%. Этим достигается хорошая или удовлетворительная свариваемость сталей. Влияние легирующих элементов учитывается различным образом, в том числе определением эквивалентного содержания углерода С

э на основании эмпирических зависимостей.

При С, > 0,45 сварка сталей может сопровождаться образовани­ем трещин и поэтому необходимо применять меры, предупреждаю­щие их возникновение, в том числе снижение содержания углерода в шве (не более 0,15%).

Низколегированные стали по сравнению с углеродистыми более чувствительны к сварочному нагреву. Они склонны к образованию закалочных структур, перегреву, разупрочнению. При сварке этих сталей, особенно больших толщин, рекомендуется предварительный подогрев и последующая термическая обработка, в том числе высо­котемпературный отпуск.

Низколегированные стали обладают меньшей склонностью к об­разованию пор из-за выделения в металле при сварке оксида углерода, так как в металле содержится достаточное количество раскисл доклей.

Для сварки низколегированных, особенно теплоустойчивых сталей, рекомендуется сварка в защитных газах (сварка в углекислом пазе, аргоне, аргоне с добавкой углекислого газа). Для повышения производительности сварки и улучшения свойств сварного соеди­нения применяют порошковые проволоки. При единичном произ­водстве, сварке коротких швов и т. п. широко применяется ручная сварка покрытыми электродами.

Сварка под флюсом низколегированных теплоустойчивых ста­лей осуществляется проволокой с повышенным содержанием леги­рующих элементов. Для сварки низколегированных сталей больших толщин применяется электрошлаковая сварка.

Технология контактной сварки низколегированных сталей при­мерно такая же, как и углеродистых. При образовании закалочных структур рекомендуется производить двух- или трехимпулье ную то­чечную сварку. Принципиальных ограничений для сварки низколе­гированных сталей другими методами нет.

Среднелегированные стали. Содержание одного леги­рующего элемента в этих сталях не превышает 2—5% , а суммарное содержание всех элементов — 5—10%. Указанные стали относятся к перлитному (25ХГСА, 30ХГСА, 35ХГСА и др.) или мартенситному классам (30ХГ2Н2СВМА, 30Х2НМФА и др.). В целом свариваемость среднелегированных сталей оценивается как ограниченная. При свар­ке приходится учитывать их повышенную чувствительность к сва­рочному нагреву, склонность к образованию горячих и холодных трещин. Вероятность образования трещин возрастает по мере повы­шения требований к прочности шва, особенно в том случае, если ставится задача достижения равнопрочности его с основным метал­лом.

Основными методами сварки среднелегированных сталей явля­ется сварка в углекислом газе, аргоне (в том числе при сварке плавя­щимся электродом с добавлением 5—10% кислорода или углекисло­го газа), сварка под флюсом, ручная сварка покрытыми электрода- ми, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменная, ъ Аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом частЯШН водится с поперечным колебанием дуги или в импульсномm что улучшает структуру шва и околошовной зоны.

Стали с повышенным содержанием хрома при сварке могут окис- I литься и образовывать тугоплавкий оксид хрома, который в раде I случаев препятствует хорошему формированию обратной стороны I шва. Этого можно избежать, защищая шов от окисления сваркой на подкладках, плотно прилегающих к шву, с подачей снизу аргона или нанесением специальных флюсов на свариваемые кромки с об­ратной стороны шва.

Детали малой толщины из сталей ферритного или классов свариваются удовлетворительно, однако при свар­ке деталей больших толщин наблюдается значительное увеличение зерен и снижение механических свойств. В таких случаях для вос­становления механических свойств металла следует применять предварительный подогрев и термическую обработку после сварки.

Стремление ограничить увеличение зерен при сварочном нагре­ве приводит к выбору таких методов сварки, которые обеспечивают минимальное теплоаложение: дуговая, контактная, электронно-лучевая и термическая обработка, в основном, направлена на повышение стойкости сварных соединений к межкристаллической коррозии.

