Сварка, резка и пайка металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварка, резка и пайка металлов

полевых условиях. Значительно дешевле и удобнее сварка плавлением, так называемый способ промежуточного литья (фиг. 183,6). В этом случае рельсы заформовываются со значительным зазором (10—12 мм)
...
Расплавленная смесь выпускается через дно тигля. Поступающий в форму перегретый расплавленный металл оплавляет основной металл у сварного стыка и сплавляется с ним в одно целое. Термитный шлак, поступающий в форму вслед за металлом, служит лишь для дополнительного подогрева сварного стыка и замедления его охлаждения по окончании сварки. Осадочного давления н применения стяжного пресса не требуется, рельсы остаются неподвижными в процессе сварки. Поэтому возможно, например, сваривать рельсы, уложенные в пути, без их расшивки, что даёт возможность сваривать плети неограниченной длины, вваривать куски рельсов в местах вырезки повреждённых стыков и т. п.
...
К недостаткам способа промежуточного литья относятся: 1) несколько увеличенный расход термита; 2) образование литой структуры металла в сварном стыке, не уплотняемого осадочным давлением и поэтому склонного к образованию пор и раковин; 3) всё сечение стыка для надлежащего разогрева получает значительный облив, удаление которого, где оно требуется, вызывает известные затруднения. Приходится обрубать и зашлифовывать поверхность катания и боковые грани головки рельса.
...
При комбинированном способе металл выпускается через дно тигля, заливка жидким металлом ведётся лишь до нижней грани головки рельса (фиг. 183, в), а зашлифованные торцы головок собираются со вкладной пластинкой малоуглеродистой стали. При выпуске жидкой смеси головка заливается шлаком и сваривается давлением при последующей осадке стяжным прессом, в то время как шейка и подошва рельса оказываются сваренными плавлением по способу промежуточного литья. Комбинированный способ является наилучшим и в настоящее время находит преобладающее применение.
...
Результаты термитной сварки рельсовых стыков достаточно удовлетворительны. Сварка легко осуществляется в полевых условиях. Несмотря на это термитная сварка рельсовых стыков на железных дорогах применяется в ограниченных размерах и в настоящее время почти вытеснена контактной электросваркой. Причиной служит довольно высокая стоимость термитной смеси, дефицитность металлического алюминия, низкая производительность термитной сварки. Этот вид сварки сохранил своё значение для рельсовых стыков трамвайных путей и широко используется на трамвайных линиях всех городов Советского Союза, так как в условиях города другие методы сварки рельсозых стыков трудно применимы.
...
Термитная сварка может применяться при ремонте крупных стальных и чугунных деталей. Для чугуна применяется специальный термит со значительным содержанием ферросилиция. Посредством термита можно приливать отломанные части стальных дета-
...
полевых условиях. Значительно дешевле и удобнее сварка плавлением, так называемый способ промежуточного литья (фиг. 183,6). В этом случае рельсы заформовываются со значительным зазором (10—12 мм)
...
Расплавленная смесь выпускается через дно тигля. Поступающий в форму перегретый расплавленный металл оплавляет основной металл у сварного стыка и сплавляется с ним в одно целое. Термитный шлак, поступающий в форму вслед за металлом, служит лишь для дополнительного подогрева сварного стыка и замедления его охлаждения по окончании сварки. Осадочного давления н применения стяжного пресса не требуется, рельсы остаются неподвижными в процессе сварки. Поэтому возможно, например, сваривать рельсы, уложенные в пути, без их расшивки, что даёт возможность сваривать плети неограниченной длины, вваривать куски рельсов в местах вырезки повреждённых стыков и т. п.
...
К недостаткам способа промежуточного литья относятся: 1) несколько увеличенный расход термита; 2) образование литой структуры металла в сварном стыке, не уплотняемого осадочным давлением и поэтому склонного к образованию пор и раковин; 3) всё сечение стыка для надлежащего разогрева получает значительный облив, удаление которого, где оно требуется, вызывает известные затруднения. Приходится обрубать и зашлифовывать поверхность катания и боковые грани головки рельса.
...
При комбинированном способе металл выпускается через дно тигля, заливка жидким металлом ведётся лишь до нижней грани головки рельса (фиг. 183, в), а зашлифованные торцы головок собираются со вкладной пластинкой малоуглеродистой стали. При выпуске жидкой смеси головка заливается шлаком и сваривается давлением при последующей осадке стяжным прессом, в то время как шейка и подошва рельса оказываются сваренными плавлением по способу промежуточного литья. Комбинированный способ является наилучшим и в настоящее время находит преобладающее применение.
...
Результаты термитной сварки рельсовых стыков достаточно удовлетворительны. Сварка легко осуществляется в полевых условиях. Несмотря на это термитная сварка рельсовых стыков на железных дорогах применяется в ограниченных размерах и в настоящее время почти вытеснена контактной электросваркой. Причиной служит довольно высокая стоимость термитной смеси, дефицитность металлического алюминия, низкая производительность термитной сварки. Этот вид сварки сохранил своё значение для рельсовых стыков трамвайных путей и широко используется на трамвайных линиях всех городов Советского Союза, так как в условиях города другие методы сварки рельсозых стыков трудно применимы.
...
лей, например зубья крупных шестерён, производить наплавку поверхностей и т. п. Термит даёт возможность изготовлять стальные, отливки на месте в любых, даже полевых условиях, что в ряде случаев может представлять практический интерес.
...
Алюминиевый термит известен более 50 лет, и его применение в сварочной технике хорошо изучено. Во время второй мировой войны в технику сварки введён магниевый термит. Честь изобретения сварочного магниевого термита принадлежит Советскому Союзу, его разработали сотрудники Центрального научно-исследовательского института железнодорожного транспорта в Москве А. Н. Кукин и А. А. Талыков. Магниевый термит для целей сварки составляется из порошкообразного металлического магния и железной окалины. Сгорание магниевого термита происходит по реакции
...
Существенным технологическим отличием магниевого термита является то, что он даёт продукты сгорания не в жидком, а в твёрдом виде. Соотношение составных частей термита подбирается так, что при сгорании он даёт не плавящуюся, а лишь спекающуюся рыхлую пористую массу. Эта масса, занимающая значительный объём, впитывает в себя расплавленное железо, образующееся в результате термитной реакции, причём значительная часть железа
...
окисляется действием воздуха. Таким образом, продуктом сгорания магниевого термита является спекшаяся рыхлая пористая масса окиси магния, пропитанная железом и его окислами.
...
гниевого термита является сварка стальных телеграфных и телефонных проводов воздушных линий связи. Магниевый термит для этой цели изготовляется в виде цилиндрических шашек с осевым каналом для пропуска провода. Размеры и вес шашек определяются диаметром провода, подлежащего сварке. Вгс
...
легко загорается от пламени спички или другого пламени и зажигает термитную шашку. Концы проводов, аккуратно обрезанные, захватываются специальными клещами. На концы проводов надевается термитная шашка с запалом, и концы проводов приводятся в соприкосновение с таким расчётом, чтобы аварной стык приходился по середине шашки. Сварщик зажигает запал, шашка быстро сгорает, оставляя муфель из продуктов сгорания, разогретый до ослепительно яркого белого каления. Нажимая на ручки клещей, сварщик производит осадку. По окончании осадки муфель сбивается лёгким ударом. Место сварки имеет усиление, сварка получается весьма прочной и надёжной, она чрезвычайно проста, удобна, производительна и в настоящее время почти полностью вытеснила все способы сварки и пайки проводов на телеграфных и телефонных линиях, где ежегодно расходуются миллионы термитных шашек.
...
Магниевый термит может найти и другие применения, например, с помощью этого термита можно хорошо сваривать стыки стальных труб небольших диаметров —■ до 20—50 мм. Магниевым термитом приваривают также контактные соединители к рельсам при болтовых рельсовых стыках на электрифицированных или имеющих автоблокировку железнодорожных линиях. Для приварки соединителей применяется специальный порошкообразный термит особого состава.
...
Горновая или кузнечная сварка известна со времён глубокой древности. Место сварки соединяемых деталей нагревается до сварочного жара, отвечающего переходу металла в пластическое состояние, пригодное для осуществления сварки давлением. Переход в пластическое состояние происходит у разных металлов в различных температурных интервалах. Для малоуглеродистой стали сварочным жаром является температурный интервал 1100—1300°. Свариваемость давлением в пластическом состоянии весьма различна у различных металлов. Отличной свариваемостью обладает малоуглеродистая сталь. С повышением содержания углерода свариваемость быстро падает, и стали с содержанием углерода свыше 0,7% плохо свариваются давлением. Плохо свариваются также многие легированные стали. Чугун практически совершенно не сваривается давлением в пластическом состоянии. Плохой свариваемостью в пластическом состоянии отличаются многие цветные металлы.
...
Нагрев места сварки может производиться различными источниками тепла. Особенно высоких температур не требуется, и необходимый нагрев может быть получен в различных печах и горнах, отапливаемых твёрдым, жидким или газообразным горючим. Большинство обычных горючих материалов при сжигании их с воздухом в печах надлежащего устройства обеспечивает нагрев, достаточный для получения сварочного жара.
...
Поверхности свариваемых деталей, даже тщательно зачищенные предварительно, в процессе нагрева обычно значительно окисляются
...
легко загорается от пламени спички или другого пламени и зажигает термитную шашку. Концы проводов, аккуратно обрезанные, захватываются специальными клещами. На концы проводов надевается термитная шашка с запалом, и концы проводов приводятся в соприкосновение с таким расчётом, чтобы аварной стык приходился по середине шашки. Сварщик зажигает запал, шашка быстро сгорает, оставляя муфель из продуктов сгорания, разогретый до ослепительно яркого белого каления. Нажимая на ручки клещей, сварщик производит осадку. По окончании осадки муфель сбивается лёгким ударом. Место сварки имеет усиление, сварка получается весьма прочной и надёжной, она чрезвычайно проста, удобна, производительна и в настоящее время почти полностью вытеснила все способы сварки и пайки проводов на телеграфных и телефонных линиях, где ежегодно расходуются миллионы термитных шашек.
...
Магниевый термит может найти и другие применения, например, с помощью этого термита можно хорошо сваривать стыки стальных труб небольших диаметров —■ до 20—50 мм. Магниевым термитом приваривают также контактные соединители к рельсам при болтовых рельсовых стыках на электрифицированных или имеющих автоблокировку железнодорожных линиях. Для приварки соединителей применяется специальный порошкообразный термит особого состава.
...
Горновая или кузнечная сварка известна со времён глубокой древности. Место сварки соединяемых деталей нагревается до сварочного жара, отвечающего переходу металла в пластическое состояние, пригодное для осуществления сварки давлением. Переход в пластическое состояние происходит у разных металлов в различных температурных интервалах. Для малоуглеродистой стали сварочным жаром является температурный интервал 1100—1300°. Свариваемость давлением в пластическом состоянии весьма различна у различных металлов. Отличной свариваемостью обладает малоуглеродистая сталь. С повышением содержания углерода свариваемость быстро падает, и стали с содержанием углерода свыше 0,7% плохо свариваются давлением. Плохо свариваются также многие легированные стали. Чугун практически совершенно не сваривается давлением в пластическом состоянии. Плохой свариваемостью в пластическом состоянии отличаются многие цветные металлы.
...
Нагрев места сварки может производиться различными источниками тепла. Особенно высоких температур не требуется, и необходимый нагрев может быть получен в различных печах и горнах, отапливаемых твёрдым, жидким или газообразным горючим. Большинство обычных горючих материалов при сжигании их с воздухом в печах надлежащего устройства обеспечивает нагрев, достаточный для получения сварочного жара.
...
с образованием слоя окислов, делающих сварку невозможной. Для очистки поверхности сварки от окислов необходимо прибегать к химической очистке, применяя флюсы, образующие с окислами металла легкоплавкие соединения, легко выдавливаемые из стыка в процессе осадки и, таким образом, позволяющие приводить в соприкосновение совершенно чистые поверхности металла.
...
При нагревании стали образуется железная окалина, состав которой колеблется между окислами FeO и Fe304, достаточно тугоплавкими и не расплавляющимися при температуре белого каления, являющейся сварочным жаром для стали. Эти окислы имеют основной характер, поэтому для их офлюсования или ошлакования, т. е. перевода в легкоплавкие соединения, жидкие при температуре сварки, следует применять окислы кислотного характера, не летучие и достаточно стойкие при температуре сварки. Флюсами при горновой сварке могут служить: бура Na2B407, борная кислота В(ОН)3, поваренная соль NaCl, мелкий речной или кварцевый песок, бой оконного стекла, а также их смеси.
...
После нагрева и офлюсования места сварки выполняется операция осадки. Осадка должна вызывать значительную пластическую деформацию металла, течение его вдоль поверхностей соединения, способствующее перемешиванию и взаимной диффузии частиц металла соединяемых частей. Величина необходимого удельного давления при осадке зависит от свойств свариваемого металла и температуры нагрева. Чем выше нагрев, тем меньшее требуется давление осадки. Осадка может производиться ручной или механической проковкой места сварки, прессованием, прокаткой. Таким путём может быть получена, например, многослойная листовая сталь. Подобным же образом изготовляется биметалл посредством совместной прокатки разогретых заготовок, например, стали и никеля, углеродистой стали и нержавеющей стали или меди и т. д.
...
При горновой сварке всегда довольно велика вероятность оставления окислов, окалины и других загрязнений на поверхностях металла, подлежащих сварке. Нагрев до пластического состояния не обеспечивает удаления загрязнений в процессе осадки, в особенности при значительных размерах сечений сварки. Поэтому для повышения надёжности горновой сварки стремятся увеличить поверхность соприкосновения соединяемых частей, с этой целью поверхность перед сваркой соответственным образом подготавливается и разделывается.
...
Подготовка под горновую сварку стальных листов и стержней показана на фиг. 186. Если осадка производится, например, проковкой таким образом, что она уменьшает сечение металла места сварки, то прибегают к предварительной высадке соединяемых частей. Несмотря на относительную простоту процесса и отсутствие расхода дефицитных материалов, горновая сварка постепенно отходит на второй план, уступая место современным более совершенным и производительным способам сварки.
...
с образованием слоя окислов, делающих сварку невозможной. Для очистки поверхности сварки от окислов необходимо прибегать к химической очистке, применяя флюсы, образующие с окислами металла легкоплавкие соединения, легко выдавливаемые из стыка в процессе осадки и, таким образом, позволяющие приводить в соприкосновение совершенно чистые поверхности металла.
...
При нагревании стали образуется железная окалина, состав которой колеблется между окислами FeO и Fe304, достаточно тугоплавкими и не расплавляющимися при температуре белого каления, являющейся сварочным жаром для стали. Эти окислы имеют основной характер, поэтому для их офлюсования или ошлакования, т. е. перевода в легкоплавкие соединения, жидкие при температуре сварки, следует применять окислы кислотного характера, не летучие и достаточно стойкие при температуре сварки. Флюсами при горновой сварке могут служить: бура Na2B407, борная кислота В(ОН)3, поваренная соль NaCl, мелкий речной или кварцевый песок, бой оконного стекла, а также их смеси.
...
После нагрева и офлюсования места сварки выполняется операция осадки. Осадка должна вызывать значительную пластическую деформацию металла, течение его вдоль поверхностей соединения, способствующее перемешиванию и взаимной диффузии частиц металла соединяемых частей. Величина необходимого удельного давления при осадке зависит от свойств свариваемого металла и температуры нагрева. Чем выше нагрев, тем меньшее требуется давление осадки. Осадка может производиться ручной или механической проковкой места сварки, прессованием, прокаткой. Таким путём может быть получена, например, многослойная листовая сталь. Подобным же образом изготовляется биметалл посредством совместной прокатки разогретых заготовок, например, стали и никеля, углеродистой стали и нержавеющей стали или меди и т. д.
...
При горновой сварке всегда довольно велика вероятность оставления окислов, окалины и других загрязнений на поверхностях металла, подлежащих сварке. Нагрев до пластического состояния не обеспечивает удаления загрязнений в процессе осадки, в особенности при значительных размерах сечений сварки. Поэтому для повышения надёжности горновой сварки стремятся увеличить поверхность соприкосновения соединяемых частей, с этой целью поверхность перед сваркой соответственным образом подготавливается и разделывается.
...
Подготовка под горновую сварку стальных листов и стержней показана на фиг. 186. Если осадка производится, например, проковкой таким образом, что она уменьшает сечение металла места сварки, то прибегают к предварительной высадке соединяемых частей. Несмотря на относительную простоту процесса и отсутствие расхода дефицитных материалов, горновая сварка постепенно отходит на второй план, уступая место современным более совершенным и производительным способам сварки.
...
водительность процесса, сложность процесса осадки, требующего значительной квалификации работающих, недостаточная надёжность получаемого сварного соединения. К этому присоединяется
...
возможность значительного роста зерна, перегрева и пережога металла, ввиду продолжительности процесса нагрева. Малая производительность делает горновую сварку дорогой, а прочность сварного соединения получается пониженной и колеблющейся в широких пределах. Эти причины и объясняют постепенное вытеснение горновой сварки в современном производстве.
...
Разновидностью горновой сварки являются способы, при которых изделие для нагрева не помещается в специальную печь, а место сварки нагревается специальными сварочными горелками. Методом подобного рода является газопрессовая сварка, рассмотренная в главе III. Место сварки возможно нагревать более дешёвыми промышленными газами, сжигаемыми в смеси с воздухом в специальных горелках. За горелками следует осадочное устройство в форме молотов, производящих проковку шва,
...
сварку деталей, чаще всего стальных листов. Указанный метод почти вытеснен другими способами сварки по тем же причинам, что и горновая сварка, производительность мала из-за низкой интенсивности нагрева, а прочность сварного соединения часто недостаточна вследствие возможных непроваров.
...
Значительный принципиальный интерес, а в ближайшем будущем, вероятно, и большое практическое значение представляет способ сварки металлов при комнатной температуре без подогрева. Принципиальная возможность сварки металла без подогрева давно известна, но до последнего времени не ставился вопрос о практическом использовании этой принципиальной возможности и не велось серьёзных исследований в этом направлении. Сварка по этому методу осуществляется одним давлением, прилагаемым к месту сварки посредством специальных штампов без применения нагрева. Прилагаемое давление должно вызвать значительную пластическую деформацию и течение металла в зоне сварки, почему способ применим
...
Особенно хорошие результаты даёт холодная сварка алюминия и его сплавов. Важнейшим условием для холодной сварки является абсолютная чистота соединяемых поверхностей металла; самые незначительные загрязнения и тонкие плёнки окислов делают невозможным получение удовлетворительной сварки. Всегда имеющаяся на поверхности металлов плёнка окислов должна быть полностью удалена, причём способ удаления не должен оставлять на поверхности каких-либо загрязнений или посторонних частиц и не должен вызывать быстрого восстановления окисной плёнки на зачищенной поверхности металла. Хорошо обработанная и зачищенная поверхность может сохранять способность к сварке несколько часов. Очистка поверхности должна быть чрезвычайно тщательной, прикосновение руками к зачищенной поверхности часто делает сварку невозможной.
...
Осадочное давление должно быть приложено таким образом, чтобы выдавливаемый металл мог свободно течь в обе стороны от места сварки. Для получения удовлетворительной сварки необходимо вызвать течение металла в месте приложения давления, и обеспечить необходимое смещение частиц металла. Величина смещения может измеряться уменьшением суммарной толщины соединяемых частей под штампами, выраженным в процентах. Необходим определённый минимум уменьшения толщины соединяемых частей для обеспечения достаточной прочности сварки, дальнейшее уменьшение толщины металла будет лишь вредным, снижая общую прочность сварного соединения. Поэтому штампы или прессы для холодной сварки должны иметь ограничители, мешающие излишнему углублению штампа в основной металл. Для различных толщин металла применяется одно и то же относительное уменьшение толщины, выраженное в процентах. Ширина штампа увеличивается с возрастанием толщины свариваемого металла.
