Сварка сплавов на основе алюминия и тугоплавких высокоактивных металлов. Учебное пособие
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 23 ... 38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Особенности сварки циркониевых сплавов и выбор режимов сварки, сварочных материалов, режимов термической обработки соединений, выполненных аргенеду-гевой и электронно-лучевой сверкой ... Технологические особенности аргенедугевой и электронно-лучевой сварки однородных и комбинированных соединений кэ ниобкевых и танталовых сплавов 72§ II ... Рассмотрены особенности сварки этих металлов и сплавов, обоснован выбор режимов сварки, сварочных материалов и режимов термической обработки различного типоразмера ооединений из термически упрочняемых алюминиевых сплавов, титановых сплавов и тугоплавких высокоактивных металлов и сплавов ... Для конкретного типа соединения обоснованы основные требования к технологической оснастке, обеспечивающей необходимую защиту металла при сварке, заданные геометрические размеры сварного шва и удовлетворительную точность сварного соединения ... Для конкретного типа соединения обоснованы основные требования к технологической оснастке, обеспечивающей необходимую защиту металла при сварке, заданные геометрические размеры сварного шва и удовлетворительную точность сварного соединения ... Кроме того, преимуществом алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является их технологичность при производстве полуфабрикатов прессованием, штамповкой и прокаткой ... Кроме того, преимуществом алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является их технологичность при производстве полуфабрикатов прессованием, штамповкой и прокаткой ... Кроме того, преимуществом алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является их технологичность при производстве полуфабрикатов прессованием, штамповкой и прокаткой ... Кроме того, преимуществом алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является их технологичность при производстве полуфабрикатов прессованием, штамповкой и прокаткой ... Кроме того, преимуществом алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является их технологичность при производстве полуфабрикатов прессованием, штамповкой и прокаткой ... Особенности сварки алюминиевых сплавовТехнологическая свариваемость алюминиевых сплавов определяется физико-химическими свойствами алюминия, являющегося основой сплава (90 ... Защитные свойства пленки окиси алюминия при контакте металла с окислительными средами объясняются высоким отношением (Чм 1) объема моля окисла (У^е^ ап ) к объему грамм-атома металла ( ггМ€)в соответствии с правилом Лиллинга-Бедвортса:где т - число атомов металла в его окисле ... Поэтому достаточно талекные методики определения стойкости шва и околошовной зоны против образования трещин, успешно применяемые при оценке технологической свариваемости оталей, не дают положительных результатов при сварке алюминиевых сплавов, особенно сложнолегированных, упрочняемых термической обработкой ... Кроме того, под влиянием сварочных напряжений, либо напряжений от внешней нагрузки некоторые конструкционные алюминиевые сплавы склонны к коррозионному растрескиванию ... В связи с этим на технологическую прочность металла шва и на его эксплуатационные свойства решающее влияние может оказывать состав электродной (присадочной) проволоки (табл ... Например, при сваркесплавов системы А£ - 2п — Мд , исходя из условия удовлетворительной технологической прочности, отношение цинка к магнию ограничивается в пределах 0,7, а иэ условия удовлетворительной работоспособности -стойкости против коррозионного растрескивания под напряжением - суммарное содержание цинка и магния как в основном металле, так и метал-ГСле шва ограничивается в пределах 6$ ... Поэтому достаточно талекные методики определения стойкости шва и околошовной зоны против образования трещин, успешно применяемые при оценке технологической свариваемости оталей, не дают положительных результатов при сварке алюминиевых сплавов, особенно сложнолегированных, упрочняемых термической обработкой ... Кроме того, под влиянием сварочных напряжений, либо напряжений от внешней нагрузки некоторые конструкционные алюминиевые сплавы склонны к коррозионному растрескиванию ... Как следствие этого, происходит коробление кромок, подъем пх с формирующей подкладки, что в свою очередь монет вызвать прожоги, уменьшение рабочего сечения иза, а значительные остаточные деформации из плоскости искажают форму конструкции в недопустимых пределах, что увеличивает трудоемкость их производства из-за необходимости последующей правки обычно термомеханическим способом ... На работоспособность сварных конструкций из алюминиевых сплавов значительное влияние оказывает формирование "проплава", или обратного валика, в котором, как правило, образуются такие опасные дефекты, как шлаковые включения, поры и трещины ... Для устранения подобных технологических концентраторов напряжений