Хромоникелевые стали — это коррозионно-стойкие жаропроч­ные стали с высоким содержанием хрома, и никеля (стали 08XI8h20, I2XJ8HI0T, 08X18HJ2, 20XI3HI8 и др.). При их сварке могут обра­зовываться горячие трещины, поэтому для улучшения свариваемос­ти сталей типа XI8H9 в шов вводят легирующие добавки для из­мельчения зерен или создания в шве двухфазной аустенитно-ферритной структуры.

Другой особенностью сварки сталей аустенитного класса является ухудшение их антикоррозионных свойств под влия­нием нагрева. Это происходит в интервале температур 723—1123 К, когда резко возрастает скорость диффузии углерода в межкристаллитные прослойки и начинается обеднение границ зерен свобод­ным хромом в результате образования карбидов хрома.

Быстрее всего металл теряет стойкость против межкристаллитной коррозии при нагреве в интервале температур 1003—1023 К. При работе с такими сталями в агрессивной среде в околошовной зоне наблюдаются случаи межкристаллитной коррозии и растрес­кивание металла под напряжением. Для предупреждения межкрис­таллитной коррозии целесообразно добавлять в сталь в небольших количествах титан или ниобий. Эти элементы химически более ак­тивны по отношению к углероду и образуют с ним карбиды, высво­бождая тем самым хром (стали 12Х18Н10Т, 08Х18Н12Б). Рекомен­дуется также снижать количество углерода в стали и сварочной про­волоке. Так, высокой стойкостью против межкристаллитной коррозии обладает сталь 00Х18Н10, однако эта и подобные ей стали имеют высокую стоимость.

Повысить стойкость против межкристаллитной коррозии можно выдержкой после сварки изделия при 1123—1173 К в течение 2—3 ч с последующим ускоренным охлаждением, что приводит к восста­новлению содержания хрома в межкристаллитных прослойках, а также подбором соответствующих режимов сварки.

Особенностью сплавов алюминия и магния является наличие на их поверхности плотной пленки оксидов, которые имеют более высо­кую температуру плавления и большую удельную плотность, чем ос­новной металл. Так, температура плавления А1₂О_э, равна 2323 К, а MgO — 3073 К. Это приводит к тому, что при сварке пленки оксидов препятствуют сплавлению кромок. Для осуществления нормального процесса сварки необходимо удалять оксиды с поверхности кромок до (механическая зачистка, специальное травление) и в процессе сварки.

Наиболее широко применяется сварка сплавов алюминия и маг­ния в инертных газах (аргон, гелий) вольфрамовым или плавящим­ся электродами. Оксидная пленка в этом случае разрушается под воздействием дуги.

В жидком состоянии алюминий и магний активно растворяют водород. При охлаждении и затвердевании растворимость водорода резко снижается, вследствие чего могут возникнуть поры. Основ­ным источником водорода является взаимодействие влаги, содер­жащейся в оксидной пленке, с металлом. Для алюминия, например, оно происходит следующим образом:

2А1 + ЗН₂0 = А1₂0₃ + 6Н

Наиболее распространенным способом борьбы с водородом в алюминиевых и магниевых сплавах является удаление слоя оксид­ной пленки на поверхности металла и сварочной проволоки и запа­сов в ней влаги, снижение концентрации растворенного в металле водорода.

Билет 6.

1.Методы получения стали и сплавов особо высокого качества

Вакуумно-дуговой переплав (вакуум порядка 13,33 Па) в сущности, это переплав той стали, которая получена в открытых электрических или других печах, для удаления из нее неметалли­ческих включений и газов. В кристал­лизатор 3 (изложницу, рис. 5.10), ох­лаждаемый водой, вводится переплав­ляемый электрод 4, закрепленный на водоохлаждаемом штоке. Расходуе­мый электрод в виде штанги получают механической обработкой слитка, ра­нее выплавленного в открытых дуговых или других печах. Процесс начинается с возникновения дуги между расходуемым электродом и расположенной в форме затравкой изготов­ленной из той же стали. После расплавления конца электрода капли жидкого металла стекают в нижнюю часть кристаллизатора (излож­ницы) и, затвердевая, образуют слиток 1. Дуга же продолжает гореть между расходуемым электродом и жидким металлом 2, находящимся в верхней части слитка, до полного завершения плавки. При пере­плаве металл хорошо очищается от газов и неметаллических вклю­чений, а в результате направленной кристаллизации слитка в водоохлаждаемом кристаллизаторе у него не образуется усадочной ра­ковины и других дефектов.

