Сварка разнородных металлов и сплавов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварка разнородных металлов и сплавов

Характер распределения примеси зависит от коэффициента распределения характеризующего различную растворимость элементов в твердой и жидкой фазах, от коэффициентов диффузии в твердой
...
Характер распределения примеси зависит от коэффициента распределения характеризующего различную растворимость элементов в твердой и жидкой фазах, от коэффициентов диффузии в твердой
...
Характер распределения примеси зависит от коэффициента распределения характеризующего различную растворимость элементов в твердой и жидкой фазах, от коэффициентов диффузии в твердой
...
Точное определение этихГ величин в реальных металлических системах связано с большими трудностями, так как их значения в значительной степени зависят от многочисленных побочных процессов
...
В тех случаях, когда при соединении металлов требуется свести к минимуму ширину зоны химической неоднородности, необходимые температуру и время процесса можно определить из
...
При определении времени контактирования для соединения металлов в твердом состоянии необходимо учитывать дополнительное время, требуемое для достижения физического контакта на всем протяжении контактирующих поверхностей
...
Тогда распределение концентрации по толщине жидкости при растворении в ней твердого тела с учетом нестационарности процесса можно найти по формулам, приведенным в работе
...
Отделимость шлаковой корки, имеющая особое значение при многослойной сварке или наплавке под слоем флюса, также связана с поверхностными явлениями и зависит от поверхностных натяжений металла, шлака и межфазного натяжения на границе металл
...
Тогда распределение концентрации по толщине жидкости при растворении в ней твердого тела с учетом нестационарности процесса можно найти по формулам, приведенным в работе
...
В последние годы значительно увеличилось количество обзорных и оригинальных работ, посвященных проблеме распространения жидкости по поверхности твердого тела, проведенных с привлечением современных методов исследований и обработки результатов измерений
...
В условиях сварки можно дать только комплексную оценку контактного взаимодействия, поэтому обычно используют методики, при которых исследуют каждую стадию процесса отдельно в температур
...
Для выяснения факторов, влияющих на смачивание и растекание жидкости по твердой поверхности, проанализируем выражения для краевого угла смачивания и движущей силы растекания
...
На смачиваемость влияют также состав основного металла, наличие градиента температуры вдоль его поверхности, принудительно заданный рельеф, величина наложенного потенциала, если окружающая среда
...
При сварке разнородных металлов появляются дополнительные движущие силы за счет давления дуги, давления потока аргона, большой массы расплавленного металла
...
Для выяснения факторов, влияющих на смачивание и растекание жидкости по твердой поверхности, проанализируем выражения для краевого угла смачивания и движущей силы растекания
...
Из сил, тормозящих процесс растекания, отметим вязкость жидкости, силы инерции, трение между слоем жидкости и подложкой, механическое сопротивление, оказываемое микровыступами поверхности
...
В результате взаимодействия подложки с растекающейся жидкостью могут существенно меняться движущие силы растекания, которые определяются поверхностными и объемными свойствами жидкости, и тормозящие силы, определяемые объемными свойствами
...
Нагрев до более высоких температур затруднял наблюдение процесса, так как элементы оптической системы микроскопа покрывались плотной пленкой конденсирующихся паров серебра
...
Смачиваемость стали расплавленным серебром определяется в основном наличием окислов на поверхностях взаимодействия, температурой металлов жидкой и твердой фаз и продолжительностью контакта жидкого металла с твердым
...
Металлографические исследования выявили образование прослойки между сталью и серебром, причем с увеличением содержания палладия в расплаве толщина прослойки увеличивается
...
Это свидетельствует о том, что энергию, необходимую для растекания серебра по стали, обеспечивают не физические, а химические силы, возникающие на границе раздела
...
Проникнув в микронадрыв, медь вызывает дополнительное давление на стенки микрощели, что приводит к развитию микронадрыва и образованию трещины значительной величины
...
Зависимость краевого угла смачивания и площади растекания жидкой меди вания железа алюминием от времени колот температуры нагрева образцовтакта, с
...
Можно предположить, что собственно химическое взаимодействие железа и алюминия с образованием интерметаллических соединений происходит со скоростью, значительно превышающей скорость растекания алюминия и растворения возникших соединений
...
Зависимость краевого угла смачивания и площади растекания жидкой меди вания железа алюминием от времени колот температуры нагрева образцовтакта, с
...
