Главная  Сварка 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [ 27 ] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]

„я горелками одновременно: одной для предварительного подогрева и регулировдвия нагрева металла й месте сварки, а второй -для расплавления и сварки металла. Если позволяют размеры и форма детали, то сварку можно вести одновременно с двух сторон. В таких случаях мощность пламени каждой горелки берут 100 дм1ч ацетилена на 1 М.М толщины металла.

Одним из свойств меди, затрудняющим сварку, является ее повышенная текучесть в расплавленном состоянии. Поэтому при сварке меди не оставляют зазора между кромками, стараясь возможно плотнее подогнать их друг к другу. При толщине листов свыше 3 мм кромки скашивают под углом 45°. Притупление кромок делают равным 0,2 от их толщины. Кромки перед сваркой зачищают до металлического блеска или подвергают травлению в растворе азотной кислоты с последующей промывкой в воде.

Распределение тепла при сварке меди регулируют так, чтобы проволока плавилась несколько ранее кромок, покрывая расплавленным металлом только начинающие расплавляться кромки основного металла.

Для уменьшения отвода тепла свариваемые детали сверху и снизу покрывают листами асбеста.

В качестве присадочного металла используют проволоку из чистой (электролитической) меди или из меди, содержащей до 0,2% фосфора и до 0,15-0,30% кремния в качестве раскислителей. Иногда применяют сварку меди латунью, содержащей до 0,05-0,25% марганца и 0,1 - 0,5%желрза, имеющей пл = 895°С.

В зарубежной технике для сварки меди применяются специальные присадочные прутки (табл. 19).

Таблица 19 Прутки для сварки меди, применяемые за рубежом

Содержание (%) трех составов

Компоненты

Медь .............

Никель ............

Серебро........

Олово...........\ \

Сурьма Фосфор ...

98,5 0,5 1,0

99,0

99,35-98,65 0,5-1,2

0,02-0,08

изделие испытывает незначительные внутренние напряжения и трещины не возникают.

Хорошие результаты при низкотемпературной сварке чугуна дает применение пропан-бутано-кислородного пламени и горелок ГЗУ-2-62 или ГЗМ-2-62. Мощность пламени 60-70 дм1ч пропан-бутана на 1 мм толщины, пламя нормальное. При толщине свариваемого металла 6-12 мм делают V-образную разделку кромок без притупления, с зазором до 3 л«л« и углом раскрытия 55°. Пруток держат под углом 30-35°, а мундштук 45° к поверхности металла. Предварительно очищенные кромки нагревают до 300- 400° С, покрывают флюсом и нагревают до «отпотевания», т. е. 820-860° С. В этот момент в пламя вводят покрытый флюсом пруток и, перемешивая его концом ванну, заполняют ее металлом доверху с небольшим усилением шва. Сварку ведут без перерыва. При толщине металла 6 мм сварку ведут в один проход, при 9-12 мм - в два прохода. Режимы сварки следующие:

Толщина металла, мм . ........ 6 9 12

ЛЬ наконечника............ 5 6 7

Скорость сварки, ж/ч ......... 1,7 1,8 0,48

Производительность наплавки, «г/ч . . . 0,73 0,86 1,13

При ЭТОМ способе получают металл наплавки со структурой мелкопластинчатого, равномерно распределенного графита. При твердости основного металла f/fil40-160 твердость металла шва и переходной зоны равна НВ 22-245.

Наряду с пропан-бутаном можно применять и другие газы-заменители: природный, городской, нефтяной и др.

§ 4

Сварка меди

Медь обладает высокой теплопроводностью, поэтому при ее сварке к месту расплавления металла приходится подводить большее количество тепла, чем при сварке стали. Однако слишком мощное пламя может вызвать перегрев металла шва и прилегающих участков основного металла, вследствие чего медь получает крупнозернистую структуру и понижает прочность. Для сварки меди толщиной до 10 мм берут мощность пламени 150 дм1ч ацетилена на 1 мм толщины листа. При более толстых листах мощность пламени увеличивают до 200 дм1ч ацетилена на 1 мм толщины металла. При толщине свыше Ш мм лучше вести сварку дву-



Таблица 20

Флюсы для сварки меди

Компоненты

CoflepHfjHHe (% по весу) во фллДх

Ks 1

л» 4 (пас-л)

Бура плавленая техническая .....

60-70

Борная кислота ...........

10-20

Поваренная соль...........

20-30

Древесный уголь.......... .

Кремнекислота............

Кислый фосфорнокислый натрий

•Снижает в.язкость шлака и повышает растворимость в аем окислов. Так же действует и добавляемый во флюс углекислый калий.

, Флюс № 4 с кислым фосфорнокислым натрием применяют при сварке проволокой, не содержащей кремния и фос-

фора

в качестве раскислителей.

Флюсом в процессе сварки меди посыпают ванну, а так-je покрывают конец присадочного прутка, участок свари-ваемого металла шириной 40-50 мм по обе стороны от оси шва и обратные стороны свариваемых листов. Флюс-паста наносится на пруток и кромки свариваемого металла.

Стекловидные остатки флюса удаляют промывкой шва 2%-ным раствором соляной (HNO3) или серной (H2SO4) кислоты.