Плавка в вакуумных индукционных печах (разрежение порядка 1,33—0,133 Па). Метод позволяет легировать стали и сплавы любы­ми элементами (даже имеющими большое сродство к кислороду, такими, как алюминий, титан, цирконий и др. ) и выплавлять с не­значительным содержанием газов и неметаллических включений, к Разливку металла также проводят в вакууме, иногда в атмосфере ж защитного газа. По режиму работы различают два вида вакуумных шЖ индукционных печей: полунепрерывного и периодического действия. ™ щ В печах первого типа все подготовительные операции (загрузка шихты ‘ Л в тигель, установка изложниц, очистка тигля и подготовка печи к новой плавке) производятся без нарушения вакуума в плавильной щг камере. По завершении подготовительных работ камера загрузки, отделенная от плавильной камеры вакуумным затвором, также вакуумируется. В печах периодического действия все вышеуказанные операции осуществляются после разгерметизации плавильной ка­меры и напуска туда воздуха. Вакуумная индукционная плавка ши­роко применяется для выплавки высоколегированных жаропрочных и жаростойких сталей и сплавов.

Электрошлаковый переплав (ЭШП). При ЭШП из слитка обыч­ной рафинируемой стали изготавливают расходуемый электрод. До начала плавки металла наводят шлаковую ванну, используя твердый или расплавленный флюс. Для возбуждения дуги применяют специальный флюс, отличающийся высокой электрической проводимое* проводимостью в твердом состоянии (смесь алюминиймагниевого порошка с ка­лиевой селитрой — KN0₃). Рабочий флюс состоит из смеси CaF, AL0₃, СаО, МnО и др. После расплавления последнего образуется шлак с требуемым электрическим сопротивлением. Таким источником теплоты является расплавленный шлак, который нагре­вается до 2000°С при прохождении через него тока. При этом осу­ществляется направленная (снизу-вверх) его кристаллизация. Это приводит к повышению плотности и однородности металла, устранению по­ристости и других дефектов. Форми­рующийся на поверхности слитка тонкий слой затвердевшего шлака (гар- нисаж), изолирует металл слитка от кристаллизатора. Образующаяся при этом достаточно ровная и гладкая по­верхность слитка не требует дополни­тельной механической обработки. Сли­ток после затвердевания удаляют из кристаллизатора вместе с поддоном 5. Этот метод, используемый для полу­чения качественных отливок, называ­ют электрошлаковым литьем (ЭШЛ). Электронно-лучевой переплав (ЭЛП). ЭЛП (рис. 5.12) применя­ется для получения сталей повышенной чистоты, а также сплавов на основе тугоплавких металлов (вольфрама, тантала, ниобия, мо­либдена и др.). Поток электронов, формируемый высоковольтной (20—30 кВ) катодной пушкой, направляет­ся на проплавляемый металл (расходуемый электрод) с помощью электромагнитов. За счет перехода кинетической энергии элек­тронов в тепловую при их столкновении с расходуемым электродом последний пла­вится. Плавка протекает в глубоком ваку­уме. Капли металла, стекая в охлаждаемый водой кристаллизатор 4, затвердевают. При этом образующийся слиток 5 особо чисто­го по газовым и неметаллическим включе­ниям металла вытягивается из кристалли­затора.