При соприкосновении железа с расплавленным алюминием последний адсорбируется на поверхности железа, затем в зоне контакта протекает взаимная диффузия, и образуются диффузионные слои
...
В результате на контактной границе появляется слой промежуточных фаз, изменяются свойства расплава, что и приводит к прекращению растекания и изменению формы капли
...
Таким образом, введение никеля и хрома в железную основу благоприятно сказывается на толщине переходного слоя, оптимальные свойства которого получены для составов, количество легирующих элементов в которых соответствует составу стали
...
Приведенные примеры показывают, что, имея возможность регулировать свойства твердого и жидкого металлов путем введения в них в небольших количествах активных добавок, а также изменяя температуру и длительность контактирования твердой и жидкой фаз, можно регулировать степень смачивания твердого металла жидким
...
Такой расчет допустим для небольшого времени контакта, в течение которого растворение меди и алюминия не изменяет резко поверхностного натяжения алюминия
...
Но так как диффузия в жидкость протекает намного скорее, чем диффузия в твердое, можно считать, что наблюдается преимущественная диффузия меди в алюминий
...
растекания в неизотермических условиях при взаимодействии с подложкой отсутствует, представлялось целесообразным провести сопоставление термического цикла сварки и временной зависимости краевого угла смачивания
...
Зависимость краевого угла смачи цикла сварки и временной зависимости углавания и площади растекания расплавлен смачиванияной капли стали на поверхности образца от температуры нагрева ниобия
...
Несмотря на положительное влияние повышения температуры нагрева на улучшение смачиваемости, нагрев не должен превышать температур, при которых происходит рекристаллизация ниобия, так как с ростом зерна резко снижается стойкость ниобия при работе в жидких теплоносителях
...
Отсутствие хрупких прослоек и роста зерна ниобия имеет место и при сварке ниобия со сталью на режимах, обеспечивающих расплавление только стали при нагреве ниобия до температуры
...
Основные параметры термического цикла сварки ниобия со сталью — температура и продолжительность нагрева — оказывают решающее влияние на структуру и форму металла шва, а следовательно, и на механические свойства сварного соединения
...
Швы с прослойками имеют более плавные переходы к основному металлу и отличаются малыми значениями краевых углов смачивания Э и меньшей высотой шва, а также большей площадью контакта металла шва с поверхностью ниобия
...
При этом количество растворенного ниобия в жидкой стали достигает почти предельного значения, при котором в процессе кристаллизации металла шва начинается выделение отдельных кристаллов интерметаллидов
...
При дальнейшем увеличении вводимой теплоты при кристаллизации образуется сплошная прослойка интерметаллидов, которая резко снижает временное сопротивление сварного соединения
...
Таким образом, для оценки качества сварного соединения можно воспользоваться значением краевого угла смачивания, отражающего изменение структуры и геометрических параметров шва
...
Поскольку на этой границе реакции идут в гетерогенной среде между металлами, находящимися в различных агрегатных состояниях, то развитие реакций связано не только с химическими превращениями, но и с переносом веществ из глубины фаз к поверхности взаимодействия из зоны реакции
...
Таким образом, процесс образования, геометрия и структура интерметаллических слоев определяются не только смачиванием, но также и растворением более тугоплавкого металла в расплаве сварочной ванны
...
В замкнутом объеме сварочной ванны на жидкий металл действует ряд возмущающих факторов со стороны дугового разряда и процесса переноса присадочного металла
...
Кинетика растворения твердого металла в жидком — один из существенных факторов взаимодействия разнородных металлов, в частности сталей со сплавами алюминия, меди со сталью и др
...
Скорость реакционной диффузии зависит от природы диффундирующего металла и матрицы, температуры процесса, в то время как скорость растворения зависит от соотношения площади растворяющейся поверхности и объема расплава, режима перемешивания
...
Отсюда вытекает возможность регулирования соотношения скоростей роста и растворения интерметаллической прослойки, что представляет технологический интерес
...
Экспериментально полученные скорости растворения легирующих элементов в жидком алюминии в зависимости от угловой скорости образцов при данной температуре показаны на рис
...
Кристаллографическое разрушение решетки исследуемых элементов, очевидно, осуществляется значительно быстрее по сравнению с транспортировкой их частиц в объеме жидкого алюминия
...