применяются специальная разделка кромок, подкладкЕ с глубокой фасонной канавкой и при аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом тонколистовых соединений, активные £люск-пасты, наносимые на поверхность кромок с обратной стороны шва§ 3 ... Влияние технологических факторов различных способов сварки на структуру и свойства металла соединений алюминиевых сплавовНаиболее существенное влияние на формирование шва, его состав и свойства, работоспособность и надежность сварных конструкций из алюминиевых сплавов оказывают: тепловложение в основной металл, определяемое режимом и условиями сварки; состав сварочных материалов; применение термической, либо термомеханической обработки; технологическая оснастка, обеспечивающая необходимую точность конструкции, к характеристики сварочного оборудования, обеспечивающие стабильность процесса сварки ... При дуговых видах сварки - это давление дуги, при плазменной сварке - силовое воздействие плазмообразуицего газа, при электроЕно-лучевой - давление паровой фазы ... Как следствие этого, происходит коробление кромок, подъем пх с формирующей подкладки, что в свою очередь монет вызвать прожоги, уменьшение рабочего сечения иза, а значительные остаточные деформации из плоскости искажают форму конструкции в недопустимых пределах, что увеличивает трудоемкость их производства из-за необходимости последующей правки обычно термомеханическим способом ... На работоспособность сварных конструкций из алюминиевых сплавов значительное влияние оказывает формирование "проплава", или обратного валика, в котором, как правило, образуются такие опасные дефекты, как шлаковые включения, поры и трещины ... За счет более концентрированного ввода тепла при этом способе сварки уменьшается ширина провара по сравнению с аргоно-дутовой сваркой вольфрамовым электродом на переменном токе ... Рекомендуемые режимы механизированных способов сварки плавлением вольфрамовым электродом на переменном токе однофазной и трехфазной аргонодуговой сварки, импульсной аргонодуговой сварки и аргонодуговой на постоянном токе обратной полярности плавящимся электродом по данным С2І приведены в табл ... В зависимости от условий аргонодуговой, либо гелиево-дуговойсварки неплавяшимся электродом для обеспечения удовлетворительной стабильности процесса и исключения вольфрамовых включений в шве применяются вольфрамовые электроды по ГОСТ 23949-80 (табл ... Однако в зависимости от толщины свариваемого материала, формы разделки кромок п типа соединения доля участи^ наплавленного металла в шве может изменяться в широких пределах [5] ... Решая уравнение (4) относительноТаблица 16 Зависимость доли участия основного металла в шве от типа соединенияТип соединенияТолщина металла, ммдоля участия основного металла в швеЗначительное влияние на работоспособность сварных конструкций оказывает технологическая оснастка ... При сварке продольных швов тонколистовых обечаек необходима достаточная жесткость опорных балок для того, чтобы исключить прогиб обечайки зыше допустимого уровня (/ 0,1 см) метр длины) ... Однако в зависимости от толщины свариваемого материала, формы разделки кромок п типа соединения доля участи^ наплавленного металла в шве может изменяться в широких пределах [5] ... Решая уравнение (4) относительноТаблица 16 Зависимость доли участия основного металла в шве от типа соединенияТип соединенияТолщина металла, ммдоля участия основного металла в швеЗначительное влияние на работоспособность сварных конструкций оказывает технологическая оснастка ... При сварке продольных швов тонколистовых обечаек необходима достаточная жесткость опорных балок для того, чтобы исключить прогиб обечайки зыше допустимого уровня (/ 0,1 см) метр длины) ... Однако в зависимости от толщины свариваемого материала, формы разделки кромок п типа соединения доля участи^ наплавленного металла в шве может изменяться в широких пределах [5] ... Очевидно, при более концентрированных источниках тепла, например при плазменной сварке на постоянном токе обратной полярности, допустимое относительное смещение дуги ограничивается более жесткими пределами (0,15 - 0,20) в зависимости от тол щины свариваемого алюминиевого сплава, что еще более повышает требования к технологической оснастке ... Очевидно, при более концентрированных источниках тепла, например при плазменной сварке на постоянном токе обратной полярности, допустимое относительное смещение дуги ограничивается более жесткими пределами (0,15 - 0,20) в зависимости от тол щины свариваемого алюминиевого сплава, что еще более повышает требования к технологической оснастке ... Очевидно, при более концентрированных источниках тепла, например при плазменной сварке на постоянном токе обратной полярности, допустимое относительное смещение дуги ограничивается более жесткими пределами (0,15 - 0,20) в зависимости от тол щины свариваемого алюминиевого сплава, что еще более повышает требования к технологической оснастке ... Очевидно, при более концентрированных источниках тепла, например при плазменной сварке на постоянном токе обратной полярности, допустимое относительное смещение дуги ограничивается более жесткими пределами (0,15 - 0,20) в зависимости от тол щины свариваемого алюминиевого сплава, что еще более повышает требования к технологической оснастке ... Их преимуществом, по сравнению со сплавами, упрочняемыми за счет фазы в(А£гСиг), является возможность восстановления высоких прочностных свойств металла зоны тершческого влияния только за счет низкотемпературного старения [2] ... Характеристика титановых сплавов, применяемых для сварных конструкцийОсновным преимуществом титановых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является высокая удельная прочность в сочетает с удовлетворительной коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах ... Их преимуществом, по сравнению со сплавами, упрочняемыми за счет фазы в(А£гСиг), является возможность восстановления высоких прочностных свойств металла зоны тершческого влияния только за счет низкотемпературного старения [2] ... Характеристика титановых сплавов, применяемых для сварных конструкцийОсновным преимуществом титановых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является высокая удельная прочность в сочетает с удовлетворительной коррозионной стойкостью во многих агрессивных средах ... Их преимуществом, по сравнению со сплавами, упрочняемыми за счет фазы в(А£гСиг), является возможность восстановления высоких прочностных свойств металла зоны тершческого влияния только за счет низкотемпературного старения [2] ... К первой группе относятся цирконий, олово п церий, практически не изменяющие температуру полиморфного превращения, вводимые в промышленные сплавы для упрочнения твердого раствора о(-фазы титана ... Ко второй группе относятся: алюминий, кислород, азот и углерод, повышающие температуру полиморфного превращения,как активные стабилизаторы о( -фазы титана ... Представление о влиянии элементов на фазовые превращения в титановых сплавах дают бинарные диаграммы состояния, за основу классификации которых принимаются [21] характер линии ликвидуса и изменение температуры полиморфного превращения р -фазы п повышением концентрации данного элемента в двойкой системе ... Полиморфное превращенпе в этих сплавах про-исходет при повышении температуры с увеличением концентрации второго компонента (диаграммы состояния титана с кислородом и азстом рис ... Параметры решетки с'-фазы незначительно отличаются от параметров решетки Ы -фазы, поэтому мартенсит в титановых сплавах не такой хрупкий, как в закаливающихся сталях ... При последующем старении с выдержкой при температурах ниже 713 К этот процесс развивается, происходит дальнейший распад уз-фазы в дисперсную оГ-фазу путем образования и роста зародышей стабильной фазы ... В то же время выдержку необходимо ограничивать для того, чтобы не допустить образования интерметаллидных соединений, которые могут вызвать образование трещин ... В зависимости от физико-химических процессов между металлом и газовыми частицами возможен различный механизм адсорбции и различные конечные концентрации газовых примесей в объеме металла ... Сопоставляя механизм перераспределения активных газов, можно принять в качестве определяющего фактора образование химического соединения газа с металлом и его стойкость в температурном интервале взаимодействия газ-металл ... Линейные зависимости поглощения кислорода и азота расплавленным титаном свидетельствуют о том, что на процесс перераспределения- этих газов между атмосферой и металлом решающее влияние оказывают подвод молекулярных частиц кислорода и азота к сварочной ванне и процесс адсорбции на ее поверхности ... В зависимости от физико-химических процессов между металлом и газовыми частицами возможен различный механизм адсорбции и различные конечные концентрации газовых примесей в объеме металла ... Сопоставляя механизм перераспределения активных газов, можно принять в качестве определяющего фактора образование химического соединения газа с металлом и его стойкость в температурном интервале взаимодействия газ-металл ... Однако в металле околошовной зоны, нагреваемой выше 1600 К, этот процесс развивается более активно, обусловливал значительное повышение концентраций кислорода к азота в прилегающих к поверхности слоях металла ... В связи о этим может происходить повышение концентраций водорода в металле практически в период всех видов обработки титановых сплавов, при которых имеет место нагрев ме талла в контакте с водородосодержащей средой вышеуказанной температу ры (рис ... Однако на процесс поглощения водорода резкое тормозящее влияние оказывают окисные пленки на поверхности металла либо повышенные концентрации кислорода в оамом титановом оплаве ... Выше 973 Е гидриды титана термодинамически не устойчивы и диосоциируют, поэтому весь водород может находиться только в твердом растворе в виде примеси внедрения либо в молекулярном состоянии - в микро- и макронесплошностях ... Влияние технологичеоких факторов на структуру и свойства металла сварных соединений из титановых сплавов различного фазового составаНа технологическую свариваемость титановых сплавов наиболее существенное влияние оказывают примеси внедрения и, прежде всего, кислород, азот и водород, концентрация которых в результате активного взаимодействия с газовой фазой расплавленного и нагретого выше температур 873 К металла может значительно превышать допустимый для основного металла уровень ... При выборе вида сварки конструкции из титанового сплава учитываются типоразмеры соединений, требования к эксплуатационным овойствам металла конструкции, программа выпуска конструкций и производотвенно-техническая база данного предприятия ... В качеотзе основного критерия выбора соответствующей формы подготовки кромок свариваемых деталей принимаются провар всего сечения и формирование шва без опасных ко ... Для более высоколегированных р -стабилизирующими элементами титановых сплавов (диаграмма II типа) отрицательное влияние на пластические свойства металла околошовной зоны 50оказывает образование хрупкой ы-фазы ... Образование гидридной фазы Тпнг сопровождается увеличением объема, что создает условия сложного напряженного состояния, особенно опасного при грубых пластинчатых выделениях гидридов титана, резко снижающих стойкость Ь и псевдооС -титановых сплавов против замедленного разрушения ... С повышением скорооти охлаждения в переходных сплавах 1 группы начинается бездиффузионное - мартенситкое превращение рп -Л -фазы, а сплавы ГУ группы сохраняют метастабильную -фазу после полного охлаждения металла сварного соединения ... Например, для сплавов Ш группы при средних скоростях охлаждения создается неблагоприятное соотношение между остаточной р -фазой и мартенситной о('-фазой, резко снижающей деформационную способность и ударную вязкость металла зоны термического влияния ... Преимуществом этих сплавов является широкий диапазон допустимых скоростей охлаждения металла околошовной зоны, при которых обеспечивается удовлетворительная работоспособность конструкции в условиях ее эксплуатации (рис ... Высоколегированные переходные и метастабильные р -спла-вы титана свариваются на жестких режимах, обеспечивающих высокие скорости охлаждения металла околошовной зоны (рис ... Поэтому выбранный режим сварки должен обеспечивать не только оптимальные мгновенные скорости охлаждения металла околошовной зоны при температуре полиморфного превращения (~П73 К), но и минимальное время пребывания металла, нагреваемого выше этой температуры, особенно в процессе нагрева отпревращения до максимальной температуры [1б] ... Недостатком этого способа является прочное сцепление образующейся в процессе сварки шлаковой корки с поверхностью металла, что затрудняет ее удаление после охлаждения оварного соединения ... На процесс проплавлення основного металла, форму и размеры сварочной ванны при этом способе сварки оказывают влияние тепловые и силовые параметры плазменной проникающей дуги ... Шемонаева взаимосвязь между этими параметрами выражается зависимостьюгде - безразмерный комплекс;- КОЭффИЦИеНТ,учитывающий отношение кинематической вязкости расплавленного металла при температуре плавления ~ кинематической вязкости металла при средней температуре сварочной ванны; (1С~ диаметр сопла плазматрона; и - напряжение плазменной дуги; "Ч - эффективный к ... Недостатком этого способа является прочное сцепление образующейся в процессе сварки шлаковой корки с поверхностью металла, что затрудняет ее удаление после охлаждения оварного соединения ... На процесс проплавлення основного металла, форму и размеры сварочной ванны при этом способе сварки оказывают влияние тепловые и силовые параметры плазменной проникающей дуги ... Шемонаева взаимосвязь между этими параметрами выражается зависимостьюгде - безразмерный комплекс;- КОЭффИЦИеНТ,учитывающий отношение кинематической вязкости расплавленного металла при температуре плавления ~ кинематической вязкости металла при средней температуре сварочной ванны; (1С~ диаметр сопла плазматрона; и - напряжение плазменной дуги; "Ч - эффективный к ... Недостатком этого способа является прочное сцепление образующейся в процессе сварки шлаковой корки с поверхностью металла, что затрудняет ее удаление после охлаждения оварного соединения ... На процесс проплавлення основного металла, форму и размеры сварочной ванны при этом способе сварки оказывают влияние тепловые и силовые параметры плазменной проникающей дуги ... Шемонаева взаимосвязь между этими параметрами выражается зависимостьюгде - безразмерный комплекс;- КОЭффИЦИеНТ,учитывающий отношение кинематической вязкости расплавленного металла при температуре плавления ~ кинематической вязкости металла при средней температуре сварочной ванны; (1С~ диаметр сопла плазматрона; и - напряжение плазменной дуги; "Ч - эффективный к ... Кроме того, преимуществом электронно-лучевой сварки титановых сплавов по сравнеппз с дуговыми