Получение монокристаллов из расплава. Методом Чохральского монокристаллы вытягивают (при температуре, близкой к темпера­туре кристаллизации металла) с помощью затравки из находящегося в тигле расплавленного металла (рис. 5.16). В этом процессе могут быть использованы элементы рафинирования, характерные для зон­ной очистки. Поскольку затравка имеет специальную кристаллогра­фическую ориентацию, монокристаллы приобретают особые (элек­трические, магнитные, упругие и др.) физико-химические свойства. При этом скорость перемещения затравки не должна превышать скорость кристаллизации расплава. Сущность метода Бриджмена заключается в том, что располо­женный в вертикальной трубчатой печи тигель с коническим дном, заполненный расплавленным металлом (температура расплава пре­вышает на 50— Ю0^вС температуру его плавления) опускается вниз печи и медленно удаляется из нее (рис. 5.17). Кристаллизация на­чинается в вершине конуса, при этом рост монокристалла начина­ется из того зародыша, направление преимущественного роста ко­торого то же, что и направление перемещения тигля. Непрерыв­ный рост монокристалла происходит в том случае, если скорость перемещения тигля из печи не превышает скорость кристаллиза­ции расплава. < 30*С) характерно последовательное затвер­девание отливки от поверхности к ее центру, наличие узкой двухфазной зоны (расплав с выделившимися кри­сталлами), а также сохранение под­вижности расплава в форме вплоть до затвердевания 60—80% объема отлив­ки. В то же время последовательное затвердевание может реализоваться лишь при большом градиенте температур по сечению отливки. При этом отливки приобретают столбчатую структуру и отличаются по­вышенной плотностью и герметичностью. Эвтектические сплавы яв­ляются узкоинтервальными. К сплавам с узким температурным ин­тервалом кристаллизации относятся, в частности, латуни. В сплавах на основе твердых растворов и гетерофазных структур при наличии широкого температурного интервала кристаллизации (ЛТ_р > 100*С) затвердевание осуществляется посредством образования широкой области твердожидкого состояния, когда в расплаве по всему объе­му отливки почти одновременно выделяются разветвленные крис­таллы (дендриты). Такую разновидность процесса кристаллизации называют объемным затвердеванием. Течение расплава в силу по­вышения его вязкости прекращается уже при содержании твердой фазы более 20—35% от объема. Температура, при которой прекра­щается течение расплава, называется температурой нулевой жидко- текучести t_o (рис. 18.1, д, линии AF и BG). В процессе объемного затвердевания кристаллизация оставшейся жидкой фазы приводит к тому, что во всем объеме отливки происходит выделение раство­ренных в расплаве газов, при этом возникает много пор, заполнен газом, и мелких усадочных раковин.

На жидкотекучесть существенно влияют физические свойства сплава: увеличение теплоемкости и удельной теплоты кристаллизации металла способствует повышению жидкотекучести, поскольку при этом возрастает количество выделяющейся теплоты в процессе затвердевания и охлаждения отливки. Вязкость расплавов, увеличи­ваясь с понижением температуры, снижает жидкотекучесть. Высо­кое поверхностное натяжение у, с одной стороны, значительно об­легчает разливку металла, но, с другой стороны, способствует зак­руглению острых углов и кромок в отливках.

Жидкотекучесть зависит от теплофизических свойств материала формы. Мерой скорости, с которой материал формы может погло­щать теплоту расплавленного металла, является коэффициент акку­муляции теплоты. Усадка сплавов

Усадка — свойство сплавов уменьшать объем и линейные разме­ры при затвердевании и охлаждении.

Различают линейную и объемную е_г усадки (а %).

Фиксирование линейной усадки сплава начинается с момента образования прочного кристаллического скелета в объеме отливки (в случае присутствия жидкой фазы) и твердого каркаса на ее по­верхности. Полная объемная усадка сплава складывается из усадки сплава в жидком состоянии, при затвердевании твердом состоянии. Возникновение наружной усадки, усадочных раковин и пористости (скопление мелких пустот, заполненных газами) в отливке является результатом и проявлением обычной усадки металла. В литейном производстве есть понятия свобод ной и затрудненной усадки. Первая обусловлена лишь свойствами сплавов. Затрудненная же усадка возникает в сложных по конфигурации отливках в результата совместного механического и терт I чес кого торможения процесса изменения их размеров и объема при литье. Затрудненная усадка численно отличается от свободной (например, у серого чугуна свободная линейная усадка составляет 1,1—1,3%, а затрудненная — 0,6—1,2%). На характер и величину усадки влияют, с одной стороны, химический и фазовый состав сплава, величина температурного интервала его кристаллизации, взаимная растворимость компонентов (ширина области гомогенно­сти твердых растворов) и физические свойства сплава (например, коэффициент термического расширения), а с другой технологические условия литья.