...
Предложено несколько приёмов выполнения холодной сварки, которые в различных сочетаниях позволяют получить разнообразные сварные соединения. Например, возможно выполнить на листовом металле:
...
2) круговой шов с помощью кольцевых штампов соответствующих размеров, например для приварки донышка к цилиндрической коробочке;
...
3) непрерывный шов произвольной длины с помощью штампов, имеющих форму роликов (фиг. 188), катящихся по шву. В данном случае одновременно со сваркой излишний металл подрезается и удаляется. Так можно изготовлять, например, сварные трубы.
...
Сварочные штампы устанавливаются в прессы или другие подходящие устройства достаточной мощности. Мелкие детали тонкого металла могут свариваться простейшим ручным приспособлением типа пломбировальных щипцов. Возможна сварка разнородных
...
Особенно хорошие результаты даёт холодная сварка алюминия и его сплавов. Важнейшим условием для холодной сварки является абсолютная чистота соединяемых поверхностей металла; самые незначительные загрязнения и тонкие плёнки окислов делают невозможным получение удовлетворительной сварки. Всегда имеющаяся на поверхности металлов плёнка окислов должна быть полностью удалена, причём способ удаления не должен оставлять на поверхности каких-либо загрязнений или посторонних частиц и не должен вызывать быстрого восстановления окисной плёнки на зачищенной поверхности металла. Хорошо обработанная и зачищенная поверхность может сохранять способность к сварке несколько часов. Очистка поверхности должна быть чрезвычайно тщательной, прикосновение руками к зачищенной поверхности часто делает сварку невозможной.
...
Осадочное давление должно быть приложено таким образом, чтобы выдавливаемый металл мог свободно течь в обе стороны от места сварки. Для получения удовлетворительной сварки необходимо вызвать течение металла в месте приложения давления, и обеспечить необходимое смещение частиц металла. Величина смещения может измеряться уменьшением суммарной толщины соединяемых частей под штампами, выраженным в процентах. Необходим определённый минимум уменьшения толщины соединяемых частей для обеспечения достаточной прочности сварки, дальнейшее уменьшение толщины металла будет лишь вредным, снижая общую прочность сварного соединения. Поэтому штампы или прессы для холодной сварки должны иметь ограничители, мешающие излишнему углублению штампа в основной металл. Для различных толщин металла применяется одно и то же относительное уменьшение толщины, выраженное в процентах. Ширина штампа увеличивается с возрастанием толщины свариваемого металла.
...
Предложено несколько приёмов выполнения холодной сварки, которые в различных сочетаниях позволяют получить разнообразные сварные соединения. Например, возможно выполнить на листовом металле:
...
металлов, например меди с алюминием, что важно в электротехнике. Для таких соединений оба штампа имеют различные размеры для того, чтобы создать необходимую пластическую деформацию и смещение частиц обоих металлов.
...
Для холодной сварки важное значение имеет подготовка и зачистка поверхности металла под сварку. Химические методы очистки непригодны, так как последующая промывка восстанавливает плёнку окислов. Непригодна также обработка напильником и абразивами. Напильник оставляет на поверхности мелкие частицы металла, абразивы оставляют твёрдые частицы, вклинивающиеся в поверхность металла. Удовлетворительные результаты получаются при очистке вращающимися щётками из стальной проволоки с моторным приводом, а также при шабрении поверхности.
...
Относительно механизма холодной сварки в литературе приводятся следующие соображения. Вдавливание штампов в холодный металл значительно упрочняет его, и настолько раздробляет и измельчает зёрна металла, что вызывает процесс рекристаллизации, интенсивно и со значительной скоростью проходящий уже при комнатной температуре. В процессе рекристаллизации осколки кристаллов, раздроблённых пластической деформацией, снова срастаются в более крупные и правильные кристаллы. Вдоль поверхности раздела частей, соединяемых сваркой, рост кристаллов в процессе кристаллизации происходит за счёт материала обеих соединяемых частей, так что поверхность раздела физически исчезает, и происходит сращивание частей в один монолит, что наблюдается при хорошо выполненной сварке. Обычно принимается, что для достаточного развития рекристаллизации таких металлов, как алюминий, медь, никель, необходим подогрев металла. При комнатной температуре рекристаллизация если и происходит, то в совершенно ничтожных размерах. Успешное выполнение сварки различных металлов при комнатной температуре заставляет изменить сложившиеся представления и признать, что достаточная деформация металла может вызвать интенсивную рекристаллизацию уже при комнатной температуре. Скорость деформации не оказывает заметного влияния на процесс холодной сварки, которая получается одинаково хорошей
...
металлов, например меди с алюминием, что важно в электротехнике. Для таких соединений оба штампа имеют различные размеры для того, чтобы создать необходимую пластическую деформацию и смещение частиц обоих металлов.
...
Для холодной сварки важное значение имеет подготовка и зачистка поверхности металла под сварку. Химические методы очистки непригодны, так как последующая промывка восстанавливает плёнку окислов. Непригодна также обработка напильником и абразивами. Напильник оставляет на поверхности мелкие частицы металла, абразивы оставляют твёрдые частицы, вклинивающиеся в поверхность металла. Удовлетворительные результаты получаются при очистке вращающимися щётками из стальной проволоки с моторным приводом, а также при шабрении поверхности.
...
Относительно механизма холодной сварки в литературе приводятся следующие соображения. Вдавливание штампов в холодный металл значительно упрочняет его, и настолько раздробляет и измельчает зёрна металла, что вызывает процесс рекристаллизации, интенсивно и со значительной скоростью проходящий уже при комнатной температуре. В процессе рекристаллизации осколки кристаллов, раздроблённых пластической деформацией, снова срастаются в более крупные и правильные кристаллы. Вдоль поверхности раздела частей, соединяемых сваркой, рост кристаллов в процессе кристаллизации происходит за счёт материала обеих соединяемых частей, так что поверхность раздела физически исчезает, и происходит сращивание частей в один монолит, что наблюдается при хорошо выполненной сварке. Обычно принимается, что для достаточного развития рекристаллизации таких металлов, как алюминий, медь, никель, необходим подогрев металла. При комнатной температуре рекристаллизация если и происходит, то в совершенно ничтожных размерах. Успешное выполнение сварки различных металлов при комнатной температуре заставляет изменить сложившиеся представления и признать, что достаточная деформация металла может вызвать интенсивную рекристаллизацию уже при комнатной температуре. Скорость деформации не оказывает заметного влияния на процесс холодной сварки, которая получается одинаково хорошей
...
металлов, например меди с алюминием, что важно в электротехнике. Для таких соединений оба штампа имеют различные размеры для того, чтобы создать необходимую пластическую деформацию и смещение частиц обоих металлов.
...
Указанные соображения являются дискуссионными; для лучшего понимания сущности процесса холодной сварки требуется дальнейшее более глубокое и всестороннее его изучение. Весьма вероятным является предположение, что сущность холодной сварки состоит в сближении атомов до расстояний порядка атомного радиуса, при этом возникает взаимодействие электронных оболочек атомов и их прочное сцепление.
...
Снижение прочности сварного соединения за счёт уменьшения толщины металла в месте сварки до известной степени компенсируется повышением прочности деформированного металла, получающего наклёп. Например, предел прочности технически чистого алюминия в зоне максимальной деформации возрастает примерно в два раза.
...
Холодная сварка пригодна для различных металлов, достаточно пластичных при комнатной температуре. Свариваемость металлов холодным способом может быть оценена максимальной остающейся толщиной металла в месте сварки, выраженной в процентах по отношению к первоначальной толщине металла до сварки. Предварительные исследования свариваемости различных металлов при холодной сварке показывают следующие результаты:
...
Сварка токами высокой и повышенной частоты. Применение токов высокой и повышенной частоты в сварочной технике уже началось и несомненно получит в будущем широкое развитие. Препятствием к широкому использованию токов высокой частоты в сварочной технике пока является высокая стоимость установок и их довольно низкий коэффициент полезного действия. Токи высокой и повышенной частоты могут применяться в сварочной технике для питания дугового разряда и промежуточных форм разряда для нагрева металла. Основное преимущество токов высокой и повышенной частоты в этом случае состоит в очень высокой устойчивости разряда.
...
Ещё более важным для сварочной техники является нагрев металла индуктированными токами высокой частоты. Такой нагрев отличается удобством и гибкостью выполнения, возможностью регулирования в очень широких пределах, быстротой, чистотой проведения процесса. Нагрев может осуществляться индукторами самой разнообразной формы, подводимыми к месту сварки. Индуктор представляет собой обычно катушку с небольшим числом витков, изготовляемую из красномедной трубки, охлаждаемой проточной водой. При пропускании высокочастотного тока индуктор создаёт в окружающем пространстве переменное магнитное поле той же частоты. Высокочастотное магнитное поле, создаваемое индуктором, в свою очередь, создаёт вторичные индуктированные токи в металле, внесённом в поле индуктора. Вследствие явлений поверхностного эффекта, индуктированные токи сосредоточиваются в наружном слое нагреваемого металла. Чем выше частота тока, тем тоньше слой металла, пронизываемый индуктированными токами. Регулируя частоту тока, можно менять толщину прогреваемого слоя металла. В короткий промежуток времени нагреваемый тонкий слой в зоне действия индуктора может быть доведён до любой температуры, до сварочного жара или оплавления, позволяющих выполнить процессы пайки и сварки как давлением, так и плавлением.
...
Электролитическая сварка. Если опустить два металлических стержня в водный раствор щёлочи, поташа или соды и пропускать через электролит постоянный ток от одного стержня к другому, то при достаточной плотности тока можно наблюдать, что поверхность стержня, присоединённого к отрицательному полюсу источника тока, т. е. катоду, быстро разогревается до сварочного жара и оплавления. Подобный разогрев наблюдается при питании установки постоянным током напряжением ПО—220 в и достаточных плотностях тока. Это явление объясняется тем, что при прохождении тока поверхность катода покрывается тонкой плёнкой пузырьков водорода, увеличивающей сопротивление прохождению электрического тока, создающей значительный перепад напряжения и потери мощности в тонком слое у поверхности катода. Освобождаемая значительная тепловая мощность и идёт на нагрев поверхностного слоя катода. Для выполнения сварки разогретые детали вынимают из ванны и
...
Сварка токами высокой и повышенной частоты. Применение токов высокой и повышенной частоты в сварочной технике уже началось и несомненно получит в будущем широкое развитие. Препятствием к широкому использованию токов высокой частоты в сварочной технике пока является высокая стоимость установок и их довольно низкий коэффициент полезного действия. Токи высокой и повышенной частоты могут применяться в сварочной технике для питания дугового разряда и промежуточных форм разряда для нагрева металла. Основное преимущество токов высокой и повышенной частоты в этом случае состоит в очень высокой устойчивости разряда.
...
Ещё более важным для сварочной техники является нагрев металла индуктированными токами высокой частоты. Такой нагрев отличается удобством и гибкостью выполнения, возможностью регулирования в очень широких пределах, быстротой, чистотой проведения процесса. Нагрев может осуществляться индукторами самой разнообразной формы, подводимыми к месту сварки. Индуктор представляет собой обычно катушку с небольшим числом витков, изготовляемую из красномедной трубки, охлаждаемой проточной водой. При пропускании высокочастотного тока индуктор создаёт в окружающем пространстве переменное магнитное поле той же частоты. Высокочастотное магнитное поле, создаваемое индуктором, в свою очередь, создаёт вторичные индуктированные токи в металле, внесённом в поле индуктора. Вследствие явлений поверхностного эффекта, индуктированные токи сосредоточиваются в наружном слое нагреваемого металла. Чем выше частота тока, тем тоньше слой металла, пронизываемый индуктированными токами. Регулируя частоту тока, можно менять толщину прогреваемого слоя металла. В короткий промежуток времени нагреваемый тонкий слой в зоне действия индуктора может быть доведён до любой температуры, до сварочного жара или оплавления, позволяющих выполнить процессы пайки и сварки как давлением, так и плавлением.
...
Электролитическая сварка. Если опустить два металлических стержня в водный раствор щёлочи, поташа или соды и пропускать через электролит постоянный ток от одного стержня к другому, то при достаточной плотности тока можно наблюдать, что поверхность стержня, присоединённого к отрицательному полюсу источника тока, т. е. катоду, быстро разогревается до сварочного жара и оплавления. Подобный разогрев наблюдается при питании установки постоянным током напряжением ПО—220 в и достаточных плотностях тока. Это явление объясняется тем, что при прохождении тока поверхность катода покрывается тонкой плёнкой пузырьков водорода, увеличивающей сопротивление прохождению электрического тока, создающей значительный перепад напряжения и потери мощности в тонком слое у поверхности катода. Освобождаемая значительная тепловая мощность и идёт на нагрев поверхностного слоя катода. Для выполнения сварки разогретые детали вынимают из ванны и
...
Сварка токами высокой и повышенной частоты. Применение токов высокой и повышенной частоты в сварочной технике уже началось и несомненно получит в будущем широкое развитие. Препятствием к широкому использованию токов высокой частоты в сварочной технике пока является высокая стоимость установок и их довольно низкий коэффициент полезного действия. Токи высокой и повышенной частоты могут применяться в сварочной технике для питания дугового разряда и промежуточных форм разряда для нагрева металла. Основное преимущество токов высокой и повышенной частоты в этом случае состоит в очень высокой устойчивости разряда.
...
Ещё более важным для сварочной техники является нагрев металла индуктированными токами высокой частоты. Такой нагрев отличается удобством и гибкостью выполнения, возможностью регулирования в очень широких пределах, быстротой, чистотой проведения процесса. Нагрев может осуществляться индукторами самой разнообразной формы, подводимыми к месту сварки. Индуктор представляет собой обычно катушку с небольшим числом витков, изготовляемую из красномедной трубки, охлаждаемой проточной водой. При пропускании высокочастотного тока индуктор создаёт в окружающем пространстве переменное магнитное поле той же частоты. Высокочастотное магнитное поле, создаваемое индуктором, в свою очередь, создаёт вторичные индуктированные токи в металле, внесённом в поле индуктора. Вследствие явлений поверхностного эффекта, индуктированные токи сосредоточиваются в наружном слое нагреваемого металла. Чем выше частота тока, тем тоньше слой металла, пронизываемый индуктированными токами. Регулируя частоту тока, можно менять толщину прогреваемого слоя металла. В короткий промежуток времени нагреваемый тонкий слой в зоне действия индуктора может быть доведён до любой температуры, до сварочного жара или оплавления, позволяющих выполнить процессы пайки и сварки как давлением, так и плавлением.
...
производят осадку. Соединяемые детали нагревают в ванне одновременно. Способ этот пока не нашёл промышленного применения.
...
Механическая сварка. Для нагрева места сварки можно использовать превращение механической энергии в тепловую. Например, быстро вращающийся стальной стержень может нагреть кромки листов и произвести сварку. Механическая сварка иногда используется для заварки днища у баллона для сжатых газов. Отрезок цельнотянутой стальной трубы с предварительно нагретым концом насаживается на быстро вращающуюся оправку. К вращающейся заготовке приближается обжимка, осаживающая металл и придающая ему полусферическую форму днища баллона. При быстром вращении заготовки трение между обжимкой и заготовкой быстро разогревает осаживаемый металл, и его температура в процессе осадки не снижается, а растёт за счёт механической работы сил трения. В результате трения металл днища сильно разогревается, осаживается, доводится до сварочного жара и заваривается, образуя утолщённое сплошное полусферическое днище. Механическая сварка практически применяется лишь в очень редких случаях.
...
производят осадку. Соединяемые детали нагревают в ванне одновременно. Способ этот пока не нашёл промышленного применения.
...
Механическая сварка. Для нагрева места сварки можно использовать превращение механической энергии в тепловую. Например, быстро вращающийся стальной стержень может нагреть кромки листов и произвести сварку. Механическая сварка иногда используется для заварки днища у баллона для сжатых газов. Отрезок цельнотянутой стальной трубы с предварительно нагретым концом насаживается на быстро вращающуюся оправку. К вращающейся заготовке приближается обжимка, осаживающая металл и придающая ему полусферическую форму днища баллона. При быстром вращении заготовки трение между обжимкой и заготовкой быстро разогревает осаживаемый металл, и его температура в процессе осадки не снижается, а растёт за счёт механической работы сил трения. В результате трения металл днища сильно разогревается, осаживается, доводится до сварочного жара и заваривается, образуя утолщённое сплошное полусферическое днище. Механическая сварка практически применяется лишь в очень редких случаях.
...
производят осадку. Соединяемые детали нагревают в ванне одновременно. Способ этот пока не нашёл промышленного применения.
...
Механическая сварка. Для нагрева места сварки можно использовать превращение механической энергии в тепловую. Например, быстро вращающийся стальной стержень может нагреть кромки листов и произвести сварку. Механическая сварка иногда используется для заварки днища у баллона для сжатых газов. Отрезок цельнотянутой стальной трубы с предварительно нагретым концом насаживается на быстро вращающуюся оправку. К вращающейся заготовке приближается обжимка, осаживающая металл и придающая ему полусферическую форму днища баллона. При быстром вращении заготовки трение между обжимкой и заготовкой быстро разогревает осаживаемый металл, и его температура в процессе осадки не снижается, а растёт за счёт механической работы сил трения. В результате трения металл днища сильно разогревается, осаживается, доводится до сварочного жара и заваривается, образуя утолщённое сплошное полусферическое днище. Механическая сварка практически применяется лишь в очень редких случаях.
...
производят осадку. Соединяемые детали нагревают в ванне одновременно. Способ этот пока не нашёл промышленного применения.
...
Механическая сварка. Для нагрева места сварки можно использовать превращение механической энергии в тепловую. Например, быстро вращающийся стальной стержень может нагреть кромки листов и произвести сварку. Механическая сварка иногда используется для заварки днища у баллона для сжатых газов. Отрезок цельнотянутой стальной трубы с предварительно нагретым концом насаживается на быстро вращающуюся оправку. К вращающейся заготовке приближается обжимка, осаживающая металл и придающая ему полусферическую форму днища баллона. При быстром вращении заготовки трение между обжимкой и заготовкой быстро разогревает осаживаемый металл, и его температура в процессе осадки не снижается, а растёт за счёт механической работы сил трения. В результате трения металл днища сильно разогревается, осаживается, доводится до сварочного жара и заваривается, образуя утолщённое сплошное полусферическое днище. Механическая сварка практически применяется лишь в очень редких случаях.
...
производят осадку. Соединяемые детали нагревают в ванне одновременно. Способ этот пока не нашёл промышленного применения.
...
Механическая сварка. Для нагрева места сварки можно использовать превращение механической энергии в тепловую. Например, быстро вращающийся стальной стержень может нагреть кромки листов и произвести сварку. Механическая сварка иногда используется для заварки днища у баллона для сжатых газов. Отрезок цельнотянутой стальной трубы с предварительно нагретым концом насаживается на быстро вращающуюся оправку. К вращающейся заготовке приближается обжимка, осаживающая металл и придающая ему полусферическую форму днища баллона. При быстром вращении заготовки трение между обжимкой и заготовкой быстро разогревает осаживаемый металл, и его температура в процессе осадки не снижается, а растёт за счёт механической работы сил трения. В результате трения металл днища сильно разогревается, осаживается, доводится до сварочного жара и заваривается, образуя утолщённое сплошное полусферическое днище. Механическая сварка практически применяется лишь в очень редких случаях.
