- •Дисциплина: Технология сварки конструкционных сталей и сплавов Количество часов: 36 час. Введение
- •1.Влияние легирующих элементов на фазовые составляющие стали
- •1.1. Влияние легирующих элементов на процессы, протекающие при нагреве.
- •1.2. Влияние легирующих элементов на превращение аустенита при охлаждении.
- •2.1. Свариваемость сталей
- •2.2 Технология сварки
- •2.2.1 Сварка рдс
- •Некоторые типы электродов, применяемые для сварки низколегированных закаливающихся сталей
- •2.2.2. Сварка под флюсом
- •2.2.3. Сварка в среде защитных газов
- •2.2.4. Электрошлаковая сварка
- •3. Сварка среднелегированных высокопрочных сталей
- •3.1 Свариваемость сталей
- •3.2. Технологические методы предупреждения образования хт
- •3.2.2. Регулирование термического цикла сварки
- •3.2.3 Регулирование временных напряжений
- •3.2.4. Применение сварочных проволок с пониженной температурой плавления.
- •3.2.5. Уменьшение содержания водорода в зтв
- •3.2.6 Термообработка сварных соединений после сварки
- •3.2.7 Предварительная наплавка кромок
- •3.3. Технология сварки
- •3.3.1 Особенности сварки конструкций, подвергающихся полной термообработке
- •3.3.2. Сварные соединения, не подвергающееся термообработке после сварки.
- •3.3.3. Сварные соединения, подвергающиеся после сварки только высокому отпуску
- •3.3.4 Дуговая сварка покрытыми электродами
- •3.3.5. Сварка под флюсом
- •3.3.6. Сварка в среде защитных газов
- •4. Высоколегированные хромистые стали
- •4.1. Структура и фазовое состояние
- •4.2.Технология сварки стали мартенситного класса
- •4.3. Сварка высокохромистых ферритных сталей
- •5. Высоколегированные хромоникелевые стали
- •5.1. Фазовое и структурное состояние
- •5.2. Проблемы свариваемости
- •5.3. Технология сварки
- •5.4. Сварка под флюсом
- •5.5. Электрошлаковая сварка
- •5.6. Сварка в защитных газах
- •6. Сварка чугуна
- •6.1. Классификация чугунов
- •6.2. Свариваемость чугуна
- •6.3. Способы сварки чугуна
- •6.3.1. Горячая сварка
- •6.3.2.Полугорячая сварка чугуна
- •6.3.2.1. Получение в шве серого чугуна
- •6.3.2.1. Получение в шве низкоуглеродистой стали
- •6.3.3.Холодная сварка чугуна
- •6.3.3.1.Электрода на основе никеля
- •6.3.3.2.Электроды на основе меди
- •7.1. Вопросы металловедения
- •7.2. Проблемы свариваемости
- •7.3. Способы сварки
- •7.3.2. Автоматическая сварка по флюсу
- •7.3.3. Электрошлаковая сварка
- •7.3.4. Сварка в инертных газах
- •7.3.4.1. Аргонодуговая сварка однофазным переменным током
- •7.3.4.2. Аргонодуговая сварка трехфазным переменным током
- •7.3.4.3. Сварка плазменной дугой обратной полярности
- •7.3.5. Электронно-лучевая сварка.
- •8. Сварки титана и его сплавов
- •8.1. Металловедение сплавов титана
- •8.2. Проблемы свариваемости
- •8.3. Способы сварки
- •9. Сварка меди и ее сплавов
- •9.1. Основные сведения
- •9.2. Особенности сварки меди и ее сплавов
- •10. СварКаРазнородных сталей
- •10.1 Образование шва и околошовной зоны.
- •10.2 Особенности технологии сварки сталей одного структурного класса
- •10.3. Особенности сварки сталей разного структурного класса
8.3. Способы сварки
Основные способны сварки титана - дуговая сварка в среде инертных газов, под флюсом, электрошлаковая и электронным лучом.
Дуговая сварка титана и его сплавов в среде инертных газов может быть осуществлена неплавящимся и плавящимся электродами. Применяют аргон только высшего сорта по ГОСТ 1015-73 или гелий высокой частоты. Сварку выполняют с использованием удлиненных насадок на сопле (длиной до 500 мм) с подачей газа с обратной стороны через специальные подкладки, а также в камерах с контролируемой атмосферой. Сварка на постоянном токе прямой полярности.