Ликвация — это неоднородность химического состава сплава в различных частях отливки. Развитие химической неоднородности может происходить как в микрообъемах сплава (внутри отдельных дендритов слитка) — внутри кристаллическая (дендритная) ликва­ция, так и по отдельным его зонам (макрообъемам) — зональная ликвация. Одной из разновидностей зональной ликвации является ликвация по плотности (гравитационная ликвация). Дендритную ликвацию устраняют гомогенизацией — высокотемпературным диф­фузионным отжигом, приводящим | выравниванию химического состава в пределах микрозерна. Гравитационную ликвацию подав­ляют перемешиванием расплава, его быстрым охлаждением, а также применением легирующих добавок, образующих с основой разветв­ленные кристаллы (дендриты), мешающие перемещению в расплаве твердой фазы.

Растворенные в расплаве газы (водород, азот и др.) при затвер­девании и охлаждении отливки могут выделяться в виде химических соединений, а также образовывать газовые раковины и поры. Суще­ственное уменьшение газонасыщенности сплавов достигается при их плавке в вакууме.

Билет 7.

Характеристика свариваемости и рекомендации по сварке

МАТЕРИАЛЫ И ИХ ПОВЕДЕНИЕ ПРИ СВАРКЕ

Физическая свариваемость теплоустойчивых сталей, определяемая отношением металла к плавлению, метал­лургической обработке и последующей кристаллизации, не вызывает существенных осложнений, что при совре­менных сварочных материалах и уровне технологии по­зволяет обеспечить необходимую стойкость металла швов против образования горячих трещин и высокие ха­рактеристики их работоспособности.

Технологическая (иногда называемая тепловой) сварива­емость осложняется охрупчиванием металла в результате образования метастабильных (неустойчивых) структур в участках соединения, нагревавшихся выше температу­ры Асз, и разупрочнением в участках, нагревавшихся в интервале температуры — температура отпуска ста­ли. Образование хрупких структур (мартенсита) и сум­мирование сварочных и эксплуатационных напряжений могут исчерпать пластичность металла и вызвать разру­шение конструкции из-за образования холодных тре­щин как сразу после сварки, так и в течение определен­ного времени после ее окончания.

Образование закалочных структур во многом опреде­ляется системой легирования сталей и швов: хромомо­либденованадиевые стали более склонны к холодным

123

трещинам по сравнению с хромомолибденовыми. По­явлению «замедленных» холодных трещин способству­ет диффузионно подвижный водород.

Улучшение свариваемости (предотвращение холод­ных трещин) достигается местным или общим сопут­ствующим подогревом изделия. Подогрев уменьшает скорость охлаждения металла, снижает напряжения пер­вого рода, что способствует уменьшению количества об­разующегося мартенсита. Кроме того, подогрев метал­ла в процессе сварки способствует эвакуации водорода из сварного соединения и тем самым увеличивает его деформационную способность. Однако температура подогрева соединений должна быть ограничена как по нижнему, так и по верхнему пределу. Слишком малый подогрев не устраняет закалочных структур, а боль­шой — способствует образованию грубой ферритно — перлитной структуры, что снижает ударную вязкость и длительную прочность соединений. В некоторых случа­ях (при больших толщинах) предотвращение образова­ния холодных трещин и хрупких разрушений сварных соединений достигается выдержкой их после сварки при Т = 150…200 °С в течение нескольких часов, необходи­мых для завершения превращения остаточного аустсни — та и снижения концентрации водорода в шве и ЗТВ.