...
Техника сварки разработана преимущественно для малоуглеродистой стали. Остальные виды металла по отношению к сварке можно назвать специальными; их сварка изучена и разработана значительно меньше, чем сварка малоуглеродистой стали. В дальнейшем будут рассмотрены особенности сварки и наплавки специальных сталей, углеродистых и легированных, твёрдых сплавов, чугуна и цветных металлов.
...
Малоуглеродистые стали обычно хорошо свариваются любыми методами сварки. Сварка сталей с повышенным содержанием углерода и легированных сталей обычно сопряжена с некоторыми дополнительными трудностями по сравнению со сваркой малоуглеродистых сталей. Эти дополнительные трудности выражаются в явлениях закалки с повышением твёрдости и снижением пластичности, в образовании трещин, в недопустимых изменениях химического состава и физических свойств металла в зоне сварки.
...
К малоуглеродистым сталям в сварочной технике обычно относят стали с содержанием углерода не свыше 0,25% при умеренном содержании марганца (не свыше 0,9%) и кремния (не свыше 0,4%). К углеродистым относят стали с содержанием углерода свыше 0,25% при умеренном содержании легирующих элементов. Легированные или специальные стали содержат специальные легирующие элементы, например хром, вольфрам, никель, молибден, не вводимые в углеродистые стали, или же увеличенные количества марганца и кремния, содержащихся и в углеродистых сталях.
...
Легированные стали могут быть разделены на низколегированные и высоколегированные. В низколегированных содержание легирующих элементов обычно не превышает 3—4%, содержание углерода, как правило, незначительно и соответствует примерно малоуглеродистым сталям. Низколегированные стали применяются преимущественно как конструкционные стали повышенной прочности. В высоколегированных сталях содержание легирующих элементов может доходить до 20—30 и более процентов. Содержание углерода может меняться в широких пределах.
...
Высоколегированные стали часто обладают особыми физическими свойствами, определяющими применение этих сталей. Количество различных легированных сталей, применяемых современной промышленностью, очень велико.
...
Различные стали, естественно, обладают различной свариваемостью. Сталей, не сваривающихся, не существует, любая сталь может быть сварена как с такой же, так и со всякой другой сталью. Но одни стали свариваются легко многими способами сварки без применения сложных технических приёмов, давая высококачественное сварное соединение по показателям механических и других свойств, удовлетворяющее техническим условиям. Другие же стали, хотя и свариваются, но при нормальных обычных приёмах сварки дают сварное соединение пониженного качества, например хрупкое, склонное к образованию трещин, нестойкое против коррозии и т. п.
...
Для получения удовлетворительного сварного соединения таких сталей приходится прибегать к усложнённым техническим приёмам: предварительному подогреву, последующей термообработке, применению специальных присадочных материалов, флюсов и т. д.
...
О сталях, сваривающихся хорошо, дающих качественное сварное соединение при нормальных стандартных приёмах сварки, говорят, что они обладают хорошей свариваемостью. О сталях же, которые могут быть удовлетворительно сварены лишь с использованием сложных технических приёмов, говорят, что они обладают плохой свариваемостью. На свариваемость, помимо химического состава стали, влияют её структура, способ получения, термическая и механическая обработка, которую сталь прошла перед сваркой, и т. д. Для оценки свариваемости сталей в различных отраслях промышленности существуют различные пробы на свариваемость. Образец сваривается определённым образом в особо жёстких условиях и затем обследуется на трещины, на твёрдость металла зоны.влияния и т. д.
...
Пробы на свариваемость имеют весьма условный характер и дают разные результаты для различных методов аварки, различных толщин металла и т. д., поэтому и не существует единой общепринятой пробы на свариваемость, а имеются отдельные пробы, пригодные лишь для определённых производств. Любая оценка свариваемости стали имеет условный характер, и по мере развития сварочной техники многие стали из плохо сваривающихся становятся хорошо сваривающимися. Классификация легированных сталей по химическому составу затруднительна как по разнообразию и сложности применяемых составов, часто включающих три, четыре и более легирующих элементов, так и вследствие того, что стали с примерно одинаковыми физическими свойствами часто имеют различный химический состав. Для оценки свариваемости легированных сталей в большинстве случаев удобнее классифицировать их по структуре в нормализованном состоянии. По этому признаку стали могут быть разделены на пять основных классов: 1) перлитные, 2) мартенситные; 3) аустенитные; 4) карбидные; 5) ферритные. Су-
...
Высоколегированные стали часто обладают особыми физическими свойствами, определяющими применение этих сталей. Количество различных легированных сталей, применяемых современной промышленностью, очень велико.
...
Различные стали, естественно, обладают различной свариваемостью. Сталей, не сваривающихся, не существует, любая сталь может быть сварена как с такой же, так и со всякой другой сталью. Но одни стали свариваются легко многими способами сварки без применения сложных технических приёмов, давая высококачественное сварное соединение по показателям механических и других свойств, удовлетворяющее техническим условиям. Другие же стали, хотя и свариваются, но при нормальных обычных приёмах сварки дают сварное соединение пониженного качества, например хрупкое, склонное к образованию трещин, нестойкое против коррозии и т. п.
...
Для получения удовлетворительного сварного соединения таких сталей приходится прибегать к усложнённым техническим приёмам: предварительному подогреву, последующей термообработке, применению специальных присадочных материалов, флюсов и т. д.
...
О сталях, сваривающихся хорошо, дающих качественное сварное соединение при нормальных стандартных приёмах сварки, говорят, что они обладают хорошей свариваемостью. О сталях же, которые могут быть удовлетворительно сварены лишь с использованием сложных технических приёмов, говорят, что они обладают плохой свариваемостью. На свариваемость, помимо химического состава стали, влияют её структура, способ получения, термическая и механическая обработка, которую сталь прошла перед сваркой, и т. д. Для оценки свариваемости сталей в различных отраслях промышленности существуют различные пробы на свариваемость. Образец сваривается определённым образом в особо жёстких условиях и затем обследуется на трещины, на твёрдость металла зоны.влияния и т. д.
...
Пробы на свариваемость имеют весьма условный характер и дают разные результаты для различных методов аварки, различных толщин металла и т. д., поэтому и не существует единой общепринятой пробы на свариваемость, а имеются отдельные пробы, пригодные лишь для определённых производств. Любая оценка свариваемости стали имеет условный характер, и по мере развития сварочной техники многие стали из плохо сваривающихся становятся хорошо сваривающимися. Классификация легированных сталей по химическому составу затруднительна как по разнообразию и сложности применяемых составов, часто включающих три, четыре и более легирующих элементов, так и вследствие того, что стали с примерно одинаковыми физическими свойствами часто имеют различный химический состав. Для оценки свариваемости легированных сталей в большинстве случаев удобнее классифицировать их по структуре в нормализованном состоянии. По этому признаку стали могут быть разделены на пять основных классов: 1) перлитные, 2) мартенситные; 3) аустенитные; 4) карбидные; 5) ферритные. Су-
...
Высоколегированные стали часто обладают особыми физическими свойствами, определяющими применение этих сталей. Количество различных легированных сталей, применяемых современной промышленностью, очень велико.
...
ществуют, кроме того, переходные и промежуточные типы сталей, но в общем деление легированных сталей на классы по указанной .схеме оказывается полезным для оценки их свариваемости.
...
Малоуглеродистые стали вообще отличаются хорошей свариваемостью. Снижать свариваемость могут вредные примеси, если содержание их превышает норму.
...
Вредные примеси могут ухудшать свариваемость даже и при среднем содержании, не выходящем из нормы, если они образуют местные скопления, например, вследствие ликвации. Вредными для сварки элементами в малоуглеродистой стали могут являться углерод, фосфор и сера, причём последняя особенно склонна к ликвации с образованием местных скоплений.
...
Отрицательное влияние на свариваемость может оказывать также засорённость металла газами и неметаллическими включениями. Засорённость металла вредными примесями зависит от способа его производства и о ней частично можно судить по маркировке металла. Сталь повышенного качества сваривается лучше, чем сталь обычного качества соответствующей марки; сталь мартеновская лучше, чем сталь бессемеровская, а сталь мартеновская спокойная лучше, чем кипящая. При изготовлении ответственных сварных изделий указанные отличия в свариваемости малоуглеродистых сталей должны обязательно приниматься во внимание и учитываться при выборе марки основного металла.
...
Углеродистые стали, содержащие углерода более 0,25%, обладают пониженной свариваемостью по сравнению с малоуглеродистыми, причём свариваемость постепенно снижается по мере повышения содержания углерода. Стали с повышенным содержанием углерода легко закаливаются, что ведёт к получению твёрдых хрупких закалочных структур в зоне сварки и может сопровождаться образованием трещин. С повышением содержания углерода растёт склонность металла к перегреву в зоне сварки. Увеличенное содержание углерода усиливает процесс его выгорания с образованием газообразной окиси углерода, вызывающей вскипание ванны и могущей приводить к значительной пористости наплавленного металла.
...
При содержании углерода свыше 0,4—0,5% сварка стали становится одной из сложнейших задач сварочной техники. Углеродистые стали вообще обладают пониженной свариваемостью и, если это возможно, рекомендуется заменять их низколегированными конструкционными сталями, которые дают ту же прочность при значительно меньшем содержании углерода за счёт других легирующих элементов. При сварке углеродистых сталей плавлением обычно не придерживаются соответствия химического состава присадочного и основного металла, стремясь получить наплавленный металл равнопрочным с основным за счёт легирования марганцем, кремнием и др. при сниженном содержании углерода.
...
ществуют, кроме того, переходные и промежуточные типы сталей, но в общем деление легированных сталей на классы по указанной .схеме оказывается полезным для оценки их свариваемости.
...
Малоуглеродистые стали вообще отличаются хорошей свариваемостью. Снижать свариваемость могут вредные примеси, если содержание их превышает норму.
...
Вредные примеси могут ухудшать свариваемость даже и при среднем содержании, не выходящем из нормы, если они образуют местные скопления, например, вследствие ликвации. Вредными для сварки элементами в малоуглеродистой стали могут являться углерод, фосфор и сера, причём последняя особенно склонна к ликвации с образованием местных скоплений.
...
Сварка углеродистых сталей часто выполняется с предварительным подогревом и последующей термообработкой, причём, если возможно, во многих случаях стремятся совместить термообработку с процессом сварки, например при газовой сварке мелких деталей, при газопрессовой сварке, при точечной и стыковой контактной сварке и т. д.
...
Большинство низколегированных конструкционных сталей обладает удовлетворительной свариваемостью. Ввиду возросшего значения сварки новые марки конструкционных низколегированных сталей, как правило, выпускаются с удовлетворительной свариваемостью. Если же испытания пробных партий стали показывают недостаточно удовлетворительную свариваемость, то обычно для улучшения свариваемости изготовители корректируют состав стали. В некоторых случаях требуется небольшой предварительный подогрев стали до 100—200°, реже приходится прибегать к последующей термообработке. Для предварительной грубой качественной оценки свариваемости низколегированных сталей иногда прибегают к подсчёту эквивалента углерода по химическому составу стали. Подсчёт ведётся по следующей эмпирической формуле:
...
где символы элементов означают процентное содержание их в стали. При эквиваленте углерода меньше 0,45 свариваемость стали может считаться удовлетворительной, если же эквивалент углерода больше 0,45, то необходимо принимать специальные меры, как, например, предварительный подогрев и последующая термообработка. Следует отметить, что метод оценки свариваемости по эквиваленту углерода является весьма ориентировочным и далеко не всегда даёт верные результаты.
...
По структуре низколегированные стали относятся обычно к перлитному классу. Большое разнообразие химического состава низколегированных сталей делает весьма трудным получение совпадения химического состава наплавленного и основного металла при сварке плавлением, что требует весьма большого, трудно осуществимого разнообразия присадочных материалов. Поэтому, за исключением некоторых особых случаев, где требуется соответствие химического состава основного и наплавленного металла (например, получение устойчивости против коррозии, крипоустойчивости и т. п.), обычно ограничиваются получением необходимых механических свойств наплавленного металла, не принимая во внимание его химический состав. Это даёт возможность при сварке многих сортов сталей пользоваться немногими видами присадочных материалов, что является существенным практическим преимуществом. Например, электродами УОНИ-13 успешно свариваются десятки марок углеродистых и низколегированных сталей. В сварных конструкциях низколегированные стали обычно предпочитают углеродистым той же прочности. Для установления необходимости небольшого предварительного подогрева и последующего отпуска часто
...
Сварка углеродистых сталей часто выполняется с предварительным подогревом и последующей термообработкой, причём, если возможно, во многих случаях стремятся совместить термообработку с процессом сварки, например при газовой сварке мелких деталей, при газопрессовой сварке, при точечной и стыковой контактной сварке и т. д.
...
Большинство низколегированных конструкционных сталей обладает удовлетворительной свариваемостью. Ввиду возросшего значения сварки новые марки конструкционных низколегированных сталей, как правило, выпускаются с удовлетворительной свариваемостью. Если же испытания пробных партий стали показывают недостаточно удовлетворительную свариваемость, то обычно для улучшения свариваемости изготовители корректируют состав стали. В некоторых случаях требуется небольшой предварительный подогрев стали до 100—200°, реже приходится прибегать к последующей термообработке. Для предварительной грубой качественной оценки свариваемости низколегированных сталей иногда прибегают к подсчёту эквивалента углерода по химическому составу стали. Подсчёт ведётся по следующей эмпирической формуле:
...
где символы элементов означают процентное содержание их в стали. При эквиваленте углерода меньше 0,45 свариваемость стали может считаться удовлетворительной, если же эквивалент углерода больше 0,45, то необходимо принимать специальные меры, как, например, предварительный подогрев и последующая термообработка. Следует отметить, что метод оценки свариваемости по эквиваленту углерода является весьма ориентировочным и далеко не всегда даёт верные результаты.
...
По структуре низколегированные стали относятся обычно к перлитному классу. Большое разнообразие химического состава низколегированных сталей делает весьма трудным получение совпадения химического состава наплавленного и основного металла при сварке плавлением, что требует весьма большого, трудно осуществимого разнообразия присадочных материалов. Поэтому, за исключением некоторых особых случаев, где требуется соответствие химического состава основного и наплавленного металла (например, получение устойчивости против коррозии, крипоустойчивости и т. п.), обычно ограничиваются получением необходимых механических свойств наплавленного металла, не принимая во внимание его химический состав. Это даёт возможность при сварке многих сортов сталей пользоваться немногими видами присадочных материалов, что является существенным практическим преимуществом. Например, электродами УОНИ-13 успешно свариваются десятки марок углеродистых и низколегированных сталей. В сварных конструкциях низколегированные стали обычно предпочитают углеродистым той же прочности. Для установления необходимости небольшого предварительного подогрева и последующего отпуска часто
...
Сварка углеродистых сталей часто выполняется с предварительным подогревом и последующей термообработкой, причём, если возможно, во многих случаях стремятся совместить термообработку с процессом сварки, например при газовой сварке мелких деталей, при газопрессовой сварке, при точечной и стыковой контактной сварке и т. д.
...
принимают во внимание максимальную твердость металла зоны влияния. Если твёрдость не превышает 200—250 Н в то подогрев и отпуск не требуются, при твёрдости 250—ЗОС Нв применение подогрева или отпуска является желательным, при твёрдости свыше 300—350 Нв — обязательным.
...
Из высоколегированных сталей обладают хорошей свариваемостью и находят широкое применение в сварных конструкциях стали аустенитного класса. Наиболее широко применяются хромо-никелевые аустенитные стали, например общеизвестная нержавеющая сталь 18/8 (18% хрома и 8% никеля). Хромоникелевые аустенитные стали применяются как нержавеющие, а при более высоком легировании, например при содержании 25% хрома и 20% никеля, они являются и жароупорными сталями. Содержание углерода в хромоникелевых аусгенитных сталях должно быть минимальным, не превышающим 0,10—0,15% в различных марках, иначе возможно выпадение карбидов хрома, резко снижающее ценные свойства аустенитной стали.
...
Для частей машин, работающих на истирание, например для щёк камнедробилок, а также для рельсовых крестовин, применяется обычно в форме отливок сравнительно дешёвая марганцовистая аустенитная сталь, содержащая 13—14% марганца и 1,0—1,3% углерода.
...
Сварка аустенитных сталей должна, как правило, сохранить структуру аустенита в сварном соединении и связанные с аустени-том ценные свойства: высокое сопротивление коррозии, высокую пластичность и т. д. Распад аустенита происходит с выпадением карбидов, образуемых освобождающимся из раствора избыточным углеродом. Распаду аустенита способствуют нагрев металла до температур ниже точки аустенитного превращения, уменьшение содержания аустенитообразующих элементов, повышение содержания углерода в малоуглеродистых аустенитах, загрязнение металла примесями и т. д. Поэтому, при сварке аустенитных сталей следует сокращать до минимума продолжительность нагрева и количество вводимого тепла и применять возможно более интенсивный отвод тепла от места сварки посредством медных подкладок, водяного охлаждения и т. д.
...
Аустенитная сталь, идущая для изготовления сварных изделий, должна быть высшего качества с минимальным количеством загрязнений. Поскольку распад хромоникелевого аустенита вызывается образованием и выпадением карбидов хрома, стойкость аустенита может быть повышена введением в металл карбидообра-зователей более сильных, чем хром. Для этой цели оказались пригодными титан Ti и ниобий Nb, в особенности первый элемент, к тому же не являющийся дефицитным. Титан весьма прочно связывает освобождающийся углерод, не позволяя образовываться карбидам хрома, и тем самым предотвращает распад аустенита. Для сварки рекомендуется применять аустенитную сталь с небольшим содержанием титана. Хорошей свариваемостью отличается, например, нержавеющая аустенитная хромоникелевая сталь ЭЯ-1Т
...
принимают во внимание максимальную твердость металла зоны влияния. Если твёрдость не превышает 200—250 Н в то подогрев и отпуск не требуются, при твёрдости 250—ЗОС Нв применение подогрева или отпуска является желательным, при твёрдости свыше 300—350 Нв — обязательным.
...
Из высоколегированных сталей обладают хорошей свариваемостью и находят широкое применение в сварных конструкциях стали аустенитного класса. Наиболее широко применяются хромо-никелевые аустенитные стали, например общеизвестная нержавеющая сталь 18/8 (18% хрома и 8% никеля). Хромоникелевые аустенитные стали применяются как нержавеющие, а при более высоком легировании, например при содержании 25% хрома и 20% никеля, они являются и жароупорными сталями. Содержание углерода в хромоникелевых аусгенитных сталях должно быть минимальным, не превышающим 0,10—0,15% в различных марках, иначе возможно выпадение карбидов хрома, резко снижающее ценные свойства аустенитной стали.
...
Для частей машин, работающих на истирание, например для щёк камнедробилок, а также для рельсовых крестовин, применяется обычно в форме отливок сравнительно дешёвая марганцовистая аустенитная сталь, содержащая 13—14% марганца и 1,0—1,3% углерода.
...
Сварка аустенитных сталей должна, как правило, сохранить структуру аустенита в сварном соединении и связанные с аустени-том ценные свойства: высокое сопротивление коррозии, высокую пластичность и т. д. Распад аустенита происходит с выпадением карбидов, образуемых освобождающимся из раствора избыточным углеродом. Распаду аустенита способствуют нагрев металла до температур ниже точки аустенитного превращения, уменьшение содержания аустенитообразующих элементов, повышение содержания углерода в малоуглеродистых аустенитах, загрязнение металла примесями и т. д. Поэтому, при сварке аустенитных сталей следует сокращать до минимума продолжительность нагрева и количество вводимого тепла и применять возможно более интенсивный отвод тепла от места сварки посредством медных подкладок, водяного охлаждения и т. д.