Титан небольшой толщины (до 4 мм) вольфрамовом электродом сваривают на обычных установках для автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом с присадкой и без. Присадка подается при толщинах более 1,5 мм. Сварка без присадки обеспечивает равнопрочность сварного соединения с основным металлом. При подаче прутка его нагретая поверхность адсорбирует некоторое количестве газов атмосферы, что приводит к снижению пластичности шва на 40-50%.
При толщинах более 4 мм применяют V, X и рюмкообразную разделку.
Для увеличения глубины проплавления при сварке вольфрамовым электродом применяют флюсы-пасты типа АН-ТА, которые наносят тонким слоем на поверхность кромок. Они позволяют без разделки кромок сваривать металл толщиной до 12 мм на меньших, чем при обычных способах, сварочных токах. Эта технология снижает деформации сварных конструкций и уменьшает пористость швов и способствует частичному рафинированию металла шва.
Используют также сварку погруженной дугой. Для сварки тонкого металла используют импульсно дуговую сварку.
Сварка плавящимся электродом производится на постоянном токе обратной полярности. При двухсторонней сварке можно без разделки кромок сваривать толщину до 36 мм. В качестве защитного газа используют аргон и гелий. Сварку выполняют на малых вылетах с целью уменьшения перегрева проволоки на режимах, обеспечивающих мелкокапельный перенос.
При сварке в монтажных условиях соединений из титана расположенных в разных пространственных положениях находит применение метод импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом в среде аргона (практически полностью устраняет разбрызгивание, стабилизирует проплавление основного металла, упрощает технику полуавтоматической сварки вертикальных швов; измельчается также - фаза в ОШЗ.)
С точки зрения уменьшения расхода дефицитных и дорогих металлов и повышения производительности труда применяют сварку по щелевому зазору.
При сварке под флюсом используют безкислородные флюсы АН-Т1, АН-ТЗ, АН-Т7 (фторидные CaF2 и NaF, хлоридные KCl и NaCl). Сварка на постоянном токе обратной полярности.
9. Сварка меди и ее сплавов
9.1. Основные сведения
Медь обладает плотностью 8,94г/см3, температура плавления 1083°С, предел прочности 20-24 кгс/мм2.
Техническая медь в зависимости от марки может иметь различное количество примесей Bi, Sb, Fe, Ni, Pb, Zn, P, O. В наиболее чистой марки меди М00 примесей может быть до 0,01%, марки М4 до 1%. Сплавы на медной основе в зависимости от состава легирующих элементов относятся к латуням, бронзам, медно-никелевым сплавам.
Латунь – сплав меди с цинком. Содержание цинка до 42%. Если помимо цинка содержатся другие элементы (Al, Fe, Ni, Si), то сплавы называются сложными латунями. Латуни имеют повышенную прочность по сравнению с чистой медью (σв до 50 кгс/мм2). При содержании Zn>20% сплавы имеют склонность к коррозионному растрескиванию и образованию трещин при местном нагреве. Латуни применяются в качестве конструкционного материала, обладающего высокой коррозионной стойкостью и более прочного, чем медь.
Сплавы на медной основе, в которых цинк не является легирующим элементом, называются бронзами. Название бронзы уточняется по главному легирующему элементу, благодаря которому бронзы приобретают те или иные свойства. Бывают бронзы оловянистые (2-10% Sn), алюминиевые (4-11,5% Al), кремнистые (0,5-3,5% Si), марганцовистые (до 5,5% Mn), бериллиевые (1,9-2,2% Be), хромистые (0,4-1% Cr).
Оловянистые бронзы имеют хорошую коррозионную стойкость и антифрикционные свойства. Поэтому они широко применяются при изготовлении коррозионно-стойкой арматуры, для различных трубопроводов, вкладышей подшипников и др.
Бронзы алюминиевые и кремнистые имеют высокие механические свойства и хорошую коррозионную стойкость. Они дешевле, чем оловянистые и где можно их используют вместо оловянистых.
Марганцовистые бронзы помимо хорошей коррозионной стойкости обладают повышенной жаропрочностью.
Бериллиевые бронзы имеют высокую коррозионную стойкость и после термообработки становятся не магнитными с очень высокой прочностью, соответствующей прочности стали.
Медно-никелевые сплавы могут содержать до 30% Ni, а также железо, марганец. Сплав МНЖ5-1 отличается прочностью и коррозионной стойкостью, используется как конструкционный материал для изготовления трубопроводов и сосудов, работающих в агрессивных средах.