Как указывалось, технологическую свариваемость ос­ложняет также разупрочнение зоны термического вли­яния в участке отпуска. Это происходит потому, что за­готовки из теплоустойчивых сталей поступают на сварку. как правило, в термически упрочненном состоянии (нормализация или закалка с отпуском), а нагрев ука­занного участка при сварке снимает упрочнение. Сте­пень разупрочнения определяется уровнем легирования и тепловым режимом сварки. Чем больше погонная энергия (большой ток, малая скорость сварки), тем шире зона и степень разупрочнения. Мягкая разупроч — ненная ферритная прослойка в зоне термического вли­яния может явиться причиной локальных разрушений жестких соединений в процессе эксплуатации.

Устранения разупрочнения можно добиться термооб­работкой (нормализация + отпуск при Т = 700 °С) пос­іє сварки.

Появлению локальных хрупких разрушений в про­цессе длительной эксплуатации при Т = 450 ..600 “С может способствовать изменение свойств металла в зоне сплавления из-за интенсивного развития диффузионных процессов между основным металлом и металлом шва. Это относится, в первую очередь, к диффузии углерода. Миграция углерода из стали в шов или наоборот наблю­дается даже при небольшом различии в легировании их карбидообразующими элементами, часть из которых «удерживает» около себя углерод и «вытягивает» его из зон, где концентрация карбидообразуюших элементов меньшая. Это приводит к образованию в процессе экс­плуатации обезуг/іероженной (ферритной) прослойки с одной стороны линии сплавления и карбидной гряды с другой, что существенно снижает пластичность соеди­нения в целом и ведет к его разрушению (пример: сталь 12Х1МФ — шов 10ХЗМ1БФ — со стороны шва по ли­нии сплавления формируются карбиды, а со стороны стали — обезуглероженная зона). Указанные обстоятель­ства требуют, чтобы сварочные материалы обеспечива­ли состав шва, близкий к химическому составу основ­ного металла, либо чтобы шов был более аустенитным (пластичным), чем свариваемый металл.

Общими рекомендациями по всем способам дуговой сварки являются: обязательная и тщательная зачистка и подготовка поверхности свариваемых кромок, постоян­ство тепловых режимов, надежная защита зоны сварки и жесткое соблюдение режимов подогрева и термообра­ботки сварных соединений.

Разделка кромок осуществляется механически или плазменно-дуговой резкой. Сварку проводят при темпе­ратуре окружающего воздуха не ниже О °С с предвари­тельным и сопутствующим местным или общим подо­гревом (табл. 11.1).

Таблица 111

Рекомендуемые температуры подогрева при сварке и термообработки после сварки Марка стали Рекомендуемая температура подогрева Рекомендуемая температура отпуска после сварки Толщина, мм т, сс Толщина, мм Т,”С 12-МХ 15МХ До 10 Не требуется До 7 Не требуется 11…30 150.-200 Свыше 7 650…680 Свы лс 30 200…250 І2Х1МФ 15Х1М1Ф 20ХМЛ 20ХМФЛ До 6 Не требуется До 4 Не требуется 7. 30 200…300 Свыше 4 720.760 Свыше 30 250…350

Как правило, сварные соединения толщиной менее 10 мм можно не подвергать послесварочной термообра­ботке. Во всех других случаях она необходима, так как из — за структурной неоднородности соединения и высоко­го уровня сварочных напряжений сварные соединения весьма склонны к трешинообразованию.

Для ручной дуговой сварки используются электроды с основным (фтористо-кальциевым) покрытием, изго ­товленные из низкоуглеродистой сварочной проволоки с введением в покрытие легирующих элементов. Покры­тие такого типа обеспечивает повышенную раскислен — ность металла шва и низкое содержание водорода. Од — нлко их применение требует тщательной очистки повер­хности свариваемых кромок от окалины, ржавчины, масел, прокалки и просушки электродов перед сваркой, ведения процесса на предельно короткой дуге. Рекомен­дации по применению электродов представлены в табл.