...
Аустенитная сталь, идущая для изготовления сварных изделий, должна быть высшего качества с минимальным количеством загрязнений. Поскольку распад хромоникелевого аустенита вызывается образованием и выпадением карбидов хрома, стойкость аустенита может быть повышена введением в металл карбидообра-зователей более сильных, чем хром. Для этой цели оказались пригодными титан Ti и ниобий Nb, в особенности первый элемент, к тому же не являющийся дефицитным. Титан весьма прочно связывает освобождающийся углерод, не позволяя образовываться карбидам хрома, и тем самым предотвращает распад аустенита. Для сварки рекомендуется применять аустенитную сталь с небольшим содержанием титана. Хорошей свариваемостью отличается, например, нержавеющая аустенитная хромоникелевая сталь ЭЯ-1Т
...
типа 18/8 с небольшим количеством титана (не свыше 0,8%). Более строгие требования, естественно, предъявляются к присадочному металлу, который должен быть аустенитным, желательно с некоторым избытком легирующих элементов, с учётом возможного их выгорания при сварке и со стабилизирующими добавками — титаном или ниобием. ГОСТ 2246-51 предусматривает аустенитную присадочную проволоку для сварки нержавеющих и жароупорных сталей. Аустенитная присадочная проволока иногда применяется и для сварки сталей мартенситного класса.
...
Дефицитность и высокая стоимость аустенитной хромоникеле-вой проволоки заставляют проводить изыскания над получением более дешёвых заменителей. В лабораторных условиях были получены удовлетворительные
...
Точечная контактная сварка нержавеющих сталей ведётся на очень жёстких режимах, время прохождения тока часто снижается до х/г
...
стержни легированных сталей, близких по свойствам к основному металлу, а также и стержни малоуглеродистой стали с легирующими покрытиями, содержащими соответствующие ферросплавы. По окончании сварки или наплавки обычно производится термообработка, состоящая из закалки и отжига.
...
Стали ферритного класса отличаются тем, что в них совершенно подавлено или ослаблено образование аустенита при высоких температурах за счёт введения больших количеств стабилизаторов феррита.
...
Существенное практическое значение имеют хромистые феррит-ные стали с содержанием хрома от 16 до 30% и углерода не свыше 0,1—0,2%, отличающиеся кислотоупорностью и исключительной жаростойкостью. Стали могут быть сварены с присадочным металлом того же состава или аустенитньш. Обязателен предварительный подогрев, по окончании сварки производится продолжительный отжиг в течение нескольких часов, за которым следует быстрое охлаждение.
...
В современной технике получают широкое распространение и быстро совершенствуются твёрдые сплавы. Развитие техники применения твёрдых сплавов идёт по двум направлениям: с одной стороны, совершенствуются и улучшаются составы твёрдых сплавов и технология их производства, с другой стороны, совершенствуется техника нанесения твёрдых сплавов на изделия, главным образом техника их наплавки.
...
Твёрдые сплавы характеризуются прежде всего значительной твёрдостью, имея твёрдости примерно 55—94 Rc-
...
Твёрдые сплавы можно разделить на следующие четыре группы: 1) литые сплавы или стеллиты; 2) порошкообразные или зернообразные продукты; 3) керамические или спеченные сплавы; 4) плавленные карбиды. Основой всех твёрдых сплавов являются прочные карбиды металлов, не разлагающиеся и не растворяющиеся при высоких температурах. Особенно важны для твёрдых сплавов карбиды вольфрама, титана, хрома, частично марганца. Карбиды металлов слишком хрупки и часто тугоплавки, поэтому для образова-
...
стержни легированных сталей, близких по свойствам к основному металлу, а также и стержни малоуглеродистой стали с легирующими покрытиями, содержащими соответствующие ферросплавы. По окончании сварки или наплавки обычно производится термообработка, состоящая из закалки и отжига.
...
Стали ферритного класса отличаются тем, что в них совершенно подавлено или ослаблено образование аустенита при высоких температурах за счёт введения больших количеств стабилизаторов феррита.
...
Существенное практическое значение имеют хромистые феррит-ные стали с содержанием хрома от 16 до 30% и углерода не свыше 0,1—0,2%, отличающиеся кислотоупорностью и исключительной жаростойкостью. Стали могут быть сварены с присадочным металлом того же состава или аустенитньш. Обязателен предварительный подогрев, по окончании сварки производится продолжительный отжиг в течение нескольких часов, за которым следует быстрое охлаждение.
...
В современной технике получают широкое распространение и быстро совершенствуются твёрдые сплавы. Развитие техники применения твёрдых сплавов идёт по двум направлениям: с одной стороны, совершенствуются и улучшаются составы твёрдых сплавов и технология их производства, с другой стороны, совершенствуется техника нанесения твёрдых сплавов на изделия, главным образом техника их наплавки.
...
ния твёрдого сплава зёрна карбидов связываются подходящим металлом; в качестве связки используются железо, никель, кобальт.
...
Литые сплавы. Литые сплавы могут быть разделены на настоящие стеллиты и более дешёвые сплавы — заменители. К настоящим стеллитам относится, например, советский твёрдый сплав В-ЗК. Настоящие стеллиты представляют собой главным образом карбиды вольфрама и хрома, сцементированные кобальтом и железом.
...
Вследствие высокого содержания вольфрама и кобальта литые твёрдые сплавы типа настоящих стеллитов достаточно дороги и дефицитны.
...
Практика многих лет показала, что литые сплавы — заменители являются значительно более дешёвыми и в большинстве случаев работают вполне хорошо, и поэтому, как не содержащие вольфрама и кобальта, в последние годы весьма широко применяются в нашей промышленности. Примером такого сплава является советский сплав сормайт, изобретенный в 1929 г. и названный по имени Сормовского завода, где впервые было освоено производство этого сплава.
...
Сормайт представляет собой железохромистый сплав с небольшой добавкой никеля и не содержит вольфрама и кобальта. Твёрдость сормайту придаёт карбид хрома. Состав некоторых литых твёрдых сплавов приведён в табл. 22.
...
в два, а иногда и в три слоя. Необходимость многослойной наплавки диктуется следующим: при наложении первого слоя наплавка представляет собой сплав твёрдого сплава с расплавленным основным металлом, поэтому такой сплав обладает пониженными твёрдостью и износоустойчивостью и не обеспечивает получения механических свойств чистого твёрдого сплава. Поэтому первый наплавленный слой обычно не может служить рабочей поверхностью, а является лишь подкладкой для нанесения второго слоя, который будет представлять собой почти чистый твёрдый сплав и обладать необходимыми механическими свойствами. В некоторых особо ответственных случаях прибегают к наплавке третьего слоя, представляющего собой практически уже чистый переплавленный твёрдый сплав.
...
Для получения экономичной наплавки твёрдого сплава нужно стремиться к наименьшему расплавлению основного металла на минимальную глубину, но в то же время основной металл должен быть расплавлен по всей поверхности наплавки, иначе неизбежны непровары, которые могут вызвать растрескивание и отслаивание твёрдого слоя при работе наплавленной детали.
...
Процесс газовой наплавки литого сплава ведётся следующим образом. Для уменьшения напряжений, возникающих в наплавленном слое и возможности образования в нём трещин наплавляемая деталь предварительно подогревается до начала красного каления. Затем поверхность металла осторожно доводится нагреванием горелкой до начала поверхностного оплавления, т. е. до так называемого потения металла, когда на его поверхности выступают отдельные жидкие капельки. Тогда в пламя горелки вводят конец прутка твёрдого сплава и натирают им поверхность детали, размазывая твёрдый сплав по поверхности, т. е. как бы облуживая деталь твёрдым сплавом. При достаточной квалификации сварщика эта операция гарантирует прочное сцепление с основным металлом наплавляемого твёрдого сплава при минимальном его расходе. На полученную таким образом подкладку наплавляется твёрдый сплав с минимальным возможным расплавлением ниже лежащего слоя.
...
Возможна также и дуговая наплавка литых твёрдых сплавов, для чего на прутки сплава наносится обмазка, не содержащая активных окислителей, например, из мрамора, плавикового шпата и т. д., по типу обмазок УОНИ-13. Дуговая наплавка по качеству обычно несколько уступает газовой.
...
Для дуговой наплавки применяются также специальные электроды со стержнем из обычной малоуглеродистой проволоки с толстой обмазкой, не содержащей активных окислителей, в которую вводится большое количество феррохрома и ферромарганца. Подобные дешёвые электроды дают удовлетворительную наплавку в тех случаях, когда не предъявляется высоких требований к твёрдости и износостойкости наплавленного слоя. Кроме того, применяются трубчатые электроды, состоящие из стальной тонкостенной трубки, набитой порошкообразным твёрдым сплавом или материалом, об-
...
в два, а иногда и в три слоя. Необходимость многослойной наплавки диктуется следующим: при наложении первого слоя наплавка представляет собой сплав твёрдого сплава с расплавленным основным металлом, поэтому такой сплав обладает пониженными твёрдостью и износоустойчивостью и не обеспечивает получения механических свойств чистого твёрдого сплава. Поэтому первый наплавленный слой обычно не может служить рабочей поверхностью, а является лишь подкладкой для нанесения второго слоя, который будет представлять собой почти чистый твёрдый сплав и обладать необходимыми механическими свойствами. В некоторых особо ответственных случаях прибегают к наплавке третьего слоя, представляющего собой практически уже чистый переплавленный твёрдый сплав.
...
Для получения экономичной наплавки твёрдого сплава нужно стремиться к наименьшему расплавлению основного металла на минимальную глубину, но в то же время основной металл должен быть расплавлен по всей поверхности наплавки, иначе неизбежны непровары, которые могут вызвать растрескивание и отслаивание твёрдого слоя при работе наплавленной детали.
...
Процесс газовой наплавки литого сплава ведётся следующим образом. Для уменьшения напряжений, возникающих в наплавленном слое и возможности образования в нём трещин наплавляемая деталь предварительно подогревается до начала красного каления. Затем поверхность металла осторожно доводится нагреванием горелкой до начала поверхностного оплавления, т. е. до так называемого потения металла, когда на его поверхности выступают отдельные жидкие капельки. Тогда в пламя горелки вводят конец прутка твёрдого сплава и натирают им поверхность детали, размазывая твёрдый сплав по поверхности, т. е. как бы облуживая деталь твёрдым сплавом. При достаточной квалификации сварщика эта операция гарантирует прочное сцепление с основным металлом наплавляемого твёрдого сплава при минимальном его расходе. На полученную таким образом подкладку наплавляется твёрдый сплав с минимальным возможным расплавлением ниже лежащего слоя.
...
Возможна также и дуговая наплавка литых твёрдых сплавов, для чего на прутки сплава наносится обмазка, не содержащая активных окислителей, например, из мрамора, плавикового шпата и т. д., по типу обмазок УОНИ-13. Дуговая наплавка по качеству обычно несколько уступает газовой.
...
Для дуговой наплавки применяются также специальные электроды со стержнем из обычной малоуглеродистой проволоки с толстой обмазкой, не содержащей активных окислителей, в которую вводится большое количество феррохрома и ферромарганца. Подобные дешёвые электроды дают удовлетворительную наплавку в тех случаях, когда не предъявляется высоких требований к твёрдости и износостойкости наплавленного слоя. Кроме того, применяются трубчатые электроды, состоящие из стальной тонкостенной трубки, набитой порошкообразным твёрдым сплавом или материалом, об-
...
в два, а иногда и в три слоя. Необходимость многослойной наплавки диктуется следующим: при наложении первого слоя наплавка представляет собой сплав твёрдого сплава с расплавленным основным металлом, поэтому такой сплав обладает пониженными твёрдостью и износоустойчивостью и не обеспечивает получения механических свойств чистого твёрдого сплава. Поэтому первый наплавленный слой обычно не может служить рабочей поверхностью, а является лишь подкладкой для нанесения второго слоя, который будет представлять собой почти чистый твёрдый сплав и обладать необходимыми механическими свойствами. В некоторых особо ответственных случаях прибегают к наплавке третьего слоя, представляющего собой практически уже чистый переплавленный твёрдый сплав.
...
разующим твёрдый сплав при расплавлении, а снаружи покрытой электродной обмазкой, улучшающей горение дуги и дающей шлаковую защиту.
...
правильнее было бы не называть сплавами, так как они представляют собой не сплав, а порошкообразную смесь, шихту или материал для изготовления сплава и превращаются в твёрдый сплав лишь на поверхности наплавляемой детали в процессе наплавки. Эти сплавы являются наиболее дешёвыми в изготовлении и наплавке и поэтому широко применяются в промышленности. По внешнему виду эти продукты представляют собой грубозернистый порошок или крупку чёрного цвета, состоящую из зёрен величиной 1—3 мм.
...
Различают два вида порошкообразных продуктов для наплавки: вольфрамовые и не содержащие вольфрама. Вольфрамовый продукт представляет собой смесь порошкообразного технического вольфрама или высокопроцентного ферровольфрама с науглероживающими материалами. Советский сплав этого типа носит название вокар. Изготовляются подобные сплавы следующим образом: порошкообразный технический вольфрам или высокопроцентный ферровольфрам смешивается с такими материалами, как сажа, молотый кокс и т. п., полученная смесь замешивается в густую пасгу на смоле или сахарной патоке. Из смеси прессуют брикеты и слегка их обжигают до удаления летучих веществ. После обжига брикеты размалывают и просеивают. Готовый продукт имеет вид чёрных хрупких крупинок величиной 1—3 мм. Характерным признаком вольфрамовых продуктов является их высокий насыпной вес.
...
В Советском Союзе изобретен порошкообразный сплав, не содержащий вольфрама и потому весьма дешёвый. Сплав носит название сталинит и имеет весьма широкое распространение в нашей промышленности. Многолетняя практика показала, что несмотря на отсутствие вольфрама сталинит обладает высокими механическими показателями, во многих случаях удовлетворяющими техническим требованиям. Кроме того, благодаря низкой температуре плавления 1300-— 1350° сталинит обладает существенным преимуществом перед вольфрамовым продуктом, который расплавляется лишь при температуре около 2700°. Низкая температура плавления сталинита облегчает наплавку, повышает производительность наплавки и является существенным техническим преимуществом сталинита.
...
Основой сталинита является смесь порошкообразных дешёвых ферросплавов, феррохрома и ферромарганца. Процесс изготовления сталинита такой же, как и вольфрамовых продуктов. Сталинит содержит от 16 до 20% хрома и от 13 до 17% марганца. Твёрдость наплавки по Роквеллу для вокара 80—82, для сталинита 76—78.
...
Наплавка сталинита производится угольной дугой по способу Бенардоса. Газовая горелка мало пригодна для наплавки, так как газовое пламя сдувает порошок с Места наплавки. Деталь, подлежащая наплавке, подогревается до начала красного каления, после
...
разующим твёрдый сплав при расплавлении, а снаружи покрытой электродной обмазкой, улучшающей горение дуги и дающей шлаковую защиту.
...
правильнее было бы не называть сплавами, так как они представляют собой не сплав, а порошкообразную смесь, шихту или материал для изготовления сплава и превращаются в твёрдый сплав лишь на поверхности наплавляемой детали в процессе наплавки. Эти сплавы являются наиболее дешёвыми в изготовлении и наплавке и поэтому широко применяются в промышленности. По внешнему виду эти продукты представляют собой грубозернистый порошок или крупку чёрного цвета, состоящую из зёрен величиной 1—3 мм.
...
Различают два вида порошкообразных продуктов для наплавки: вольфрамовые и не содержащие вольфрама. Вольфрамовый продукт представляет собой смесь порошкообразного технического вольфрама или высокопроцентного ферровольфрама с науглероживающими материалами. Советский сплав этого типа носит название вокар. Изготовляются подобные сплавы следующим образом: порошкообразный технический вольфрам или высокопроцентный ферровольфрам смешивается с такими материалами, как сажа, молотый кокс и т. п., полученная смесь замешивается в густую пасгу на смоле или сахарной патоке. Из смеси прессуют брикеты и слегка их обжигают до удаления летучих веществ. После обжига брикеты размалывают и просеивают. Готовый продукт имеет вид чёрных хрупких крупинок величиной 1—3 мм. Характерным признаком вольфрамовых продуктов является их высокий насыпной вес.
...
В Советском Союзе изобретен порошкообразный сплав, не содержащий вольфрама и потому весьма дешёвый. Сплав носит название сталинит и имеет весьма широкое распространение в нашей промышленности. Многолетняя практика показала, что несмотря на отсутствие вольфрама сталинит обладает высокими механическими показателями, во многих случаях удовлетворяющими техническим требованиям. Кроме того, благодаря низкой температуре плавления 1300-— 1350° сталинит обладает существенным преимуществом перед вольфрамовым продуктом, который расплавляется лишь при температуре около 2700°. Низкая температура плавления сталинита облегчает наплавку, повышает производительность наплавки и является существенным техническим преимуществом сталинита.
...
Основой сталинита является смесь порошкообразных дешёвых ферросплавов, феррохрома и ферромарганца. Процесс изготовления сталинита такой же, как и вольфрамовых продуктов. Сталинит содержит от 16 до 20% хрома и от 13 до 17% марганца. Твёрдость наплавки по Роквеллу для вокара 80—82, для сталинита 76—78.
...
Порошкообразные или зернообразные сплавы или продукты
...
чего на поверхность детали насыпается сталинит равномерным слоем толщиной 2—3 мм. Для получения правильных краёв и граней наплавки применяются специальные шаблоны и ограничители из красной меди, графита или угля. На насыпанном слое зажигается угольная дуга постоянного тока нормальной полярности при силе тока 150—200 а. Наплавку ведут непрерывно без обрывов дуги и по возможности без повторного расплавления наплавленного слоя.
...
Ввиду довольно значительного расплавления основного металла угольной дугой первый слой наплавки не обеспечивает необходимых свойств и обладает недостаточной твёрдостью, поэтому наплавку сталинита ведут в два, а иногда и в три слоя. По окончании наплавки слоя, не давая ему остыть, на него насыпают новый слой сталинита и производят наплавку. По окончании наплавки детали нужно дать замедленное охлаждение во избежание образования трещин в наплавленном слое, для чего горячую деталь помещают в золу, сухой песок, хлопья асбеста, слюды и т. п. Рекомендуется по окончании наплавки дать наплавленной детали отжиг при температуре около 900° продолжительностью один-два часа. Отжиг вызывает распадение остаточного аустенита, образующегося при наплавке, с выпадением добавочных карбидов и повышением твёрдости наплавки на две-три единицы по Роквеллу, с одновременным устранением внутренних напряжений. За отжигом следует замедленное равномерное охлаждение детали.
...
Ввиду дешевизны продукта, а также простоты и высокой производительности процесса наплавки, сталинит весьма широко применяется в нашей промышленности для самых разнообразных наплавочных работ. Сталинитом наплавляются части всевозможных машин и механизмов, подвергающихся быстрому износу в работе; штампы; рабочие части машин для обработки грунтов и горных пород (землечерпалок, экскаваторов); зубки врубовых машин и т. п. Наплавка вокара производится аналогично наплавке сталинита.
...
Керамические или спеченные твёрдые сплавы. Этот важнейший вид твёрдых сплавов, обладающих очень высокой твёрдостью Rc — S6—90, имеет особо важное значение для обработки металлоа резанием, главным образом для оснащения металлорежущего инструмента. Керамические сплавы изготовляются на специальных заводах. Основой их, придающей им высокую твёрдость, являются карбиды вольфрама, титана и других элементов.
...
