În ciuda dificultăților considerabile de sudare, construcțiile din materiale și aliaje diferite din tehnologia modernă sunt produse într-un volum tot mai mare. Acest lucru se datorează avantajelor tehnice și economice semnificative care au structura de metale diferite și aliaje, în unele instalații tehnice (echipamente criogenice și centrale electrice, inginerie de rachete, construcții navale, electronice).
Structurile sau elementele structurale utilizează diferite combinații de oțel, cupru și aliajele sale, aluminiul și aliajele sale, titan și aliajele sale, molibden, niobiu, tantal. Pentru diverse vapori de metal aplica sudarea prin topire și suprapunere: electrod neconsumabil ecranat gaz arc și un jet de plasmă consumabile, electrozi tolstopokrytymi, arc imersat, cu fascicul de electroni, cu laser.
Pentru majoritatea perechilor sudate de metale sau aliaje diferite, există diferențe semnificative între punctul de topire, densitatea și coeficienții de proprietăți termofizice, în special în coeficienții de dilatare liniară. Caracteristicile cristalografice, cum ar fi tipul de zăbrele și parametrii săi, diferă de asemenea.
Pentru metale precum titan, niobiu, tantal, molibden, apar dificultăți suplimentare datorită faptului că în timpul încălzirii aceste metale interacționează activ cu gazele atmosferice. Când gazele sunt absorbite, proprietățile îmbinărilor sudate se deteriorează puternic. În majoritatea cazurilor, cu o solubilitate mutuală limitată pentru principalele combinații de metale sudate, este extrem de dificil să se evite formarea de faze intermetalice stabile care au o duritate și o fragilitate ridicată.
Conectarea oțelului cu aluminiu și aliajele sale.
Procesul este împiedicat de proprietățile fizico-chimice ale aluminiului. Se efectuează în principal sudura cu arc cu arc cu electrod de wolfram. Pregătirea piesei de oțel pentru sudare asigură pentru îmbinarea cap la cap o muchie bidirecțională a marginilor cu un unghi de 70 °, deoarece cu acest unghi de înclinare rezistența articulației atinge o valoare maximă. Muchiile sudate sunt curățate temeinic mecanic, prin sablare sau prin gravare chimică, după care se aplică un strat de activare. Este inadmisibil să se utilizeze pușcă, deoarece încorporările de oxid rămân pe suprafața metalului. Cel mai ieftin strat de acoperire este acoperit cu zinc aplicat după prelucrare.
Procedeul de zincare și zincare la cald trebuie să fie precedat de degresarea părții, spălarea și uscarea, gravarea într-o soluție de acid sulfuric, urmată de spălare și uscare. La galvanizarea la cald, înainte de coborârea piesei într-o baie de zinc având o temperatură de 470,520 ° C, fluxul trebuie să fie fluxat într-o soluție de flux saturat. Cel mai simplu flux constă din două componente: 50% KF + 50% KCI. Este absolut inacceptabil să se aplice acoperiri de zinc sau aluminiu prin metalizare prin arc electric, deoarece particulele de acoperire au timp să se oxideze și nu pot suda în mod satisfăcător aluminiu în oțel.
În stratul galvanic, stratul de zinc ar trebui să atingă valoarea de 30 μm, cu zincare la cald - 60. 90 μm. În ultimul caz, procesul de depunere a straturilor de aluminiu este facilitat foarte mult, în special pe părțile mici. Pentru oțelurile austenitice (12Х18Н9Т, etc.), aluminarea este posibilă după curățarea mecanică fără utilizarea fluxului. Modul optim de aluminare (pentru rezistența conexiunii) - temperatura băii de aluminiu 750. 800 ° C. Timpul de ședere pentru aluminizare - până la 5 minute, în funcție de dimensiunea piesei. Aluminarea pieselor de oțel folosind curenți de înaltă frecvență este de asemenea posibilă.
Element aluminiu sudura cu oțelul, în comparație cu procedeul convențional de sudura TIG a aliajelor de aluminiu, este locul arcului; la începutul primei sudură - pentru sudarea tijă, iar procesul de sudare - pe rola tija de umplere și forme, deoarece expunerea prelungită la căldură a arcului la suprafața oțelului provoacă acoperire epuizare prematură care previne procesul suplimentar de sudură.
După apariția părții inițiale a rolei, arcul ar trebui să fie aprins din nou (după o pauză) pe o rolă de aluminiu. Când arc de sudura cap la cap de-a lungul marginii părții de aluminiu de plumb, iar aditivul - o margine a pieselor din oțel, astfel încât aluminiul topit se acumulează pe suprafața oțelului, zincata sau aluminizat.
În funcție de tipul conexiunii în timpul sudării, este necesar să se respecte secvența de aplicare a cilindrilor cusăturii, ceea ce asigură suprapunerea necesară. Cilindrii alternativi din partea din față și din spate previne supraîncălzirea părții din oțel și arderea prematură a zincului de pe suprafața sa.
Alegerea corectă a vitezei de sudură este importantă, deoarece determină timpul de interacțiune a aluminiului lichid cu oțel, adică determină grosimea și stabilitatea stratului intermediar intermetalic. Pentru primele straturi, viteza de sudare este mai mică decât pentru cele ulterioare, când oțelul este suficient de încălzit.
Conectarea oțelului cu cupru și aliajele sale.