11. 2. Сварка осуществляется на постоянном токе обрат­ной полярности, а ток выбирается в зависимости от ди­аметра электрода и положения шва в пространстве.

Таблица 11.2 Электроды для сварки теплостойких сталей Марка стали Тип электрода Марка электрода Марка стали Тип электрода по ГОСТ 9467-75 Марка электрода I2MX I5XM 20ХМЛ Э-09Х1М ЦУ-2ХМ ЦЛ-38 Н-19 12Х1МФ 15X1М1Ф 20ХМФЛ Э-09Х1МФ ЦЛ-20 ЦЛ-45 ЦП-39

Зазор между свариваемыми кромками заполняется узкими валиками без поперечных колебаний электрода с тщательной заваркой кратеров. Если после сварки тер­мообработка не предусматривается, то для указанных сталей используются электроды на никелевой основе (например, ЦТ—36).

При сварке в защитных газах используются неплавя — щиеся (вольфрамовые) и плавящиеся электроды в сре­де инертных газов (аргон, гелий). Аргонодуговая свар­ка, как правило, используется для выполнения корневых швов при многослойной сварке стыков трубных элемен — 1ов. Сварка в углекислом газе из-за опасности образо­вания окисных включений в шве применяется только і ія однопроходных швов или заварки дефектов литья с использованием проволок Св—08ХГСМА и Св— 08ХГСМФА.

Автоматическую сварку пол флюсом используют для кольцевых (поворотных) и продольных стыков трубе проводов, коллекторов, корпусов аппаратов нефтехими­ческой и атомной промышленности и других изделий с толщиной стенок более 12…20 мм. При этом использу­ют проволоки Св-08ХМ, Св—08ХМФА и др. С целью снижения количества оксидов в швах применяют низ­коактивные по Si и Мп флюсы типа ФЦ-11, ФЦ—16, ФЦ—22. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности на минимальных погонных энергиях. При этом скорость сварки не должна превышать 40. ..45 м/ч, чтобы предупредить образование холодных трещин.

При всех способах дуговой сварки необходимо обес­печить максимальное приближение химического соста­ва шва к основному металлу.

Другим «слабым» местом соединения из теплоустой­чивых сталей являются участки охрупчивания (зоны ро­ста зерна и закалки). Такие участки всегда присутствуют в сварном соединении, но их ширина и степень охруп­чивания (оцениваемая по значению KCU или Ткр) в не­которой степени могут регулироваться за счет выбора способа и режимов сварки. В большей степени охруп­чивание зависит от качества исходного металла (чисто­та по примесям, вид улучшающей термообработки). Действенным средством улучшения свойств всего свар­ного соединения является своевременно проведенный высокий отпуск (Тотл = 670.-710 “С).

21.3.1. Сварка алюминия и его сплавов с медью Основной проблемой сварки является различие в теплофизических, химических и механических свой­ствах алюминия и меди, их ограниченной взаимной ра­створимости и в образовании в …

21. 2.1. Сварка стали с алюминием и его сплавами Получение требуемого уровня эксплуатационных ха­рактеристик в таких соединениях затруднено различи­ем температур плавления и ограниченной взаимной ра­створимостью алюминия и железа. Аргонодуговая сварка вольфрамовым …

Сварные конструкции из разнородных металлов и сплавов применяются в судостроении, химической и нефтехимической, авиационной и энергетической промышленности. В целях снижения веса, улучшения эксплуатационных характеристик изделий, экономии цветных металлов или легированных …

Сварка | TCAT Morristown

Сварка | TCAT Морристаун

Перейти к навигации Перейти к содержанию

О

Программа «Сварка» предназначена для обучения людей сварке различных металлов с использованием различных типов сварочных процессов. Учащийся начинает с основных процессов и методов сварки, а затем переходит к таким процессам, как сварка труб и аргонодуговая сварка. Учащиеся могут пройти полный курс или изучить только одну или две области, например сварку электродами для работы на производстве или для повышения текущих навыков.