Карбиды, изготовляемые в специальных электрических печах, подвергаются весьма тонкому размолу, дающему мельчайший порошок. Порошкообразный карбид сцементовывается металлическим кобальтом или никелем, обладающим значительной пластичностью, почему керамические сплавы менее хрупки, чем другие виды твёрдых сплавов, лучше выносят ударную нагрузку и дают стойкое остриё лезвия металлорежущего инструмента, успешно обрабатывающее самые твёрдые сорта металлов и сохраняющее стойкость при нагреве до светлокрасного каления.
...
чего на поверхность детали насыпается сталинит равномерным слоем толщиной 2—3 мм. Для получения правильных краёв и граней наплавки применяются специальные шаблоны и ограничители из красной меди, графита или угля. На насыпанном слое зажигается угольная дуга постоянного тока нормальной полярности при силе тока 150—200 а. Наплавку ведут непрерывно без обрывов дуги и по возможности без повторного расплавления наплавленного слоя.
...
Ввиду довольно значительного расплавления основного металла угольной дугой первый слой наплавки не обеспечивает необходимых свойств и обладает недостаточной твёрдостью, поэтому наплавку сталинита ведут в два, а иногда и в три слоя. По окончании наплавки слоя, не давая ему остыть, на него насыпают новый слой сталинита и производят наплавку. По окончании наплавки детали нужно дать замедленное охлаждение во избежание образования трещин в наплавленном слое, для чего горячую деталь помещают в золу, сухой песок, хлопья асбеста, слюды и т. п. Рекомендуется по окончании наплавки дать наплавленной детали отжиг при температуре около 900° продолжительностью один-два часа. Отжиг вызывает распадение остаточного аустенита, образующегося при наплавке, с выпадением добавочных карбидов и повышением твёрдости наплавки на две-три единицы по Роквеллу, с одновременным устранением внутренних напряжений. За отжигом следует замедленное равномерное охлаждение детали.
...
Ввиду дешевизны продукта, а также простоты и высокой производительности процесса наплавки, сталинит весьма широко применяется в нашей промышленности для самых разнообразных наплавочных работ. Сталинитом наплавляются части всевозможных машин и механизмов, подвергающихся быстрому износу в работе; штампы; рабочие части машин для обработки грунтов и горных пород (землечерпалок, экскаваторов); зубки врубовых машин и т. п. Наплавка вокара производится аналогично наплавке сталинита.
...
Керамические или спеченные твёрдые сплавы. Этот важнейший вид твёрдых сплавов, обладающих очень высокой твёрдостью Rc — S6—90, имеет особо важное значение для обработки металлоа резанием, главным образом для оснащения металлорежущего инструмента. Керамические сплавы изготовляются на специальных заводах. Основой их, придающей им высокую твёрдость, являются карбиды вольфрама, титана и других элементов.
...
Карбиды, изготовляемые в специальных электрических печах, подвергаются весьма тонкому размолу, дающему мельчайший порошок. Порошкообразный карбид сцементовывается металлическим кобальтом или никелем, обладающим значительной пластичностью, почему керамические сплавы менее хрупки, чем другие виды твёрдых сплавов, лучше выносят ударную нагрузку и дают стойкое остриё лезвия металлорежущего инструмента, успешно обрабатывающее самые твёрдые сорта металлов и сохраняющее стойкость при нагреве до светлокрасного каления.
...
чего на поверхность детали насыпается сталинит равномерным слоем толщиной 2—3 мм. Для получения правильных краёв и граней наплавки применяются специальные шаблоны и ограничители из красной меди, графита или угля. На насыпанном слое зажигается угольная дуга постоянного тока нормальной полярности при силе тока 150—200 а. Наплавку ведут непрерывно без обрывов дуги и по возможности без повторного расплавления наплавленного слоя.
...
Количество связки, т. е. кобальта или никеля, в различных марках составляет от 3 до 15%, остальное карбид. В Советском Союзе наиболее известен керамический твёрдый сплав победит, представляющий собой карбид вольфрама, сцементованный кобальтом.
...
Для изготовления металлокерамических сплавов тончайший порошок карбида тщательно смешивается с тонким порошком кобальта или никеля в надлежащей пропорции. Из полученной смеси прессуют пластинки и другие изделия. Спрессованные изделия подвергают предварительному обжигу, после чего эти изделия получают некоторую прочность, но ещё легко поддаются механической обработке — доводке, которой придают изделиям окончательные размеры, после чего производится второй окончательный обжиг, придающий изделиям высокую механическую прочность и твёрдость. После окончательного обжига металлокерамические сплавы могут обрабатываться лишь абразивами высших сортов и не поддаются никакой термообработке.
...
Керамические сплавы чувствительны к высокому перегреву. При нагреве до слишком высокой температуры начинает плавиться кобальтовая или никелевая связка, связь между зёрнами карбида ослабляется, в массу сплава проникает кислород воздуха, который производит окисление металла. В результате сплав теряет механическую прочность, трескается и рассыпается при работе.
...
Сплав, испорченный перегревом, нельзя исправить последующей обработкой. Указанная особенность делает невозможной приварку пластинок к державке металлорежущего инструмента. Температура, необходимая для расплавления сплава или по крайней мере для расплавления стали державки, неисправимо портит пластинку керамического сплава.
...
Пластинки керамических сплавов прикрепляются к державке припайкой медью. Припайка медью производится при температуре (температура плавления меди 1083°), безопасной для прочности керамического сплава, не ухудшающей его структуры. Отличные результаты даёт пайка медью в атмосфере водорода. Припайка пластинок керамических сплавов может производиться также на электрических контактных сварочных машинах.
...
Плавленые карбиды. Сплавы этого типа обладают наивысшей твёрдостью — до Rc— 92—94, но одновременно и значительной хрупкостью. По химическому составу эти сплавы представляют собой более или менее чистый сплавленный карбид вольфрама, иногда с добавками других веществ. Сплавы отличаются высокой температурой плавления — около 3000°; выпускаются в форме кусков с острыми гранями. Главная область их применения горная промышленность, где они служат для оснащения буровых долот и другого бурового инструмента, в особенности для твёрдых горных пород.
...
Количество связки, т. е. кобальта или никеля, в различных марках составляет от 3 до 15%, остальное карбид. В Советском Союзе наиболее известен керамический твёрдый сплав победит, представляющий собой карбид вольфрама, сцементованный кобальтом.
...
Для изготовления металлокерамических сплавов тончайший порошок карбида тщательно смешивается с тонким порошком кобальта или никеля в надлежащей пропорции. Из полученной смеси прессуют пластинки и другие изделия. Спрессованные изделия подвергают предварительному обжигу, после чего эти изделия получают некоторую прочность, но ещё легко поддаются механической обработке — доводке, которой придают изделиям окончательные размеры, после чего производится второй окончательный обжиг, придающий изделиям высокую механическую прочность и твёрдость. После окончательного обжига металлокерамические сплавы могут обрабатываться лишь абразивами высших сортов и не поддаются никакой термообработке.
...
Керамические сплавы чувствительны к высокому перегреву. При нагреве до слишком высокой температуры начинает плавиться кобальтовая или никелевая связка, связь между зёрнами карбида ослабляется, в массу сплава проникает кислород воздуха, который производит окисление металла. В результате сплав теряет механическую прочность, трескается и рассыпается при работе.
...
Сплав, испорченный перегревом, нельзя исправить последующей обработкой. Указанная особенность делает невозможной приварку пластинок к державке металлорежущего инструмента. Температура, необходимая для расплавления сплава или по крайней мере для расплавления стали державки, неисправимо портит пластинку керамического сплава.
...
Пластинки керамических сплавов прикрепляются к державке припайкой медью. Припайка медью производится при температуре (температура плавления меди 1083°), безопасной для прочности керамического сплава, не ухудшающей его структуры. Отличные результаты даёт пайка медью в атмосфере водорода. Припайка пластинок керамических сплавов может производиться также на электрических контактных сварочных машинах.
...
Плавленые карбиды. Сплавы этого типа обладают наивысшей твёрдостью — до Rc— 92—94, но одновременно и значительной хрупкостью. По химическому составу эти сплавы представляют собой более или менее чистый сплавленный карбид вольфрама, иногда с добавками других веществ. Сплавы отличаются высокой температурой плавления — около 3000°; выпускаются в форме кусков с острыми гранями. Главная область их применения горная промышленность, где они служат для оснащения буровых долот и другого бурового инструмента, в особенности для твёрдых горных пород.
...
пала над поверхностью основного металла. Пространство между кусочками сплава заполняется наплавкой литого или порошкообразного сплава. При работе инструмента промежуточный твёрдый сплав изнашивается быстрее, и режущая грань кусочков плавленых карбидов выступает над поверхностью инструмента и режет горную породу.
...
Сварка чугуна является трудной задачей. Трудности его сварки объясняются следующими причинами. По химическому составу чугун сильно засорён различными примесями. Большая часть углерода в сером чугуне находится в структурно свободном состоянии в виде пластинчатых включений графита.
...
Серый чугун, наиболее применяемый в машиностроении, представляет собой не сплошной металл, а пористую металлическую губку, поры которой заполнены рыхлым неметаллическим веществом — графитом. Такая структура крайне неблагоприятна для сварки; она не встречается ни в одном другом металле. Чугун весьма хрупок. Его относительное удлинение при разрыве практически равно нулю. Он разбивается на куски ударом. Поэтому чугун, больше чем какой-либо другой металл, склонен к образованию трещин при сварке, и борьбе с трещинами приходится уделять особое внимание при сварке чугуна.
...
Весьма часто в процессе сварки происходит отбеливание чугуна, что придаёт ему высокую твёрдость и хрупкость в зоне сварки и делает его совершенно непригодным для механической обработки после сварки. К этому следует добавить, что чугуны неоднородны по составу и структуре, и может оказаться, что процесс сварки, давший хорошие результаты на одной детали, следующий раз даст результаты отрицательные на такой же детали вследствие значительного отличия свойств чугуна. Поэтому при ответственных работах по сварке чугуна рекомендуется производить химический анализ и металлографическое исследование металла. Встречаются сорта чугуна, практически совершенно не поддающиеся сварке, например, не поддаётся сварке так называемый горелый серый чугун, подвергавшийся длительному воздействию высокой температуры, кислот, пара и т. п. Вследствие пористости чугуна в подобных случаях окисление проникает во- всю толщину металла, обволакивая металлические зёрна плёнкой окислов и делая металл рыхлым и механически непрочным. При расплавлении такой чугун даёт больше шлака, чем металла и не позволяет получить доброкачественное сварное соединение.
...
Трудность сварки чугуна вызвала появление многочисленных способов сварки чугуна и их разновидностей, но ни один из способов не является вполне удовлетворительным для всех случаев, встречающихся на практике. Рассмотрим в первую очередь дуговую электросварку чугуна, как наиболее дешёвый и сравнительно хорошо изученный способ.
...
пала над поверхностью основного металла. Пространство между кусочками сплава заполняется наплавкой литого или порошкообразного сплава. При работе инструмента промежуточный твёрдый сплав изнашивается быстрее, и режущая грань кусочков плавленых карбидов выступает над поверхностью инструмента и режет горную породу.
...
Сварка чугуна является трудной задачей. Трудности его сварки объясняются следующими причинами. По химическому составу чугун сильно засорён различными примесями. Большая часть углерода в сером чугуне находится в структурно свободном состоянии в виде пластинчатых включений графита.
...
Серый чугун, наиболее применяемый в машиностроении, представляет собой не сплошной металл, а пористую металлическую губку, поры которой заполнены рыхлым неметаллическим веществом — графитом. Такая структура крайне неблагоприятна для сварки; она не встречается ни в одном другом металле. Чугун весьма хрупок. Его относительное удлинение при разрыве практически равно нулю. Он разбивается на куски ударом. Поэтому чугун, больше чем какой-либо другой металл, склонен к образованию трещин при сварке, и борьбе с трещинами приходится уделять особое внимание при сварке чугуна.
...
Весьма часто в процессе сварки происходит отбеливание чугуна, что придаёт ему высокую твёрдость и хрупкость в зоне сварки и делает его совершенно непригодным для механической обработки после сварки. К этому следует добавить, что чугуны неоднородны по составу и структуре, и может оказаться, что процесс сварки, давший хорошие результаты на одной детали, следующий раз даст результаты отрицательные на такой же детали вследствие значительного отличия свойств чугуна. Поэтому при ответственных работах по сварке чугуна рекомендуется производить химический анализ и металлографическое исследование металла. Встречаются сорта чугуна, практически совершенно не поддающиеся сварке, например, не поддаётся сварке так называемый горелый серый чугун, подвергавшийся длительному воздействию высокой температуры, кислот, пара и т. п. Вследствие пористости чугуна в подобных случаях окисление проникает во- всю толщину металла, обволакивая металлические зёрна плёнкой окислов и делая металл рыхлым и механически непрочным. При расплавлении такой чугун даёт больше шлака, чем металла и не позволяет получить доброкачественное сварное соединение.
...
Горячая дуговая сварка чугуна. Дуговой сваркой чугуна много занимался ещё Славянов, изобретатель способа дуговой электросварки, в конце прошлого столетия. Он применял способ так называемой горячой сварки чугуна, остающийся наиболее совершенным способом до настоящего времени. При этом способе сварочная ванна жидкого металла имеет большой объём — до нескольких сотен кубических сантиметров, поэтому сварка возможна только в нижнем положении, и место сварки должно быть предварительно
...
жидкого металла и возможности получения необходимого усиления места сварки и припуска на последующую механическую обработку. Место сварки предварительно разделывается для возможности доступа дуги и проплавления металла по всей толщине сечения.
...
По окончании разделки, которая производится обычно посредством вырубки металла пневматическим зубилом или вручную, место сварки заформовы-вается, т. е. ограждается снизу и с боков графитными или угольными пластинами. Пластины, в свою очередь, снаружи заформовываются кварцевым пе
...
ском, смоченным жидким стеклом, для уплотнения места сварки и устранения возможности утечки жидкого металла. Заформовка удерживается металличе
...
ской формой из тонкого листового железа, в котором пробиваются отверстия для облегчения сушки заформовки и удаления газов при сварке. Пример заформовки изделия под сварку показан на фиг. 189.
...
Заформовка позволяет также производить приливку небольших частей, утерянных до сборки. По окончании формовки и её просушки производится подогрев детали.
...
При регулярном производстве горячей сварки чугуна более или менее однотипных деталей, например при исправлении брака чугунного литья, пользуются различными нагревательными печами. Особенно удобны печи с газовым отоплением и со съёмными боковыми стенками и сводом, позволяющими выполнить сварку детали прямо в печи и производить медленное охлаждение изделия, по окончании сварки, вместе с печью.
...
Для отдельных эпизодических работ по горячей сварке крупных чугунных изделий, например цилиндров паровых машин, двигателей и т. п., прибегают к нагреву деталей во временных горнах, выкладываемых по размерам и форме изделия. Временный горн складывается насухо из кирпича на открытом воздухе или под вытяжным зонтом. Если горн находится в помещении, то для него часто устраивается в полу яма, выложенная кирпичом. Изделие укладывается
...
в горн и засыпается древесным углём. В нижней части кладки горна вынимаются отдельные кирпичи и создаются продухи, через которые поджигается древесный уголь и в дальнейшем поступает воздух для горения угля, происходящего при естественной тяге. Нагрев на древесном угле, сгорающем при естественной тяге, обеспечивает медленное и равномерное повышение температуры всего изделия без перегрева отдельных частей и опасности оплавления острых кромок, тонких рёбер и т. п.
...
Для уменьшения повреждения нагревом обработанных поверхностей, резьбы и т. д. их обмазывают перед нагревом раствором огнеупорной глины и т. п. Нагрев ведётся до температуры красного каления 600—700°, тогда расчищают места сварки, выдувают из них золу и другие загрязнения и приступают к выполнению процесса сварки. Сварка ведётся чугунными электродами длиной 700— 900 мм, диаметром от 8 до 20 мм. Чугунные стержни отливаются из чугуна с повышенным содержанием кремния (3,5—4%).
...
Сила тока берётся от 400 до 1200 а в зависимости от толщины металла,, размеров изделия и диаметра электродного стержня. При отсутствии достаточно мощного источника сварочного тока применяют параллельное соединение нескольких сварочных агрегатов или трансформаторов. Сварка ведётся таким образом, чтобы вся поверхность места сварки находилась одновременно в жидком состоянии. Для этого стараются вести процесс по возможности без перерыва (фиг. 190).
...
в горн и засыпается древесным углём. В нижней части кладки горна вынимаются отдельные кирпичи и создаются продухи, через которые поджигается древесный уголь и в дальнейшем поступает воздух для горения угля, происходящего при естественной тяге. Нагрев на древесном угле, сгорающем при естественной тяге, обеспечивает медленное и равномерное повышение температуры всего изделия без перегрева отдельных частей и опасности оплавления острых кромок, тонких рёбер и т. п.
...
Для уменьшения повреждения нагревом обработанных поверхностей, резьбы и т. д. их обмазывают перед нагревом раствором огнеупорной глины и т. п. Нагрев ведётся до температуры красного каления 600—700°, тогда расчищают места сварки, выдувают из них золу и другие загрязнения и приступают к выполнению процесса сварки. Сварка ведётся чугунными электродами длиной 700— 900 мм, диаметром от 8 до 20 мм. Чугунные стержни отливаются из чугуна с повышенным содержанием кремния (3,5—4%).
...
Сила тока берётся от 400 до 1200 а в зависимости от толщины металла,, размеров изделия и диаметра электродного стержня. При отсутствии достаточно мощного источника сварочного тока применяют параллельное соединение нескольких сварочных агрегатов или трансформаторов. Сварка ведётся таким образом, чтобы вся поверхность места сварки находилась одновременно в жидком состоянии. Для этого стараются вести процесс по возможности без перерыва (фиг. 190).
...
в горн и засыпается древесным углём. В нижней части кладки горна вынимаются отдельные кирпичи и создаются продухи, через которые поджигается древесный уголь и в дальнейшем поступает воздух для горения угля, происходящего при естественной тяге. Нагрев на древесном угле, сгорающем при естественной тяге, обеспечивает медленное и равномерное повышение температуры всего изделия без перегрева отдельных частей и опасности оплавления острых кромок, тонких рёбер и т. п.
...
Для уменьшения повреждения нагревом обработанных поверхностей, резьбы и т. д. их обмазывают перед нагревом раствором огнеупорной глины и т. п. Нагрев ведётся до температуры красного каления 600—700°, тогда расчищают места сварки, выдувают из них золу и другие загрязнения и приступают к выполнению процесса сварки. Сварка ведётся чугунными электродами длиной 700— 900 мм, диаметром от 8 до 20 мм. Чугунные стержни отливаются из чугуна с повышенным содержанием кремния (3,5—4%).
...
Если поверхность сварки слишком велика и её не удаётся удерживать одновременно в расплавленном состоянии при имеющейся силе тока, то при заформовке объём наплавки делят на несколько частей угольными или графитными перегородками. При заварке одной части удаляют соответствующую перегородку и заваривают следующий участок и т. д. Уголь или графит применяется для заформовки при сварке чугуна вследствие неплавкости этого материала, а также и потому, что пластина, соприкасаясь с жидкой" ванной, науглероживает металл.
...
При сварке чугуна происходит потеря углерода, и введение в ванну дополнительного его количества всегда желательно. Наплавка металла в заформовку ведётся до тех пор, пока поверхность наплавленного металла не будет выше поверхности основного металла на припуск, необходимый для последующей механической обработки. В процессе сварки, по мере разогрева ванны, в неё забрасывают кусочки чугуна и ферросилиция.
...