Линейная зависимость скорости растворения от корня квадратного из угловой скорости образца позволила применить к анализу полученных результатов уравнение диффузионной кинетики
...
Скорость протекания этого процесса определяется либо скоростью перехода атомов твердого металла в пограничный слой жидкого, либо скоростью диффузии растворенных атомов из пограничного слоя в объем жидкости в зависимости от того, какая из скоростей меньше
...
Поэтому, если рассматривать изменение концентрации раствора в процессе охлаждения, то необходимо учитывать, что в любой момент времени начальная концентрация раствора сн уже не равна нулю
...
Поэтому, если рассматривать изменение концентрации раствора в процессе охлаждения, то необходимо учитывать, что в любой момент времени начальная концентрация раствора сн уже не равна нулю
...
При сварочных процессах взаимодействие твердого и жидкого металлов происходит в условиях их охлаждения и увеличения степени насыщения наплавленного металла элементами основного металла, т
...
В результате этого скорость растворения твердого металла в жидком при сварочных процессах при каждой рассматриваемой температуре будет ниже, чем получено на рис
...
Это свидетельствует о том, что при взаимодействии разнородных твердого и жидкого металлов слои могут образовываться не только в жидкой фазе, как показано в работе
...
Общую толщину образующегося в основном металле слоя можно определить по выражению где Тн — температура, при которой скорость увеличения толщины диффузионного слоя равна скорости растворения
...
При наплавке с расплавлением стали в наплавленный металл переходит значительное количество железа, и са оказывается настолько большой, что уже с температур
...
При наплавке с расплавлением стали в наплавленный металл переходит значительное количество железа, и са оказывается настолько большой, что уже с температур
...
Поэтому один из важных моментов сварки разнородных металлов — изучение закономерности образования таких зон, способов регулирования и уменьшения вредного их влияния в сварных соединениях
...
Рассмотрим, как формируется переходная зона при сварке разнородных металлов, например при наплавке на поверхность стали алюминиевой или медной проволокой
...
В зависимости от ширины и теплопроводности этой зоны последняя может либо служить тепловым барьером, либо способствовать частичному расплавлению нижележащего металла
...
В периферийной части ванны, которая расплавляется за счет теплопроводности под действием теплоты ванны, температура металла несколько понижается и, как можно судить по форме этой части валика, его течение затруднено, в связи с чем наблюдается местный застой расплава
...
Таким образом, в нижней части ванны образование переходной области затруднено, так как под действием перемещения металла она уносится внутрь расплавленной ванны
...
В периферийной части ванны, которая расплавляется за счет теплопроводности под действием теплоты ванны, температура металла несколько понижается и, как можно судить по форме этой части валика, его течение затруднено, в связи с чем наблюдается местный застой расплава
...
Таким образом, в нижней части ванны образование переходной области затруднено, так как под действием перемещения металла она уносится внутрь расплавленной ванны
...
Результаты теоретических расчетов, выполненных по приведенным формулам, показали, что концентрация ванадия в основном объеме шва определяется только величиной его оплавления и оказывается практически постоянной
...
Ширина зоны резкого изменения химического состава пограничного слоя, определенная теоретически и экспериментально при оптимальном содержании ванадия в металле шва, по существу одинакова и равна
...
Результаты теоретических расчетов, выполненных по приведенным формулам, показали, что концентрация ванадия в основном объеме шва определяется только величиной его оплавления и оказывается практически постоянной
...
Ширина зоны резкого изменения химического состава пограничного слоя, определенная теоретически и экспериментально при оптимальном содержании ванадия в металле шва, по существу одинакова и равна
...
Результаты теоретических расчетов, выполненных по приведенным формулам, показали, что концентрация ванадия в основном объеме шва определяется только величиной его оплавления и оказывается практически постоянной
...
Ширина зоны резкого изменения химического состава пограничного слоя, определенная теоретически и экспериментально при оптимальном содержании ванадия в металле шва, по существу одинакова и равна
...
Так как теплота распространяется с большей скоростью, чем происходит диффузия, то перед фронтом кристаллизации температура расплавленного металла также изменяется с большей скоростью, чем температура начала кристаллизации жидкого металла
...
Наряду с известными, традиционными способами сварки при соединении разнородных металлов применяют специальные, такие, как термокомпрессионную, магнитно
...