Сварка используется практически везде, от строительства зданий и заводов до автомобилей и бытовой техники. Хороший сварщик всегда востребован и хорошо зарабатывает.

Обзор

Информация	Деталь
Временное обязательство	Полный рабочий день
Типичная длина программы	12 месяцев
Часы Часы	1 296
Тип класса	День, ночь
Полномочия	Диплом
Общая стоимость обучения/плата	4 308,00 долларов США
Стоимость учебников/расходных материалов	$1 203,00

Учетные данные программы

Имя опции	часов	Учетные данные
Комбинированный сварщик	1,296	Диплом

9003

Расположение кампуса

Main Campus
821 West Louise Ave
Morristown, TN 37813-2094

Hawkins County Extension
323 Phipps Bend Road
Surgoinsville, TN 37873

Greene Technology Instructional Service Center
Greene0097 1121 Хэл Хенард Роуд
Гринвилл, Теннесси 37743

Должностные обязанности

Использовать оборудование для ручной сварки, газопламенной резки, ручной пайки или пайки для сварки или соединения металлических компонентов или для заполнения отверстий, углублений или швов готовых металлических изделий.

Перспектива работы

Bright Outlook: Да

В настоящее время работает в этой области: 10 180

Текущие вакансии в год: 1 310

Учебная программа/курсы

Первый триместр:

Технические фундаменты

Ориентация и безопасность магазина

Процессы резки

Основная экранированная металлическая сварка

Основная газовая металлическая сварка

Характеристика работника

Второй триместр:

Теория Blueprint. Усовершенствованная дуговая сварка металлическим газом

Усовершенствованная дуговая сварка защищенным металлом

Характеристика рабочего

Третий триместр: 

Чтение чертежей

Усовершенствованная дуговая сварка труб вольфрамовым электродом

Характеристика рабочего

Списки книг и расходных материалов

Инструкторы

Daniel Cornett

423-417-1948

Randall Reed

423-771-9235

Woody Hechmer

423-771-9309

Reid Seal

4235865771

Имейте в виду, что некоторый контент, который мы делаем доступным для пользователей через это приложение, поступает из веб-служб Careeronestop. Весь такой контент предоставляется пользователям «как есть». Этот контент и его использование клиентом могут быть изменены и/или удалены в любое время.

Влияние режимов точечной сварки предимпульсным сопротивлением на характеристики свариваемости оцинкованной стали

1990-02-01

Многие автомобильные заводы используют различные режимы предварительного импульса для контактной точечной сварки тонколистовой оцинкованной стали. Заявленные причины заключаются в том, что можно получить более широкий диапазон тока и более длительный срок службы электрода по сравнению с обычным графиком. Однако данные, подтверждающие это, отсутствуют. Цель этой программы состояла в том, чтобы определить влияние предварительной пульсации на способность к точечной сварке оцинкованной стали. В этой работе несколько режимов точечной сварки сопротивлением до импульса были оценены в двух полных факторных экспериментах. Детально изучалось влияние количества предымпульсных циклов, уровня предимпульсного нагрева и влияние времени охлаждения. Свариваемость оценивали с использованием процедуры испытания на срок службы электродов, в которой диапазон тока периодически проверялся в течение срока службы электродов.

Как правило, результаты показывают, что предварительная пульсация отрицательно влияет на способность контактной точечной сварки тонколистовой оцинкованной стали. Обычные режимы контактной точечной сварки (без предварительного импульса) должны работать относительно удовлетворительно в большинстве случаев. Однако следует отметить, что сварка с предимпульсными режимами может быть полезной при решении производственных проблем, связанных с подгонкой металла и прилипанием электрода.

SAE MOBILUS

Подписчики могут просматривать аннотации и загружать весь контент SAE. Учить больше »

Доступ к САЕ МОБИЛУС »

Цифровой $33,00 Распечатать $33,00

Предварительный просмотр документа Добавить в корзину

Участники экономят до 18% от прейскурантной цены.