По окончании заполнения ванны прекращают наплавку, закрывают продухи в кладке горна для прекращения тяги воздуха, добавляют в горн древесного угля, засыпают место сварки золой и сухим песком и закрывают листами асбеста для медленного охлаждения, которое продолжается от 3 до 40 час. в зависимости or размеров и веса заваренного изделия. По охлаждении разбирают горн, очищают изделие от золы и направляют на механическую обработку мест сварки, если таковая требуется. Благодаря надлежащему составу чугунных электродов, добавлению в ванну ферросилиция и замедленному охлаждению изделия получают наплавленный металл высокого качества, имеющий структуру серого чугуна, хорошо поддающийся механической обработке.
...
Несмотря на высокое качество наплавленного металла, полное устранение внутренних напряжений, отсутствие образования трещин, горячая сварка чугуна в настоящее время применяется довольно редко. Процесс трудоёмок, обходится дорого, длительный нагрев повреждает изделие, ухудшая состояние механически обработанных поверхностей и нередко вызывая так называемый рост чугуна, связанный с увеличением размеров изделия, вследствие структурных изменений в металле при продолжительном нагреве.
...
Холодная дуговая сварка чугуна. Холодная сварка отличается отсутствием предварительного подогрева изделия. Всё изделие, за исключением зоны, прилегающей к сварочной ванне, остаётся прак-" тически холодным на всём протяжении процесса сварки. Наиболее распространена холодная сварка чугуна стальными электродами с тонкой стабилизирующей обмазкой. Электродная проволока рекомендуется с наименьшим содержанием углерода, не свыше 0,10%, марки Св-1 по ГОСТ 2246-51. Сварка ведётся электродами небольших диаметров — обычно 3 или 4 мм на пониженных токах 80—120 а. Металл наплавляется узкими короткими валиками, отдельными участками, распределёнными по поверхности сварки, с тем, чтобы избежать сколько-нибудь значительного разогрева изделия.
...
Если поверхность сварки слишком велика и её не удаётся удерживать одновременно в расплавленном состоянии при имеющейся силе тока, то при заформовке объём наплавки делят на несколько частей угольными или графитными перегородками. При заварке одной части удаляют соответствующую перегородку и заваривают следующий участок и т. д. Уголь или графит применяется для заформовки при сварке чугуна вследствие неплавкости этого материала, а также и потому, что пластина, соприкасаясь с жидкой" ванной, науглероживает металл.
...
При сварке чугуна происходит потеря углерода, и введение в ванну дополнительного его количества всегда желательно. Наплавка металла в заформовку ведётся до тех пор, пока поверхность наплавленного металла не будет выше поверхности основного металла на припуск, необходимый для последующей механической обработки. В процессе сварки, по мере разогрева ванны, в неё забрасывают кусочки чугуна и ферросилиция.
...
По окончании заполнения ванны прекращают наплавку, закрывают продухи в кладке горна для прекращения тяги воздуха, добавляют в горн древесного угля, засыпают место сварки золой и сухим песком и закрывают листами асбеста для медленного охлаждения, которое продолжается от 3 до 40 час. в зависимости or размеров и веса заваренного изделия. По охлаждении разбирают горн, очищают изделие от золы и направляют на механическую обработку мест сварки, если таковая требуется. Благодаря надлежащему составу чугунных электродов, добавлению в ванну ферросилиция и замедленному охлаждению изделия получают наплавленный металл высокого качества, имеющий структуру серого чугуна, хорошо поддающийся механической обработке.
...
Несмотря на высокое качество наплавленного металла, полное устранение внутренних напряжений, отсутствие образования трещин, горячая сварка чугуна в настоящее время применяется довольно редко. Процесс трудоёмок, обходится дорого, длительный нагрев повреждает изделие, ухудшая состояние механически обработанных поверхностей и нередко вызывая так называемый рост чугуна, связанный с увеличением размеров изделия, вследствие структурных изменений в металле при продолжительном нагреве.
...
Холодная дуговая сварка чугуна. Холодная сварка отличается отсутствием предварительного подогрева изделия. Всё изделие, за исключением зоны, прилегающей к сварочной ванне, остаётся прак-" тически холодным на всём протяжении процесса сварки. Наиболее распространена холодная сварка чугуна стальными электродами с тонкой стабилизирующей обмазкой. Электродная проволока рекомендуется с наименьшим содержанием углерода, не свыше 0,10%, марки Св-1 по ГОСТ 2246-51. Сварка ведётся электродами небольших диаметров — обычно 3 или 4 мм на пониженных токах 80—120 а. Металл наплавляется узкими короткими валиками, отдельными участками, распределёнными по поверхности сварки, с тем, чтобы избежать сколько-нибудь значительного разогрева изделия.
...
Если поверхность сварки слишком велика и её не удаётся удерживать одновременно в расплавленном состоянии при имеющейся силе тока, то при заформовке объём наплавки делят на несколько частей угольными или графитными перегородками. При заварке одной части удаляют соответствующую перегородку и заваривают следующий участок и т. д. Уголь или графит применяется для заформовки при сварке чугуна вследствие неплавкости этого материала, а также и потому, что пластина, соприкасаясь с жидкой" ванной, науглероживает металл.
...
На фиг. 191 схематически показано строение зоны наплавки валика на чугун стальным электродом по холодному способу, в поперечном разрезе. Наплавленный металл валика 1 представляет собой высокоуглеродистую сталь с содержанием углерода 0,7—0,9%, со значительным содержанием марганца, кремния, а часто и с повышенным содержанием серы, фосфора и других загрязнений, перешедших из чугуна. Наплавленный металл образован сплавлением основного металла — чугуна — с малоуглеродистой сталью электрода. По окончании сварки вследствие быстрого охлаждения наплавленный металл обычно находится в закалённом состоянии и обладает высокой твёрдостью. К валику наплавленного металла прилегает полоска 2 отбеленного чугуна шириной около 1 мм. Зона
...
отбеленного чугуна обладает высокой твёрдостью, хрупкостью и практически не может быть смягчена даже высокотемпературным отпуском. Устранение этой зоны может быть достигнуто лишь трудно выполнимым продолжительным отжигом при высоких температурах.
...
К зоне отбеленного чугуна прилегает более широкая зона 3 закаленного чугуна, в которой металл нагревается в процессе сварки выше точки начала аустенитного превращения и затем закаливается ввиду наступающего быстрого охлаждения. Эффект закалки зависит от состава металлической основы чугуна и скорости охлаждения. Твёрдость зоны закалки, как и наплавленного валика, может быть уменьшена отпуском или низкотемпературным отжигом.
...
На фиг. 192 показана схема строения 3-слойной наплавки чугуна малоуглеродистым стальным электродом холодным способом. Первый слой имеет рассмотренные выше состав и структуры. Второй слой имеет умеренное содержание углерода 0,3—-0,4%. Третий слой представляет собой обычный малоуглеродистый наплавленный металл; влияние основного металла на третьем слое практически не сказывается.
...
Хрупкость наплавленного металла, переходных зон, а также и основного металла ведёт к весьма частому образованию сети микро-и макротрещин при холодной сварке чугуна стальными электродами.
...
Крупным недостатком холодной сварки чугуна стальными электродами является чрезмерная хрупкость и твёрдость переходных зон. Хрупкость уменьшает надёжность сварки и может привести к
...
На фиг. 191 схематически показано строение зоны наплавки валика на чугун стальным электродом по холодному способу, в поперечном разрезе. Наплавленный металл валика 1 представляет собой высокоуглеродистую сталь с содержанием углерода 0,7—0,9%, со значительным содержанием марганца, кремния, а часто и с повышенным содержанием серы, фосфора и других загрязнений, перешедших из чугуна. Наплавленный металл образован сплавлением основного металла — чугуна — с малоуглеродистой сталью электрода. По окончании сварки вследствие быстрого охлаждения наплавленный металл обычно находится в закалённом состоянии и обладает высокой твёрдостью. К валику наплавленного металла прилегает полоска 2 отбеленного чугуна шириной около 1 мм. Зона
...
отбеленного чугуна обладает высокой твёрдостью, хрупкостью и практически не может быть смягчена даже высокотемпературным отпуском. Устранение этой зоны может быть достигнуто лишь трудно выполнимым продолжительным отжигом при высоких температурах.
...
К зоне отбеленного чугуна прилегает более широкая зона 3 закаленного чугуна, в которой металл нагревается в процессе сварки выше точки начала аустенитного превращения и затем закаливается ввиду наступающего быстрого охлаждения. Эффект закалки зависит от состава металлической основы чугуна и скорости охлаждения. Твёрдость зоны закалки, как и наплавленного валика, может быть уменьшена отпуском или низкотемпературным отжигом.
...
её разрушению, ъ особенности при ударной или переменной нагрузке. Высокая твёрдость вызывает большие затруднения при механической обработке заваренных мест, а на обработанных поверхностях вызывает неравномерный износ металла в работе.
...
Таким образом, холодная сварка стальными электродами не гарантирует полностью ни плотности, ни прочности соединения чугуна, однако, несмотря на это, благодаря простоте и дешевизне способа, холодная сварка широко распространена в промышленности.
...
Холодная сварка производится простыми в изготовлении и дешёвыми стальными электродами с тонкой обмазкой. Процесс сварки весьма прост и не требует особой подготовки, кроме обычной разделки кромок. Сварка может быть выполнена в любом пространственном положении. Нагрев незначителен и не повреждает изделия: сохраняется даже краска на поверхности изделия на расстоянии 1—2 см от места сварки, на электрических машинах не снимаются обмотки, из подшипников не выпускается масло и т. д. Поломанная чугунная деталь машины может быть восстановлена за два-три часа.
...
Недостатки холодной сварки ослабляются различными методами. Для повышения надёжности и плотности холодной сварки чугуна иногда применяют постановку шпилек или шуру-Фиг.
...
(фиг. 193) засверливают; отверстия нарезают и в них завёртывают стальные шпильки или шурупы, высту-. пающий конец которых срезается на расстоянии 3—4
...
По окончания постановки шпилек приступают к сварке. Сначала обваривают кольцеобразно головки шпилек, затем заполняют пространство между ними, покрывая всю поверхность кромок наплавленным металлом, затем заполняют остальной объём разделки шва. Шпильки обеспечивают некоторый минимум прочности сварного соединения, кроме того, они придают соединению известную эластичность, уменьшающую возможность образования трещин.
...
Для уменьшения твёрдости наплавки и переходных зон при холодной сварке чугуна с успехом применяют никелевые электроды. Эти электроды имеют стержень из различных никелевых сплавов; обычно применяется сплав никеля с медью, так называемый монель-металл, содержащий около 70% никеля, 28% меди и небольшие количества железа и марганца. Наплавленный никелевым электродом валик имеет малую твёрдость, так как никель не образует соединений с углеродом, отбеленная зона чугуна отсутствует или слабо выра-
...
жена. Закалённая зона чугуна остаётся, но она обычно имеет не очень высокую твёрдость, которая легко может быть снижена отпуском или небольшим подогревом перед сваркой. Таким образом, место сварки никелевыми электродами легко поддаётся механической обработке.
...
Недостатком никелевых электродов является их высокая стоимость и дефицитность, а также низкая прочность наплавленного металла. Во время войны в Советском Союзе были предложены оригинальные медные электроды, заменяющие никелевые, но более дешёвые и менее дефицитные. Медный электрод представляет собой кусок медной проволоки диаметром 3—4 мм, обвёрнутый полоской лужёной или чёрной жести, образующей наружную трубку на медном стержне. После нанесения жестяной оболочки электрод покрывается стабилизирующей обмазкой.
...
Взаимная растворимость железа и меди весьма ограничена, поэтому металл, наплавленный медным электродом, представляет собой медь, насыщенную железом, в которую вкраплены многочисленные включения стали, насыщенной медью, закалённой и обладающей высокой твёрдостью. Размеры включений различны — от микроскопических до довольно крупных и целых прослоек. Отбеленная зона не является сплошной и расположена отдельными участками по границе расплавления. Медные электроды показали положительные результаты при сварке чугуна и прочно вошли в практику.
...
Делались неоднократные попытки разработать метод сварки чугуна стальными или чугунными электродами с толстой качественной обмазкой без применения предварительного подогрева изделия. Предполагается, что значительное количество шлака от расплавления обмазки замедлит охлаждение зоны сварки и устранит процесс отбеливания. Образованию серого чугуна будут способствовать также различные легирующие присадки, например кремний или алюминий, которые могут быть введены в ванну через качественную обмазку. Результаты опытов в этом направлении не получаются устойчивыми. Успех во многом зависит от состава чугуна изделия, его размеров, толщины металла, объёма наплавки и других факторов, трудно поддающихся предварительному учёту. Лучшие и более однородные результаты можно -получить, объединяя применение электродов с толстой обмазкой и подогрев изделия до температур 200—400° с замедленным последующим охлаждением заваренного изделия. Для замедления охлаждения изделие засыпается золой, сухим песком, накрывается асбестовыми листами и т. п.
...
Газовая сварка чугуна. Газовая сварка является удобным и гибким методом ремонта чугунных изделий, особенно при небольшом объёме наплавки. Сварка ведётся ацетилено-кислородными горелками, размер которых принимается на один номер ниже, чем для сварки стали той же толщины. Пламя регулируется на некоторый избыток ацетилена для уменьшения обезуглероживания ванны. Присадочным материалом служат литые чугунные прутки с повышенным содержанием кремния (3—3,5%).
...
жена. Закалённая зона чугуна остаётся, но она обычно имеет не очень высокую твёрдость, которая легко может быть снижена отпуском или небольшим подогревом перед сваркой. Таким образом, место сварки никелевыми электродами легко поддаётся механической обработке.
...
Недостатком никелевых электродов является их высокая стоимость и дефицитность, а также низкая прочность наплавленного металла. Во время войны в Советском Союзе были предложены оригинальные медные электроды, заменяющие никелевые, но более дешёвые и менее дефицитные. Медный электрод представляет собой кусок медной проволоки диаметром 3—4 мм, обвёрнутый полоской лужёной или чёрной жести, образующей наружную трубку на медном стержне. После нанесения жестяной оболочки электрод покрывается стабилизирующей обмазкой.
...
Взаимная растворимость железа и меди весьма ограничена, поэтому металл, наплавленный медным электродом, представляет собой медь, насыщенную железом, в которую вкраплены многочисленные включения стали, насыщенной медью, закалённой и обладающей высокой твёрдостью. Размеры включений различны — от микроскопических до довольно крупных и целых прослоек. Отбеленная зона не является сплошной и расположена отдельными участками по границе расплавления. Медные электроды показали положительные результаты при сварке чугуна и прочно вошли в практику.
...
Делались неоднократные попытки разработать метод сварки чугуна стальными или чугунными электродами с толстой качественной обмазкой без применения предварительного подогрева изделия. Предполагается, что значительное количество шлака от расплавления обмазки замедлит охлаждение зоны сварки и устранит процесс отбеливания. Образованию серого чугуна будут способствовать также различные легирующие присадки, например кремний или алюминий, которые могут быть введены в ванну через качественную обмазку. Результаты опытов в этом направлении не получаются устойчивыми. Успех во многом зависит от состава чугуна изделия, его размеров, толщины металла, объёма наплавки и других факторов, трудно поддающихся предварительному учёту. Лучшие и более однородные результаты можно -получить, объединяя применение электродов с толстой обмазкой и подогрев изделия до температур 200—400° с замедленным последующим охлаждением заваренного изделия. Для замедления охлаждения изделие засыпается золой, сухим песком, накрывается асбестовыми листами и т. п.
...
Газовая сварка чугуна. Газовая сварка является удобным и гибким методом ремонта чугунных изделий, особенно при небольшом объёме наплавки. Сварка ведётся ацетилено-кислородными горелками, размер которых принимается на один номер ниже, чем для сварки стали той же толщины. Пламя регулируется на некоторый избыток ацетилена для уменьшения обезуглероживания ванны. Присадочным материалом служат литые чугунные прутки с повышенным содержанием кремния (3—3,5%).
...
Перед сваркой изделие подогревается до температуры 300—400°; при небольших размерах изделий подогрев часто осуществляется самой сварочной горелкой. По окончании сварки изделию дают замедленное охлаждение, для чего засыпают его сухим песком, закрывают асбестовыми листами, помещают в специальные камеры с тепловой изоляцией и т. п. Особенно удобно охлаждение изделия вместе с печью, в которой производился подогрев его перед сваркой. Удобство и простота процесса газовой сварки чугуна и высокие результаты, получаемые при этом методе (наплавленный металл при нём обычно имеет структуру серого чугуна, хорошо поддаётся механической обработке, и в нём отсутствуют твёрдые переходные зоны), ведёт к тому, что газовая сварка чугуна имеет широкое производственное применение, особенно при ремонте чугунных изделий небольших размеров.
...
Чугун достаточно хорошо поддаётся твёрдой пайке медными припоями посредством ацетилено-кислородной сварочной горелки. В качестве припоя для чугуна может быть использована стандартная латунь с содержанием меди 57—62%, остальное — цинк и примеси.
...
Процесс пайки выполняется следующим образом. Разделываются и подготовляются кромки для возможности прогрева всей толщины металла. Кромки обрабатываются пламенем горелки с избытком кислорода для выжигания графита на поверхности кромок, для улучшения смачивания чугуна припоем и сцепления между ними. Разогретые кромки посыпаются жжёной бурой, затем производится облуживание кромок медным припоем. Участок кромки разогревается горелкой до красного каления (700—800°), в пламя горелки вводится конец присадочного прутка, и капли расплавленного припоя растираются тонким слоем по разогретой поверхности кромки концом того же прутка.
...
По окончании облуживания кромок заполняют разделку шва медным припоем. Процесс занимает среднее положение между сваркой и пайкой. Отсутствие плавления основного металла — чугуна — заставляет признать этот процесс пайкой, с другой стороны, припоем заполняется вся разделка шва значительного объёма, как это делается при сварке, вместо обычного тонкого слоя припоя, вводимого между кромками, при нормальном процессе пайки. К преимуществам способа относится отсутствие расплавления основного металла, что позволяет сохранить достаточно высокими его качества. Медный припой прочнее чугуна и отличается высокой пластичностью, при испытаниях разрушается чугун у границы соединения, но не припой. К недостаткам способа относятся довольно высокая стоимость медного припоя, некоторая кропотливость работы и пониженная производительность, резкое различие припоя и основного металла по цвету, коэффициенту теплового расширения и другим физическим свойствам, возможность коррозии в активных средах вследствие образования гальванической пары между припоем и основным металлом.
...
Перед сваркой изделие подогревается до температуры 300—400°; при небольших размерах изделий подогрев часто осуществляется самой сварочной горелкой. По окончании сварки изделию дают замедленное охлаждение, для чего засыпают его сухим песком, закрывают асбестовыми листами, помещают в специальные камеры с тепловой изоляцией и т. п. Особенно удобно охлаждение изделия вместе с печью, в которой производился подогрев его перед сваркой. Удобство и простота процесса газовой сварки чугуна и высокие результаты, получаемые при этом методе (наплавленный металл при нём обычно имеет структуру серого чугуна, хорошо поддаётся механической обработке, и в нём отсутствуют твёрдые переходные зоны), ведёт к тому, что газовая сварка чугуна имеет широкое производственное применение, особенно при ремонте чугунных изделий небольших размеров.
...
Чугун достаточно хорошо поддаётся твёрдой пайке медными припоями посредством ацетилено-кислородной сварочной горелки. В качестве припоя для чугуна может быть использована стандартная латунь с содержанием меди 57—62%, остальное — цинк и примеси.
...