За исключением сварки сопротивлением, при сварке давлением не происходит плавления, или если и происходит, то расплав выдавливается наружу, так что в конечном счете при сварке давлением происходит соединение на поверхности твердого тела
...
Таким образом, остаются только проблемы, связанные с различием коэффициентов термического расширения, но при принятии надлежащих мер получить надежное соединение сравнительно легко
...
За исключением сварки сопротивлением, при сварке давлением не происходит плавления, или если и происходит, то расплав выдавливается наружу, так что в конечном счете при сварке давлением происходит соединение на поверхности твердого тела
...
Таким образом, остаются только проблемы, связанные с различием коэффициентов термического расширения, но при принятии надлежащих мер получить надежное соединение сравнительно легко
...
Практическое значение этого способа состоит не только в больших его возможностях — получать высокопрочные соединения без нагрева, но и в развитии новых комбинированных процессов, связанных с минимальным нагревом и интенсивной деформацией
...
Особенно велико преимущество холодной сварки перед другими при соединении разнородных металлов, чувствительных к нагреву или образующих интерметаллиды
...
В отличие от других способов сварки этот способ не требует подачи теплоты от внешнего источника нагрева, а осуществляется за счет выделения теплоты на самих соединяемых поверхностях
...
Однако в настоящее время для применения сварки трением необходимо, чтобы по меньшей мере один из соединяемых узлов имел круглое сечение, например, представлял собой круглый стержень или трубу
...
При диффузионной сварке, прилагая давление, необходимое для плотного прилегания свариваемых деталей, зону соединения выдерживают в течение определенного промежутка времени при температуре ниже точки плавления
...
Ударная сварка в вакууме перспективна для соединения разнородных металлов с ограниченной взаимной растворимостью и малой длительностью латентного периода образования интерметаллидов
...
Ультразвуковая сварка — соединение металлов путем возбуждения в свариваемых деталях упругих колебаний ультразвуковой частоты при одновременном создании определенного давления
...
При ультразвуковой сварке необходимые условия для образования соединений создаются в результате механических колебаний ультразвукового преобразователя
...
В результате пластической деформации и диспергирующего действия ультразвука происходит удаление адсорбированных пленок жидкости, газов, органических пленок и поверхностных окислов, в результате чего образуется сварное соединение
...
Это высокопроизводительный, экономически выгодный способ производства листовых композиционных материалов, заключающийся в получении при помощи сварки взрывом двухили многослойных металлических заготовок с последующей их горячей прокаткой на листы заданных размеров
...
В связи с тем, что процесс происходит при нормальной температуре, при его применении не образуются интерметаллиды и обеспечивается самая большая прочность соединения среди возможных способов сварки
...
При точечной контактной сварке соединение элементов происходит на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих электрический ток и передающих усилие сжатия
...
При односторонней контактной сварке один электрод прижимает проволоку или ленту к контактной площадке, второй электрод устанавливают вблизи свариваемой верхней детали на контактную площадку
...
Вследствие кратковременности процесса нагрева металлический проводник в месте контакта может нагреваться до более высоких температур, чем при термокомпрессии
...
Температура соединения при этом не должна превышать температуру образования эвтектики соединяемых материалов и обычно соответствует температуре отпуска или отжига более пластичного металла
...
Силы действуют радиально и сжимают более мягкую алюминиевую трубку, постепенно разгоняют ее и приближают к внутренней стальной, уменьшая зазор между ними, скорость соударения растет, достигая значений, необходимых для сварки
...
При соединении разнородных металлов в результате перемешивания основного и наплавляемого металлов, растворения твердого основного металла в жидком металле сварочной ванны и диффузионных процессов на межфазной границе в металл наплавки переходит значительная доля основного металла
...
Так, например, при ручной дуговой наплавке и автоматической наплавке электродной проволокой под слоем флюса меди и бронз на сталь в первый слой металла наплавки переходит до
...
Фактически при сварке плавящимся электродом функционируют собственно дуговой разряд, подобный дуге при сварке вольфрамовым электродом в струе инертного газа, и перегретая струя или капли электродного металла в зависимости от характера переноса металла в дуговом промежутке
...
Получение однородного наплавленного металла без перемешивания с основным в зоне сплавления для источников первой группы встречает большие трудности, так как на изделии находится активное пятно дугового разряда с достаточно высокой температурой для мгновенного расплавления основного металла, перегрева ванны расплавленного металла и, как следствие, увеличенного времени контакта жидкой и твердой фаз
...