видами является возможность производства вакуумного отжига при расфокусированном электронном луче ... Вследствие этого одной из важных задач при разработке технологического процесса сварки конструкций из титановых сплавов, особенно средне- и высоколегированных, является правильный выбор присадочной (электродной) проволоки (табл ... Кроме того, преимуществом электронно-лучевой сварки титановых сплавов по сравнеппз с дуговыми видами является возможность производства вакуумного отжига при расфокусированном электронном луче ... Характеристика тугоплавких химически активных металлов, применяемых для сварных конструкцийВ связи с развитием новых отраслей техники расширяется область применения тугоплавких металлов и их сплавов ... Использование для сварных конструкций циркония, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама объясняется специальными свойствами этой группы материалов, в частности, их высокой жаропрочностью и коррозионной стойкостью в ряде 'агрессивных срец (табл ... Так, 2% , N8 имеют малые поперечные сечения захвата тепловых нейтронов, поэтому их используют в атомной технике, например, 2% и его сплавы - в виде трубчатых элементов либо в качестве защитных наплаЕлснпых слоев на графит, а также для защиты элементов из нержавеющей стали ... Характеристика тугоплавких химически активных металлов, применяемых для сварных конструкцийВ связи с развитием новых отраслей техники расширяется область применения тугоплавких металлов и их сплавов ... Использование для сварных конструкций циркония, ниобия, тантала, молибдена, вольфрама объясняется специальными свойствами этой группы материалов, в частности, их высокой жаропрочностью и коррозионной стойкостью в ряде 'агрессивных срец (табл ... Особенности сварки циркониевых сплавов ивыбор режимов сварки, сварочных материалов, режимов термической обработки соединений, выполненных аргонодуговой и электронно-лучевой сваркойЦирконий относится к группе металлов с удовлетворительной свариваемостью ... Как конструкционный материал цирконий используется вследствие своей высокой прочности и коррозионной стойкости для различных производственных целей: технологических трубопроводов, работы в агрессивных средах, деталей ядерных энергетических установок, контролирующих стержней в БОДСОХ-кческий состав и свойства сплавов циркониялаждаемых ^даалТОрах ... Механические свойства при 293 Клируемой атмосфере инертных газов (дуговой метод плавки) или в вакуумных печах (электронно-лучевой метод плавки); цирконий, полученный методом порошковой металлургии, плохо сваривается, в швах образуются поры, сварные соединения склонны к образованию трещин ... Структура сплавов первого класса является двухфазной {с( жр ) с интерметаллидами; сплавы второго класса могут иметь однофазную структуру (либо р ); р -сплавы могут иметь структуру, представленную £ -фазой и р -фазой с интерметаллидами ... Полностью стабилизируют р -фазу лишь Ыетастабильная Со -фаза, образующаяся в циркониевых сплавах с титаном, хромом, молибденом, ванадием, рением, ниобием, при быстром охлаждении и старении приводит к охрупчиванию металла ... Сварка конструкций из циркония и его сплавов производится способами, аналогичными для титановых сплавов, однако применительно к циркони-емым сплавам предъявляются более жесткие требования к эффективности защиты металла ... Сварка конструкций из циркония и его сплавов производится способами, аналогичными для титановых сплавов, однако применительно к циркони-емым сплавам предъявляются более жесткие требования к эффективности защиты металла ... Особенности сварки молибдена,вольфрама и сплавов на их основеЗатруднения при сварке молибдена и его сплавов определяются прежде всего их высокой чувствительностью к термическому циклу сварки, в результате чего возможно резкое онижение пластических свойств металла околошовной зоны в интервале температур (2120 ... Особенно опасны активное взаимодействие вольфрама с кислородом при высоких температурах и его склонность к хрупкому разрушению при обычных температурах в результате выделения по границам литых зерен хрупких прослоек, образующихся на основе окислов вольфрама ... Примеры обоснования выбора режимов сварки, сварочных материалов и режимов термической обработки соединений из молибденовых и вольфрамовых сплавовДля молибдена и его сплавов применяется сварка в среде инертных газов V/ -электродом ... Более высокие пластичеокие свойства соединений вольфрама и его сплавов обеспечиваются за счет снижения эффекта разупрочнения в зоне рекристаллизации при сварке в твердой фазе, например, диффузионной в вакууме л применением электронно-лучевого нагрева до 2300 ... |
Сварочные выпрямители
Электрошлаковая сварка
Клинопрессовая сварка давлением разнородных металлов
Сварка сплавов на основе алюминия и тугоплавких высокоактивных металлов. Учебное пособие
Основы сварочного производства: Учеб. пособие для техн. училищ
Проектирование технологии пайки металлических изделий: Справочник
Сварка шин