Процесс пайки выполняется следующим образом. Разделываются и подготовляются кромки для возможности прогрева всей толщины металла. Кромки обрабатываются пламенем горелки с избытком кислорода для выжигания графита на поверхности кромок, для улучшения смачивания чугуна припоем и сцепления между ними. Разогретые кромки посыпаются жжёной бурой, затем производится облуживание кромок медным припоем. Участок кромки разогревается горелкой до красного каления (700—800°), в пламя горелки вводится конец присадочного прутка, и капли расплавленного припоя растираются тонким слоем по разогретой поверхности кромки концом того же прутка.
...
По окончании облуживания кромок заполняют разделку шва медным припоем. Процесс занимает среднее положение между сваркой и пайкой. Отсутствие плавления основного металла — чугуна — заставляет признать этот процесс пайкой, с другой стороны, припоем заполняется вся разделка шва значительного объёма, как это делается при сварке, вместо обычного тонкого слоя припоя, вводимого между кромками, при нормальном процессе пайки. К преимуществам способа относится отсутствие расплавления основного металла, что позволяет сохранить достаточно высокими его качества. Медный припой прочнее чугуна и отличается высокой пластичностью, при испытаниях разрушается чугун у границы соединения, но не припой. К недостаткам способа относятся довольно высокая стоимость медного припоя, некоторая кропотливость работы и пониженная производительность, резкое различие припоя и основного металла по цвету, коэффициенту теплового расширения и другим физическим свойствам, возможность коррозии в активных средах вследствие образования гальванической пары между припоем и основным металлом.
...
Перед сваркой изделие подогревается до температуры 300—400°; при небольших размерах изделий подогрев часто осуществляется самой сварочной горелкой. По окончании сварки изделию дают замедленное охлаждение, для чего засыпают его сухим песком, закрывают асбестовыми листами, помещают в специальные камеры с тепловой изоляцией и т. п. Особенно удобно охлаждение изделия вместе с печью, в которой производился подогрев его перед сваркой. Удобство и простота процесса газовой сварки чугуна и высокие результаты, получаемые при этом методе (наплавленный металл при нём обычно имеет структуру серого чугуна, хорошо поддаётся механической обработке, и в нём отсутствуют твёрдые переходные зоны), ведёт к тому, что газовая сварка чугуна имеет широкое производственное применение, особенно при ремонте чугунных изделий небольших размеров.
...
Чугун достаточно хорошо поддаётся твёрдой пайке медными припоями посредством ацетилено-кислородной сварочной горелки. В качестве припоя для чугуна может быть использована стандартная латунь с содержанием меди 57—62%, остальное — цинк и примеси.
...
Процесс пайки выполняется следующим образом. Разделываются и подготовляются кромки для возможности прогрева всей толщины металла. Кромки обрабатываются пламенем горелки с избытком кислорода для выжигания графита на поверхности кромок, для улучшения смачивания чугуна припоем и сцепления между ними. Разогретые кромки посыпаются жжёной бурой, затем производится облуживание кромок медным припоем. Участок кромки разогревается горелкой до красного каления (700—800°), в пламя горелки вводится конец присадочного прутка, и капли расплавленного припоя растираются тонким слоем по разогретой поверхности кромки концом того же прутка.
...
Количество цветных металлов и их сплавов, применяемых в технике, чрезвычайно велико. Рассмотрим особенности лишь тех цветных металлов и сплавов, со сваркой которых приходится встречаться наиболее часто.
...
Температура плавления технически чистой меди равна 1083°. Медь имеет наивысшую теплопроводность среди металлов, широко применяемых в технике. Теплопроводность меди примерно в шесть раз выше теплопроводности малоуглеродистой стали. Медь весьма пластична в холодном состоянии и становится очень хрупкой при высоких температурах, теряя одновременно и прочность. Медь даёт большую литейную усадку и плохую пористую отливку, поэтому отливки из технически чистой меди в технике почти не применяются. Для улучшения литейных качеств меди достаточно небольшой присадки к ней олова, цинка и т. п. Расплавленная медь хорошо растворяет газы, выделяя их при затвердевании, что может служить причиной пористости литого металла. В нагретую медь легко диффундирует водород, служащий причиной так называемой водородной болезни меди. Сущность этого явления заключается в том, что частицы водорода легко проникают в нагретую медь на значительную глубину; встречаясь внутри металла с закисью меди, водород восстанавливает её по реакции Си20 + Н2 = 2Си-|-Н20
...
Медь образует с кислородом два окисла: закись меди Cu20 и окись меди СиО. Закись меди хорошо растворяется в больших количествах в расплавленной меди и выпадает при затвердевании металла, образуя эвтектику медь — закись меди с температурой плавления 1064°, т. е. ниже температуры плавления металла. Поэтому, при затвердевании расплавленной меди кислородная эвтектика выпадает в последнюю очередь, располагаясь преимущественно по границам зёрен металла. Достаточно содержания кислорода в меди всего несколько сотых ДОшей процента, чтобы эвтектика вызвала заметное уменьшение Прочности и вязкости литой меди.
...
Обычные сорта меди, в том числе и самая чистая электролитическая, медь со степенью чистоты более; 99,9%, по условиям производства никогда не освобождаются полностью от кислорода и содержат его в количестве нескольких сотых долей процента. Это содержание в большинстве случаев не имеет особого практического значения, поскольку отливки чистой ме;ди в технике почти не применяются, а при прокатке или протяжке меди для изготовления труб, листов, проволоки и т. п. включения эвтектики раздробляются
...
Количество цветных металлов и их сплавов, применяемых в технике, чрезвычайно велико. Рассмотрим особенности лишь тех цветных металлов и сплавов, со сваркой которых приходится встречаться наиболее часто.
...
Температура плавления технически чистой меди равна 1083°. Медь имеет наивысшую теплопроводность среди металлов, широко применяемых в технике. Теплопроводность меди примерно в шесть раз выше теплопроводности малоуглеродистой стали. Медь весьма пластична в холодном состоянии и становится очень хрупкой при высоких температурах, теряя одновременно и прочность. Медь даёт большую литейную усадку и плохую пористую отливку, поэтому отливки из технически чистой меди в технике почти не применяются. Для улучшения литейных качеств меди достаточно небольшой присадки к ней олова, цинка и т. п. Расплавленная медь хорошо растворяет газы, выделяя их при затвердевании, что может служить причиной пористости литого металла. В нагретую медь легко диффундирует водород, служащий причиной так называемой водородной болезни меди. Сущность этого явления заключается в том, что частицы водорода легко проникают в нагретую медь на значительную глубину; встречаясь внутри металла с закисью меди, водород восстанавливает её по реакции Си20 + Н2 = 2Си-|-Н20
...
и распределяются вдоль вытянутых волокон металла. В этом состоянии кислородные включения не' оказывают большого влияния на механическую прочность и пластичность меди. Но достаточно расплавить металл медного прокатанного листа, как это происходит при сварке, и в наплавленном металле получаются приблизительно равноосные крупные кристаллические зёрна металла, по границам которых снова собирается кислородная эвтектика, понижая прочность и пластичность наплавленного металла.
...
Восстановить механические свойства металла можно лишь механической обработкой давлением, прокаткой или проковкой, раздробляющей включения и уменьшающей их вредное влияние. Весьма желательно иметь для изготовления сварных изделий специальную медь, свободную от кислородных включений, так называемую раскисленную медь, которая получается введением в металл небольшого количества сильных раскислителей, связывающих кислород.
...
Раскислители, которыми могут служить, например, фосфор, кремний, вводятся в металл при выплавке в таком количестве, чтобы по окончании процесса раскисления остаток раскислителя в металле не превышал нескольких сотых долей процента. Раскисленная медь с небольшой присадкой раскислителей сваривается всеми способами значительно лучше, чем обычная не раскисленная медь.
...
Ввиду плохих литейных свойств меди важное значение при сварке меди плавлением имеет присадочный материал. В качестве присадочного материала для сварки меди рекомендуются сплавы меди, содержащие избыток раскислителей, и присадки, способствующие получению плотного и прочного литого металла. В качестве раскислителя для присадочного металла чаще всего применяется фосфор; для улучшения литейных свойств применяются олово, цинк, иногда серебро и т. д.
...
Медь чаще всего сваривается ацетилено-кислородным пламенем. Существенное значение для сварки меди и медных сплавов имеют флюсы, растворяющие окислы меди, очищающие поверхность металла и защищающие его от окисления. Наиболее важной составной частью флюсов для сварки меди являются соединения бора: бура Na2B407, борная кислота В(ОН)3, борный ангидрид В203. Часто применяется также смесь прокалённой безводной буры и борной кислоты.
...
Флюс применяется в виде сухого порошка или пасты, замешанной на спирте. Часто применяется флюс следующего состава (в процентах по весу): бура — 70; борная кислота — 10; поваренная соль — 20. Некоторые затруднения вызываются высокой теплопроводностью меди. При сварке меди, несмотря на её сравнительно низкую температуру плавления, приходится применять значительно более мощный источник нагрева, чем для стали той же толщины.
...
Рекомендуется при ацетилено-кислородной сварке подбирать горелку, исходя из расхода ацетилена 150—200 л/час на I мм тол-
...
и распределяются вдоль вытянутых волокон металла. В этом состоянии кислородные включения не' оказывают большого влияния на механическую прочность и пластичность меди. Но достаточно расплавить металл медного прокатанного листа, как это происходит при сварке, и в наплавленном металле получаются приблизительно равноосные крупные кристаллические зёрна металла, по границам которых снова собирается кислородная эвтектика, понижая прочность и пластичность наплавленного металла.
...
Восстановить механические свойства металла можно лишь механической обработкой давлением, прокаткой или проковкой, раздробляющей включения и уменьшающей их вредное влияние. Весьма желательно иметь для изготовления сварных изделий специальную медь, свободную от кислородных включений, так называемую раскисленную медь, которая получается введением в металл небольшого количества сильных раскислителей, связывающих кислород.
...
Раскислители, которыми могут служить, например, фосфор, кремний, вводятся в металл при выплавке в таком количестве, чтобы по окончании процесса раскисления остаток раскислителя в металле не превышал нескольких сотых долей процента. Раскисленная медь с небольшой присадкой раскислителей сваривается всеми способами значительно лучше, чем обычная не раскисленная медь.
...
Ввиду плохих литейных свойств меди важное значение при сварке меди плавлением имеет присадочный материал. В качестве присадочного материала для сварки меди рекомендуются сплавы меди, содержащие избыток раскислителей, и присадки, способствующие получению плотного и прочного литого металла. В качестве раскислителя для присадочного металла чаще всего применяется фосфор; для улучшения литейных свойств применяются олово, цинк, иногда серебро и т. д.
...
Медь чаще всего сваривается ацетилено-кислородным пламенем. Существенное значение для сварки меди и медных сплавов имеют флюсы, растворяющие окислы меди, очищающие поверхность металла и защищающие его от окисления. Наиболее важной составной частью флюсов для сварки меди являются соединения бора: бура Na2B407, борная кислота В(ОН)3, борный ангидрид В203. Часто применяется также смесь прокалённой безводной буры и борной кислоты.
...
Флюс применяется в виде сухого порошка или пасты, замешанной на спирте. Часто применяется флюс следующего состава (в процентах по весу): бура — 70; борная кислота — 10; поваренная соль — 20. Некоторые затруднения вызываются высокой теплопроводностью меди. При сварке меди, несмотря на её сравнительно низкую температуру плавления, приходится применять значительно более мощный источник нагрева, чем для стали той же толщины.
...
щины металла, г. е. в 1,5—2 раза больше, чем при сварке стали. При сварке меди толщиной свыше 5 мм часто приходится прибегать к предварительному подогреву основного металла. При сварке медных листов толщиной свыше 5—6 мм иногда прибегают к выполнению сварки двумя горелками, работающими одновременно: одной горелкой подогревается, а другой расплавляется металл и производится сварка.
...
В качестве присадочного материала не рекомендуется пользоваться обычной проволокой из электролитической меди. Лучшие результаты дают специальные присадочные прутки с небольшим содержанием олова, иногда цинка, фосфора, кремния, или же с добавкой около 1% серебра. При отсутствии специального присадочного металла можно получить удовлетворительный результат, вводя в состав флюса раскислители, например фосфористую медь, и пользуясь присадочным прутком из обычной электролитической меди. Медь достаточно хорошо сваривается и дугой. Сварка меди чаще производится угольной дугой на постоянном токе. В качестве присадочного материала рекомендуются прутки из фосфористой бронзы с содержанием олова от 4 до 10%. Сварку меди рекомендуется вести угольной дугой, длиной не менее 10—12 мм, дающей хорошие результаты. Поверхность основного металла в зоне сварки покрывается порошкообразным флюсом того же состава, что и для газовой сварки. Возможна сварка меди и медными электродами с обмазкой, по составу близкой к флюсам для сварки меди.
...
Сила тока при сварке меди медным электродом берётся, примерно, такой же, как для сварки стали стальными электродами. Поскольку сварка меди, как газовая, так и дуговая, связана с затруднениями, часто прибегают к пайке меди серебряными или медно-цинковыми припоями; при этом флюсами обычно служат бура и борная кислота. Электрическая контактная сварка меди, ввиду её высокой электро- и теплопроводности, даёт посредственные результаты и поэтому применяется сравнительно редко.
...
Большие трудности представляет сварка плавлением латуни, т. е. медно-цинковых сплавов. Основным затруднением в этом случае является лёгкая испаряемость цинка, содержащегося в латуни. При температуре плавления около 420° цинк имеет температуру кипения 907°, что близко к температуре плавления латуни. При расплавлении основного металла и неизбежном его перегреве в сварочной ванне наблюдается значительное испарение цинка, пары которого сгорают под действием кислорода воздуха, образуя обильный густой белый дым, служащий характерным признаком наличия цинка в сплаве. Дым, состоящий из частиц окиси цинка ZnO, ядовит и отравляет сварщика при вдыхании. Отравление окисью цинка при сварке меди вызывает у работающих характерное заболевание, называемое литейной или медной лихорадкой, проявляющееся в кратковременном повышении температуры заболевшего, сопровождаемом ознобом, через несколько часов по окончании работы. Поэтому при сварке меди необходима хорошая венти-
...
щины металла, г. е. в 1,5—2 раза больше, чем при сварке стали. При сварке меди толщиной свыше 5 мм часто приходится прибегать к предварительному подогреву основного металла. При сварке медных листов толщиной свыше 5—6 мм иногда прибегают к выполнению сварки двумя горелками, работающими одновременно: одной горелкой подогревается, а другой расплавляется металл и производится сварка.
...
В качестве присадочного материала не рекомендуется пользоваться обычной проволокой из электролитической меди. Лучшие результаты дают специальные присадочные прутки с небольшим содержанием олова, иногда цинка, фосфора, кремния, или же с добавкой около 1% серебра. При отсутствии специального присадочного металла можно получить удовлетворительный результат, вводя в состав флюса раскислители, например фосфористую медь, и пользуясь присадочным прутком из обычной электролитической меди. Медь достаточно хорошо сваривается и дугой. Сварка меди чаще производится угольной дугой на постоянном токе. В качестве присадочного материала рекомендуются прутки из фосфористой бронзы с содержанием олова от 4 до 10%. Сварку меди рекомендуется вести угольной дугой, длиной не менее 10—12 мм, дающей хорошие результаты. Поверхность основного металла в зоне сварки покрывается порошкообразным флюсом того же состава, что и для газовой сварки. Возможна сварка меди и медными электродами с обмазкой, по составу близкой к флюсам для сварки меди.
...
Сила тока при сварке меди медным электродом берётся, примерно, такой же, как для сварки стали стальными электродами. Поскольку сварка меди, как газовая, так и дуговая, связана с затруднениями, часто прибегают к пайке меди серебряными или медно-цинковыми припоями; при этом флюсами обычно служат бура и борная кислота. Электрическая контактная сварка меди, ввиду её высокой электро- и теплопроводности, даёт посредственные результаты и поэтому применяется сравнительно редко.
...
Большие трудности представляет сварка плавлением латуни, т. е. медно-цинковых сплавов. Основным затруднением в этом случае является лёгкая испаряемость цинка, содержащегося в латуни. При температуре плавления около 420° цинк имеет температуру кипения 907°, что близко к температуре плавления латуни. При расплавлении основного металла и неизбежном его перегреве в сварочной ванне наблюдается значительное испарение цинка, пары которого сгорают под действием кислорода воздуха, образуя обильный густой белый дым, служащий характерным признаком наличия цинка в сплаве. Дым, состоящий из частиц окиси цинка ZnO, ядовит и отравляет сварщика при вдыхании. Отравление окисью цинка при сварке меди вызывает у работающих характерное заболевание, называемое литейной или медной лихорадкой, проявляющееся в кратковременном повышении температуры заболевшего, сопровождаемом ознобом, через несколько часов по окончании работы. Поэтому при сварке меди необходима хорошая венти-
...
щины металла, г. е. в 1,5—2 раза больше, чем при сварке стали. При сварке меди толщиной свыше 5 мм часто приходится прибегать к предварительному подогреву основного металла. При сварке медных листов толщиной свыше 5—6 мм иногда прибегают к выполнению сварки двумя горелками, работающими одновременно: одной горелкой подогревается, а другой расплавляется металл и производится сварка.
...
В качестве присадочного материала не рекомендуется пользоваться обычной проволокой из электролитической меди. Лучшие результаты дают специальные присадочные прутки с небольшим содержанием олова, иногда цинка, фосфора, кремния, или же с добавкой около 1% серебра. При отсутствии специального присадочного металла можно получить удовлетворительный результат, вводя в состав флюса раскислители, например фосфористую медь, и пользуясь присадочным прутком из обычной электролитической меди. Медь достаточно хорошо сваривается и дугой. Сварка меди чаще производится угольной дугой на постоянном токе. В качестве присадочного материала рекомендуются прутки из фосфористой бронзы с содержанием олова от 4 до 10%. Сварку меди рекомендуется вести угольной дугой, длиной не менее 10—12 мм, дающей хорошие результаты. Поверхность основного металла в зоне сварки покрывается порошкообразным флюсом того же состава, что и для газовой сварки. Возможна сварка меди и медными электродами с обмазкой, по составу близкой к флюсам для сварки меди.
...
Сила тока при сварке меди медным электродом берётся, примерно, такой же, как для сварки стали стальными электродами. Поскольку сварка меди, как газовая, так и дуговая, связана с затруднениями, часто прибегают к пайке меди серебряными или медно-цинковыми припоями; при этом флюсами обычно служат бура и борная кислота. Электрическая контактная сварка меди, ввиду её высокой электро- и теплопроводности, даёт посредственные результаты и поэтому применяется сравнительно редко.
...
Латунь сваривается газом или угольной дугой: металлическая дуга даёт неудовлетворительные результаты. Газовая сварка латуни ведётся окислительным ацетилено-кислородным пламенем со значительным избытком кислорода, при этом на поверхности ванны появляется плёнка тугоплавкой окиси цинка, уменьшающая дальнейшее испарение и выгорание цинка. При достаточном навыке сварщика и осторожной работе можно свести выгорание цинка к минимуму и получить наплавленный металл, по составу, цвету и механическим свойствам достаточно близкий к основному.
...
При сварке угольной дугой применяют присадочный пруток из фосфористой или кремнистой бронзы, не содержащих цинка. Дуга направляется не на основной металл, а на конец присадочного прутка, касающийся сварочной ванны. Ввиду пониженной электро-и теплопроводности латуни, приближающейся в этом отношении к малоуглеродистой стали, латунь хорошо сваривается на контактных сварочных машинах и даёт качественные прочные соединения при точечной и шовной сварке. Несколько хуже получается стыковая сварка, но и она может быть получена вполне удовлетворительной. Затруднения при сварке латуни часто заставляют прибегать к пайке латунных деталей. Наилучшие результаты даёт пайка легкоплавкими серебряными припоями.