Если для источников первой группы преимущественно можно регулировать продолжительность теплового воздействия, то для источников второй группы появляются возможности регулировать оба параметра, влияющие на разбавление наплавляемого металла основным
...
Уменьшение тепловой мощности источника до определенных пределов возможно только при наложении на плавящийся электрод колебаний, увеличивающих скорость плавления проволоки благодаря уменьшению размера капель, или при подключении добавочного электрода
...
Преимущество всех перечисленных источников в том, что процессы плавления основного и присадочного металлов раздельны и могут регулироваться независимо друг от друга
...
Решить эту задачу можно в том случае, если для наплавки и сварки применять источники теплоты, позволяющие раздельно регулировать плавление присадочного и нагрев основного металлов, регулировать процессы взаимодействия жидкого металла сварочной ванны с твердым основным металлом
...
Осуществить процесс, аналогичный наплавке струей перегретого металла, можно также с помощью дугового разряда, если возбудить и поддерживать ерб в пространстве над изделием между двумя электродами, один из которых —плавящийся
...
Уменьшение тепловой мощности источника до определенных пределов возможно только при наложении на плавящийся электрод колебаний, увеличивающих скорость плавления проволоки благодаря уменьшению размера капель, или при подключении добавочного электрода
...
При этом ток дуги, радиус и скорость ее вращения выбирают из расчета получения оптимального нагрева свариваемого изделия для смачивания его жидким присадочным металлом
...
Автономная заливка жидкого присадочного металла при регулируемом подогреве изделия в точке сварки позволяет осуществить сварку толстостенных изделий в один проход при высоком качестве сварного соединения, упрощается сварка толстолистовых изделий из металлов, обладающих высокой теплопроводностью
...
Единая защитная атмосфера для жидкого присадочного металла и сварочной ванны позволяет обеспечить высокое качество наплавки различных металлов в широком диапазоне толщин с минимальной зоной оплавления
...
При этом ток дуги, радиус и скорость ее вращения выбирают из расчета получения оптимального нагрева свариваемого изделия для смачивания его жидким присадочным металлом
...
Сварка осуществляется путем одновременной подачи в разделку нескольких проволок, причем крайние присадочные проволоки подают вплотную к свариваемым кромкам и перемещают параллельно им по мере заполнения разделки
...
Для получения металла шва и его зон заданного химического состава и необходимой толщины используют проволоки разного диаметра и подают их с различной скоростью в сварочную ванну
...
Высокая концентрация тепловой энергии в плазменной струе, стабильность дугового разряда, возможность легкого раздельного регулирования степени нагрева основного и присадочного металлов обусловливают преимущества применения плазмы для наплавки, особенно в тех случаях, когда наплавляемый металл по составу и свойствам отличается от основного
...
В качестве критерия, определяющего возможности различных способов наплавки, можно рассматривать степень проплавления, определяемую как долю участия проплавленного основного металла в составе наплавленного металла
...
Высокая концентрация тепловой энергии в плазменной струе, стабильность дугового разряда, возможность легкого раздельного регулирования степени нагрева основного и присадочного металлов обусловливают преимущества применения плазмы для наплавки, особенно в тех случаях, когда наплавляемый металл по составу и свойствам отличается от основного
...
В качестве критерия, определяющего возможности различных способов наплавки, можно рассматривать степень проплавления, определяемую как долю участия проплавленного основного металла в составе наплавленного металла
...
Характеристики электронного луча и возможность использования данного способа сварки определяются прежде всего ускоряющим напряжением и степенью вакуума в рабочей камере
...
Значительное различие в теплопроводности и электропроводимости соединяемых металлов, например при сварке меди со сталью, не представляет проблемы при электронно
...
Благодаря возможности точно регулировать положение падения луча за счет смещения луча в сторону одного из свариваемых разнородных металлов можно преодолеть ограничения, накладываемые значительными различиями в физических свойствах металлов, и предотвратить образование трещин
...

Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. В 2 т. Т. 2.
Технология упрочнения. Технологические методы упрочнения. В 2 т. Т. 1.
Ультразвуковая сварка пластмасс и металлов
Сварка разнородных металлов и сплавов
Арматурные работы
Как паять
Водолаз — сварщик — резчик: Учебное пособие. - 2-е изд.

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварка разнородных металлов и сплавов