ВНИИАвтогенмаш разработал для сварки меди порошковый флюс состава (%): буры -78, борной кислоты -4, хлористого натрия-13, двууглекислого натрия - 5. Этот флюс обладает хорошей раскисляющей способностью. При сварке меди можно с успехом применять и газообразный фЛюс ВНИИАвтогенмаша марок БМ-1 и БМ-2. к.г» Для измельчения зерен наплавленного металла и повышения плотности шов после сварки проковывают. Металл толщиной до 5 мм проковывают в холодном состоянии, а более толстый -при температуре 200-300° С. После проковки шов отжигают при температуре 500-550° С, подвергая затем быстрому охлаждению водой, что сохраняет мелкозернистую структуру и повышает пластичность наплавленного и основного металла. Во избежание образование трещин не следует вести проковку при температуре выше 500° С, так как медь при этих температурах становится хрупкой.

При сварке технической меди, содержащей до 0,025- 0,1% кислорода в виде эвтектики закись меди - медь (3,6% СыгО), придающей хрупкость литому металлу, проковка и отжиг способствуют равномерному распределению эвтектики, вследствие чего повышается прочность и вязкость, уменьшается красноломкость.

§ 5

Сварка латуни и бронзы

Сварка латуни. Газовую сварку широко используют для сварки латуни, которая труднее поддается сварке электрической дугой. Основное затруднение при сварке состоит в значительном испарении из латуни цинка, которое начинается при 900° С. Если латунь перегреть, то вследствие испарения цинка шов получится пористым. При газо-

В Англии выпускают для сварки меди, серого и ковкого чугуна латунные прутки состава (%): меди 57-63, кремния 0,2-0,5, алюминия 0,3, цинк - остальное.

При сварке меди диаметр проволоки берут равным от 0,5 до 0,75 5 (5 - толщина свариваемого металла, мм). Проволоку диаметром более 8 мм не применяют.

Сварку меди затрудняет также способность ее в жидком виде сильно растворять газы - кислород и водород и активно окисляться кислородом. Образующаяся при этом закись меди СигО располагается по границам зерен и делает медь хрупкой. Для уменьшения окисления меди при сварке применяют только восстановительное пламя, ядро которого держат почти под прямым углом к кромкам листов, на расстоянии 3-6 м.ч от поверхности ванны.

Для уменьшения образования закиси меди и предупреждения появления горячих трещин сварку ведут быстро, без перерывов, строго следя за сохранением восстановительного характера пламени. Применять прихватки не следует. Сваривать изделие рекомендуется в кондукторе, допускающем свободное перемеще.ние кромок. Пламя с избытком ацетилена вызывает реакцию восстановления закиси меди водородом и окисью углерода пламени, в результате чего в наплавленном металле образуются поры и мелкие трещины (так называемая «водородная болезнь» меди).

Для раскисления меди и удаления в шлак образующихся окислов при сварке применяют флюсы, составы которых приведены в табл. 20.



Таблица 21

Подготовка кромок при сварке латуни

Внд шва

Схема швй

Размеры, мм

Толщина S

Зазор а

С отбортовкой кромок

Без скоса кромок: односторонний

двусторонний

с технологической подкладкой

V-образный

Х-образный


0,5-1

0.5-2

6-15

15-25

Затупле нне Ь

1,5-3

свариваемого металла на расстоянии в 2-3 раза большем, чем при сварке стали. Пламя следует направлять на сварочную проволоку, которую держат под углом 90° к оси мундштука. Конец проволоки время от времени погружают во флюс, подсыпая его также в сварочную ванну и на края Шва. Сварку ведут по возможности быстро.

Для сварки латуни ВНИИАвтогенмаш разработал несколько марок латунной проволоки, содержащей раскисли-

вой сварке может испаряться до 25% содержащегося в латуни цинка.

Другой причиной пористости шва при сварке латуни является поглощение жидким металлом водорода сварочного пламени; не успевая выделиться при застывании металла, водород образует в шве газовые пузырьки. Пары цинка, попадая в газовые пузырьки и расширяясь в них, увеличивают их размеры, образуя поры. Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут пламенем с избытком кислорода до 30-40%, т. е. на 1 ацетилена подается от 1,3 до 1,4 кислорода. В этом случае на поверхности металла сварочной ванны образуется жидкая пленка окиси цинка, которая уменьшает его испарение. Избыток кислорода также вкисляет основную часть свободного водорода, вследствие чего поглощение водорода жидким металлом резко уменьшается.

Для удаления из ванны окислов меди и цинка применяют флюсы следующих составов;

№ 1 № 2

Борная кислота............ 35 80

Плавленая техническая бура......50 20

Фосфорнокислый натрий....... 15 -

Эти флюсы пригодны также при наплавке стальных и чугунных деталей латунью. В качестве флюса при сварке латуни применяют также одну прокаленную буру, которую разводят водой и в виде пасты наносят кистью на кромки.

Кромки перед сваркой нужно тщательно зачищать шкуркой, напильником или металлической щеткой до блеска. Если на поверхности металла есть слой окислов, латунь травят в 10%-ном растворе азотной кислоты, а затем тщательно промывают горячей водой и насухо протирают. Виды подготовки кромок при сварке латуни приведены в табл.21.

Теплопроводность латуни выше теплопроводности низкоуглеродистой стали примерно на 70%. Поэтому, казалось бы, при сварке латуни следует применять более мощное сварочное пламя, чем при сварке стали такой же толщины. Однако более мощным пламенем легче перегреть металл ванны и увеличить испарение цинка, в результате чего шов будет пористым. Поэтому при сварке латуни мощность пламени выбирают такую же, как при сварке стали, т. е. 100-120 дм1ч ацетилена на 1 мм толщины листа.

Для снижения испарения цинка и уменьшения поглощения водорода металлом конец ядра пламени держат от



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [ 27 ] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50]

0.0007