...
Достаточно хорошо свариваются оловянистые бронзы, которые обладают хорошими литейными свойствами. Чаще всего приходится иметь дело с восстановлением изношенных поверхностей или исправлением поломок бронзовых отливок. Сварку рекомендуется вести по возможности быстро, ограничивая до минимума разогрев основного металла, размеры сварочной ванны и ускоряя охлаждение и затвердевание металла ванны. Бронзы чаще всего сваривают дугой. Возможна сварка угольной дугой с прутками присадочного металла из фосфористой бронзы; применение флюсов и подогрева не обязательно. Хорошие результаты даёт также сварка металлическим электродом, в качестве которого применяется обычно литой бронзовый стержень. В работах такого рода большого совершенства достиг ещё Н. Г. Славянов.
...
При газовой сварке применяются прутки фосфористой бронзы или латуни; необходим хороший флюс того же состава, что и при сварке меди; пламя применяется нейтральное. При сварке меди и медных сплавов во многих случаях желательна проковка швов, которая ведётся обычно в холодном состоянии.
...
Алюминий имеет сравнительно низкую температуру плавления (657°) при довольно высокой теплопроводности, которая примерно в три раза превосходит теплопроводность малоуглеродистой стали. Алюминий отличается также значительным коэффициентом теплового расширения (22-Ю-6). Алюминий очень хрупок в нагретом
...
Латунь сваривается газом или угольной дугой: металлическая дуга даёт неудовлетворительные результаты. Газовая сварка латуни ведётся окислительным ацетилено-кислородным пламенем со значительным избытком кислорода, при этом на поверхности ванны появляется плёнка тугоплавкой окиси цинка, уменьшающая дальнейшее испарение и выгорание цинка. При достаточном навыке сварщика и осторожной работе можно свести выгорание цинка к минимуму и получить наплавленный металл, по составу, цвету и механическим свойствам достаточно близкий к основному.
...
При сварке угольной дугой применяют присадочный пруток из фосфористой или кремнистой бронзы, не содержащих цинка. Дуга направляется не на основной металл, а на конец присадочного прутка, касающийся сварочной ванны. Ввиду пониженной электро-и теплопроводности латуни, приближающейся в этом отношении к малоуглеродистой стали, латунь хорошо сваривается на контактных сварочных машинах и даёт качественные прочные соединения при точечной и шовной сварке. Несколько хуже получается стыковая сварка, но и она может быть получена вполне удовлетворительной. Затруднения при сварке латуни часто заставляют прибегать к пайке латунных деталей. Наилучшие результаты даёт пайка легкоплавкими серебряными припоями.
...
Достаточно хорошо свариваются оловянистые бронзы, которые обладают хорошими литейными свойствами. Чаще всего приходится иметь дело с восстановлением изношенных поверхностей или исправлением поломок бронзовых отливок. Сварку рекомендуется вести по возможности быстро, ограничивая до минимума разогрев основного металла, размеры сварочной ванны и ускоряя охлаждение и затвердевание металла ванны. Бронзы чаще всего сваривают дугой. Возможна сварка угольной дугой с прутками присадочного металла из фосфористой бронзы; применение флюсов и подогрева не обязательно. Хорошие результаты даёт также сварка металлическим электродом, в качестве которого применяется обычно литой бронзовый стержень. В работах такого рода большого совершенства достиг ещё Н. Г. Славянов.
...
При газовой сварке применяются прутки фосфористой бронзы или латуни; необходим хороший флюс того же состава, что и при сварке меди; пламя применяется нейтральное. При сварке меди и медных сплавов во многих случаях желательна проковка швов, которая ведётся обычно в холодном состоянии.
...
состоянии, однако главным затруднением при сварке алюминия является лёгкая его окисляемость с образованием весьма тугоплавкого и механически прочного окисла А1203, который плавится при температуре 2050°, что превышает температуру кипения алюминия (1800°). Окись алюминия представляет собой чрезвычайно прочное химическое соединение, которое плохо поддаётся действию флюсующих материалов, ввиду своего химически нейтрального характера. Образование окиси алюминия является основным затруднением при сварке этого металла.
...
Алюминий можно сваривать как плавлением, газовым пламенем и дугой, так и давлением на электрических контактных сварочных машинах. Наиболее распространена газовая ацетилено-кислородная сварка алюминия. Перед сваркой кромки металла должны быть тщательно очищены механическими средствами: пескоструйными аппаратами, стальными щётками, шабровкой или химическими способами: промывкой в водном растворе каустической соды или в бензине. После промывки раствором соды необходима длительная и тщательная промывка проточной водой для предотвращения появления коррозии. При ремонте алюминиевых отливок часто прибегают к предварительному подогреву изделия до температуры около 300°.
...
При ремонте толстостенных алюминиевых отливок можно иногда обходиться без специального флюса. При этом окись алюминия всё время очищается с поверхности ванны скребком из стальной проволоки, а конец присадочного прутка для уменьшения окисления погружается в сварочную ванну. В нормальных случаях совершенно необходимо применение специальных флюсов для сварки алюминия, энергично растворяющих окись алюминия при низких температурах.
...
Флюс при сварке алюминия имеет исключительно важное значение. До изобретения хороших флюсов сварка алюминия считалась настолько трудно выполнимой, что почти не применялась на практике. Особенно сильными растворителями являются для окиси алюминия галоидные соединения щелочного металла лития. Во флюсы для сварки алюминия чаще всего вводится хлористый или фтористый литий — LiCl или LiF.
...
Разработка флюсов для сварки алюминия до сих пор не может считаться вполне законченной, и ведутся работы по изысканию новых, более совершенных составов флюса. Практически качество алюминиевого флюса может быть оценено следующей простой пробой. Расплавляют газовой горелкой небольшую ванночку на пластине алюминия, металл покрыт плёнкой окисла и имеет матовую тусклую сероватую поверхность. При подаче щепотки хорошего флюса -на ванну, поверхность её почти мгновенно очищается и становится блестящей, белого серебристого цвета, напоминая по виду ртуть или расплавленное серебро. Хороший флюс очищает также и нагретый нерасплавленный основной металл вокруг ванны. Составы некоторых флюсов, применяемых в нашей промышленности, приведены в табл. 23.
...
состоянии, однако главным затруднением при сварке алюминия является лёгкая его окисляемость с образованием весьма тугоплавкого и механически прочного окисла А1203, который плавится при температуре 2050°, что превышает температуру кипения алюминия (1800°). Окись алюминия представляет собой чрезвычайно прочное химическое соединение, которое плохо поддаётся действию флюсующих материалов, ввиду своего химически нейтрального характера. Образование окиси алюминия является основным затруднением при сварке этого металла.
...
Алюминий можно сваривать как плавлением, газовым пламенем и дугой, так и давлением на электрических контактных сварочных машинах. Наиболее распространена газовая ацетилено-кислородная сварка алюминия. Перед сваркой кромки металла должны быть тщательно очищены механическими средствами: пескоструйными аппаратами, стальными щётками, шабровкой или химическими способами: промывкой в водном растворе каустической соды или в бензине. После промывки раствором соды необходима длительная и тщательная промывка проточной водой для предотвращения появления коррозии. При ремонте алюминиевых отливок часто прибегают к предварительному подогреву изделия до температуры около 300°.
...
При ремонте толстостенных алюминиевых отливок можно иногда обходиться без специального флюса. При этом окись алюминия всё время очищается с поверхности ванны скребком из стальной проволоки, а конец присадочного прутка для уменьшения окисления погружается в сварочную ванну. В нормальных случаях совершенно необходимо применение специальных флюсов для сварки алюминия, энергично растворяющих окись алюминия при низких температурах.
...
Флюс при сварке алюминия имеет исключительно важное значение. До изобретения хороших флюсов сварка алюминия считалась настолько трудно выполнимой, что почти не применялась на практике. Особенно сильными растворителями являются для окиси алюминия галоидные соединения щелочного металла лития. Во флюсы для сварки алюминия чаще всего вводится хлористый или фтористый литий — LiCl или LiF.
...
Разработка флюсов для сварки алюминия до сих пор не может считаться вполне законченной, и ведутся работы по изысканию новых, более совершенных составов флюса. Практически качество алюминиевого флюса может быть оценено следующей простой пробой. Расплавляют газовой горелкой небольшую ванночку на пластине алюминия, металл покрыт плёнкой окисла и имеет матовую тусклую сероватую поверхность. При подаче щепотки хорошего флюса -на ванну, поверхность её почти мгновенно очищается и становится блестящей, белого серебристого цвета, напоминая по виду ртуть или расплавленное серебро. Хороший флюс очищает также и нагретый нерасплавленный основной металл вокруг ванны. Составы некоторых флюсов, применяемых в нашей промышленности, приведены в табл. 23.
...
состоянии, однако главным затруднением при сварке алюминия является лёгкая его окисляемость с образованием весьма тугоплавкого и механически прочного окисла А1203, который плавится при температуре 2050°, что превышает температуру кипения алюминия (1800°). Окись алюминия представляет собой чрезвычайно прочное химическое соединение, которое плохо поддаётся действию флюсующих материалов, ввиду своего химически нейтрального характера. Образование окиси алюминия является основным затруднением при сварке этого металла.
...
Состав флюсов для газовой сварки алюминия (в процентах по весу)
...
Флюсы « обмазки для сварки алюминия должны изготовляться из химически чистых препаратов. Некоторые флюсы изготовляются путём тщательного перемешивания с одновременным размолом компонентов, например, в шаровой мельнице с фарфоровым корпусом и шарами. Для других флюсов рекомендуется предварительно сплавить компоненты и затем размалывать полученный однородный сплав. Изготовление сплавлением часто даёт лучшие результаты и меньшую гигроскопичность флюсов. Алюминиевые флюсы чувствительны к воздействию влажности воздуха, под влиянием которой они меняют свой состав и свойства. Поэтому алюминиевые флюсы должны сохраняться плотно закупоренными в стеклянных банках с притёртой пробкой. Для работы сварщик берёт количество флюса не более чем на одну смену.
...
Удовлетворительные результаты даёт и контактная сварка алюминия. Стыковая контактная сварка алюминия обычно производится непрерывным оплавлением на машинах с электрическим приводом. Сварочный ток берётся около 15000 а на 1 см2 свариваемого сечения. Величина оплавления составляет от 5 до 12 мм, а величина осадки от 1,5 до 5 мм в зависимости от величины сечения', сварного шва. Время непрерывного оплавления колеблется от 30 до 70 периодов переменного тока. Ток выключается в начале осадки; продолжительность осадки — от 2 до 5 периодов тока.
...
Довольно широко применяется точечная сварка алюминия, однако существенными затруднениями в этом случае являются высокая электропроводность алюминия и быстрое расплавление металла в процессе сварки, происходящее за 0,002—0,005 сек., что требует быстрого перемещения электрода машины для поддержания величины давления и контакта с основным металлом. Хорошие результаты даёт также точечная сварка аккумулированной энергией. В нашей промышленности применяется конденсаторная точечная сварка алюминия. Электроды для точечной сварки алюминия рекомендуется изготовлять из медных сплавов с высокой твёрдостью и высокой электропроводностью; удовлетворительные результаты даёт сплав ЭВ. Довольно часто наблюдается прилипание алюминия к медному электроду. В этом случае необходима немедленная зачистка .электрода со снятием тонкого слоя металла, иначе неизбежно повреждение поверхности точек. Необходимо интенсивное охлаждение электродов проточной водой. Возможна также и шовная сварка алюминия, но для этой цели необходимы мощные машины с ионными прерывателями.
...
В очень широких размерах в технике применяются различные сплавы алюминия, обладающие более высокой механической прочностью по сравнению с прочностью чистого алюминия и сохраняющие его малый удельный вес (2,7—2,8).
...
Весьма многочисленные алюминиевые сплавы могут быть разделены на две группы: сплавы термически не упрочняемые и сплавы термически упрочняемые. Примером термически не упрочняемого сплава может служить сплав АМц, содержащий в среднем 1,3% марганца, с пределом прочности от 13 до 20 кг/мм2 в зависимости
...
Флюсы « обмазки для сварки алюминия должны изготовляться из химически чистых препаратов. Некоторые флюсы изготовляются путём тщательного перемешивания с одновременным размолом компонентов, например, в шаровой мельнице с фарфоровым корпусом и шарами. Для других флюсов рекомендуется предварительно сплавить компоненты и затем размалывать полученный однородный сплав. Изготовление сплавлением часто даёт лучшие результаты и меньшую гигроскопичность флюсов. Алюминиевые флюсы чувствительны к воздействию влажности воздуха, под влиянием которой они меняют свой состав и свойства. Поэтому алюминиевые флюсы должны сохраняться плотно закупоренными в стеклянных банках с притёртой пробкой. Для работы сварщик берёт количество флюса не более чем на одну смену.
...
Удовлетворительные результаты даёт и контактная сварка алюминия. Стыковая контактная сварка алюминия обычно производится непрерывным оплавлением на машинах с электрическим приводом. Сварочный ток берётся около 15000 а на 1 см2 свариваемого сечения. Величина оплавления составляет от 5 до 12 мм, а величина осадки от 1,5 до 5 мм в зависимости от величины сечения', сварного шва. Время непрерывного оплавления колеблется от 30 до 70 периодов переменного тока. Ток выключается в начале осадки; продолжительность осадки — от 2 до 5 периодов тока.
...
Довольно широко применяется точечная сварка алюминия, однако существенными затруднениями в этом случае являются высокая электропроводность алюминия и быстрое расплавление металла в процессе сварки, происходящее за 0,002—0,005 сек., что требует быстрого перемещения электрода машины для поддержания величины давления и контакта с основным металлом. Хорошие результаты даёт также точечная сварка аккумулированной энергией. В нашей промышленности применяется конденсаторная точечная сварка алюминия. Электроды для точечной сварки алюминия рекомендуется изготовлять из медных сплавов с высокой твёрдостью и высокой электропроводностью; удовлетворительные результаты даёт сплав ЭВ. Довольно часто наблюдается прилипание алюминия к медному электроду. В этом случае необходима немедленная зачистка .электрода со снятием тонкого слоя металла, иначе неизбежно повреждение поверхности точек. Необходимо интенсивное охлаждение электродов проточной водой. Возможна также и шовная сварка алюминия, но для этой цели необходимы мощные машины с ионными прерывателями.
...
В очень широких размерах в технике применяются различные сплавы алюминия, обладающие более высокой механической прочностью по сравнению с прочностью чистого алюминия и сохраняющие его малый удельный вес (2,7—2,8).
...
Весьма многочисленные алюминиевые сплавы могут быть разделены на две группы: сплавы термически не упрочняемые и сплавы термически упрочняемые. Примером термически не упрочняемого сплава может служить сплав АМц, содержащий в среднем 1,3% марганца, с пределом прочности от 13 до 20 кг/мм2 в зависимости
...
Флюсы « обмазки для сварки алюминия должны изготовляться из химически чистых препаратов. Некоторые флюсы изготовляются путём тщательного перемешивания с одновременным размолом компонентов, например, в шаровой мельнице с фарфоровым корпусом и шарами. Для других флюсов рекомендуется предварительно сплавить компоненты и затем размалывать полученный однородный сплав. Изготовление сплавлением часто даёт лучшие результаты и меньшую гигроскопичность флюсов. Алюминиевые флюсы чувствительны к воздействию влажности воздуха, под влиянием которой они меняют свой состав и свойства. Поэтому алюминиевые флюсы должны сохраняться плотно закупоренными в стеклянных банках с притёртой пробкой. Для работы сварщик берёт количество флюса не более чем на одну смену.
...
от нагартовки. Поскольку подобные сплавы мало чувствительны к термической обработке, они дают без особых затруднений сварное соединение, по прочности приближающееся к основному металлу в отожжённом состоянии.
...
Из сплавов, упрочняемых термически, важнейшим является дуралюминий, широко применяемый в самолётостроении и имеющий ряд разновидностей с пределом прочности от 38 до 46 кг!мм2. Задача сварки этого важнейшего сплава до сих пор не разрешена полностью. Дуралюминий представляет собой в основном сплав алюминия с медью и магнием, образующих интерметаллические соединения. Растворимость этих соединений в алюминии зависит от температуры. При нагреве алюминия до температуры выше критической, соединения полностью растворяются в металле и остаются в нём в таком виде при быстром охлаждении, т. е. происходит закалка сплава. При последующем вылеживании, так называемом старении, раствор соединений в металле распадается, выделяя частицы соединений в мелко дисперсном виде, что и придаёт дуралюминию его выдающиеся механические свойства, высокую прочность и твёрдость. В процессе сварки происходит местный перегрев металла, вызывающий резкое снижение механических свойств металла.
...
Снижение прочности не может быть устранено последующей термообработкой, которая не возвращает металлу ослабленной зоны первоначальных высоких механических свойств.
...
Помимо алюминиевых сплавов в технике начинают всё шире применяться сплавы магния, отличающиеся при достаточной прочности особенной лёгкостью. Удельный вес этих сплавов в среднем равен 1,7, т. е. они значительно легче алюминиевых сплавов, удельный вес которых не ниже 2,7. Недостатком магниевых сплавов является их способность гореть на воздухе при соответствующих условиях, что ограничивает применение этих сплавов в некоторых случаях. Наиболее распространённым магниевым сплавом является сплав МА-1, известный также под названием электрона, содержащий около 2% марганца, с пределом прочности 20—25 кг]мм2. Магний легко окисляется, образуя на поверхности весьма тугоплавкий окисел MgO.
...
Для повышения устойчивости против коррозии листы магниевых сплавов обрабатывают различными реактивами, обычно хромовой кислотой, образующими на поверхности сплава прочную защитную плёнку, ослабляющую воздействие на сплав атмосферного воздуха, влаги и т. д. Перед сваркой защитная плёнка должна быть предварительно удалена механическими или химическими способами.
...
Тугоплавкость окиси магния заставляет прибегать к флюсам, растворяющим эту окись, что делает сходными процессы сварки алюминиевых и магниевых сплавов. Основой магниевых флюсов, как и алюминиевых, являются обычно также галоидные соли ще-
...
от нагартовки. Поскольку подобные сплавы мало чувствительны к термической обработке, они дают без особых затруднений сварное соединение, по прочности приближающееся к основному металлу в отожжённом состоянии.
...
Из сплавов, упрочняемых термически, важнейшим является дуралюминий, широко применяемый в самолётостроении и имеющий ряд разновидностей с пределом прочности от 38 до 46 кг!мм2. Задача сварки этого важнейшего сплава до сих пор не разрешена полностью. Дуралюминий представляет собой в основном сплав алюминия с медью и магнием, образующих интерметаллические соединения. Растворимость этих соединений в алюминии зависит от температуры. При нагреве алюминия до температуры выше критической, соединения полностью растворяются в металле и остаются в нём в таком виде при быстром охлаждении, т. е. происходит закалка сплава. При последующем вылеживании, так называемом старении, раствор соединений в металле распадается, выделяя частицы соединений в мелко дисперсном виде, что и придаёт дуралюминию его выдающиеся механические свойства, высокую прочность и твёрдость. В процессе сварки происходит местный перегрев металла, вызывающий резкое снижение механических свойств металла.
...
Снижение прочности не может быть устранено последующей термообработкой, которая не возвращает металлу ослабленной зоны первоначальных высоких механических свойств.
...

Технология металлов и сварка
Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие
Сварка, резка, пайка металлов
Сварка, резка и пайка металлов
Променеві методи обробки: Навч. посібник
Сварные базовые детали станков и машин. Обзор
Руководство по пайке металлов

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

admin

Сварка, резка и пайка металлов