Într-o stare de echilibru la temperatura camerei, cuprul se dizolvă în a-Fe într-o cantitate de până la 0,3%, iar fierul în cupru într-o cantitate de până la 0,2%. Nu se formează compuși intermetalici fragili. Datorită ratelor ridicate de răcire în timpul sudării, în stratul de tranziție se formează o soluție solidă suprasaturată de cupru și fier, dar la un conținut de până la 2,5% Fe, fierul liber structural nu este detectat. Limita dintre cupru și oțel de topire - ascuțite, faze cu incluziuni îmbogățite cu fier de diferite dimensiuni partea oțelului adiacent dimensiunea granulelor cusătură uveli¬chivaetsya în interiorul zonei de lățime 1.5. 2,5 mm. Microduritatea zonei TOC atinge 58,62 MPa.
Solubilitatea reciprocă a fierului și cuprului agravează prezența carbonului în oțel și îmbunătățește - manganul și siliciul. Manganul coboară punctul critic regiunea A3 și se extinde o soluție solidă în care cuprul se dizolvă într-o cantitate mult mai mare de siliciu și dezoxidarea baii de sudura si solida solutia intareste bobului.
Dificultatea de sudare la suprafață cupru și oțel în legătură cu proprietățile sale fizicochimice, o afinitate mare de cupru de oxigen, o absorbție semnificativă a gazului de cupru lichid de topire scăzut punct de cupru, diferite valori ale coeficientului de conductivitate termică de dilatare liniară, etc.
Unul dintre principalele defecte ale sudării ar trebui să fie considerat formarea în oțel a unui substrat de cupru, fisuri umplute cu cupru sau aliajele sale. Acest fenomen se explică prin efectul de înclinare a penetrării cuprului lichid în micro-închizătoarele din oțel de-a lungul granițelor granulelor cu acțiunea simultană a solicitărilor termice de întindere.
În oțelurile carbonate și aliate, crăpăturile sunt mici și dimensiunile lor sunt mici, iar în oțelurile care au o structură austenitică, numărul și mărimea crăpăturilor cresc brusc. Pentru oțelurile austenitic, o barieră eficientă pentru aceste fisuri este introducerea fazei de ferită. Atunci când conținutul de ferită depășește 30% în oțelul austenitic crom-nichel, nu se observă penetrarea cuprului în oțel. Acest lucru se datorează faptului că ferita nu este umezită de cupru, iar penetrarea cuprului în micro-snaps nu are loc.
Cupru, alamă și bronz sudate cu succes cu oțelul în toate sudură moduri de fuziune în aceleași condiții ca și părțile metalice ale secțiunilor respective, dar cu un arc deplasat de mai multe interfețe pentru cupru sau aliajele sale.
Pentru compușii de cupru și aliajele sale și oțel este recomandată utilizarea TIG un electrod de wolfram și pentru sudarea metalelor neferoase la oțel - surfacing jetului de plasmă cu un fir de umplere curent purtătoare. La sudare, rezistența îmbinării sudate (pe metalul neferos) este egală sub acțiunea unei sarcini statice. Articulațiile sudate au, de asemenea, o rezistență ridicată la oboseală.
Conectarea oțelului cu titan.
Una dintre principalele probleme în sudarea cu titan oțelurilor este selectarea materialelor de sudură, metodele și condițiile de sudare sub care au împiedicat sau drastic reprimate, formarea de faze intermetalice casante și FeTi Fe2Ti.
Sudarea directă a titanului cu oțel nu dă rezultate pozitive. O aplicație practică este sudarea în argon cu un electrod tungsten și sudarea prin inserții intermediare. Rezultate bune au fost obținute atunci când se utilizează o inserție combinată constând din tantal tehnic și bronz tratat termic.
Bronzul este sudat cu oțel carbon sau austenitic prin sudare cu argon cu electrod non-consumabil și tantal cu titan în camere cu atmosferă controlată.
Conectarea aluminiului și aliajelor sale cu cuprul.
Pe lângă o diferență semnificativă în proprietățile fizico-chimice ale aluminiului și cuprului, sudarea acestor metale este împiedicată de formarea unei faze intermetalice fragile.
De obicei, sudarea se realizează cu un electrod de wolfram în argon și de-a lungul unui strat de flux. Pentru a îmbunătăți procesul de sudare a cuprului după curățare, este necesar să se aplice un strat de acoperire care activează suprafața unui metal mai rezistent, îmbunătățește umectabilitatea suprafeței de cretă și aluminiu. Cel mai bun este o grosime de acoperire de zinc de 50. 60 μm, aplicată prin metoda galvanică. Tehnologia de sudare a aluminiului cu cupru este aceeași cu cea a aluminiului cu oțel; arcul este deplasat la un metal mai conducător de căldură, în acest caz cupru, cu 0,5. 0,6 grosime de metal sudat.
Pentru a asigura o rezistență stabilă a îmbinărilor sudate peste marginea sudată a cuprului, este necesară o tăietură la un unghi de 45 ° 60 °.
Conectarea titanului cu cuprul și aliajele sale.
Sudarea este împiedicată de diferența mare de proprietăți în formarea de intermetalide fragile. Cea mai reușită sudura de topire se face prin utilizarea inserțiilor intermediare din aliaje de titan topite special dopate cu molibden, niobiu, care scad temperatura de transformare a -. și asigură un aliaj omogen de titan cu o structură stabilă, nu foarte diferită de structura cuprului. Puteți utiliza inserții combinate de aliaje Ti + 30% Nb.
Articole similare
-
Prezentare pe tema materialelor de construcție bazate pe compuși naturali
-
Încălzirea podelei într-o casă privată materiale, metode și tehnologii de izolare
Trimiteți-le prietenilor: