Пайка металлов

Сварка легированных сталей, чугунов и цветных сплавов

6.1. Свариваемость легированных сталей и методы сварки Легированные стали обладают различной свариваемостью, на которую влияют: а) хим. состав сталей; б) структура; в) способы получения сталей; г) термообработка и др.

Низкоуглеродистые стали с содержанием углерода меньше 0,3% обладают хорошей свариваемостью; среднеуглеродистые (С - 0,3-0,5%) – пониженной; высокоуглеродистые (С больше 0,5%) – плохой свариваемостью.

Высоколегированные нержавеющие стали (12Х18Н9Т и др.) широко применяются для сварных конструкций. Они имеют структуру аустенит, хорошо свариваются, но склонны к образованию кристаллизационных трещин и пористости. При сварке они требуют хорошую газовую защиту аргоном или гелием со стороны дуги или проплава.

6.2. Сварка чугуна - трудновыполнимая задача т.к.: а) в чугуне много примесей; б) пористая металлическая основа; в) чугун хрупок и склонен к образованию трещин; г)чугун неоднороден по химическому составу и структуре. Различают электродуговую горячую и холодную сварку.

Горячую дуговую сварку выполняют только в нижнем положении с подогревом деталей до 600-700ºС чугунным электродом d=8-20 мм. Ванна жидкого металла имеет большой объём (сила тока до 200 А). Охлаждение жидкой ванны для получения структуры серого чугуна. Качество сварки высокое, но процесс длителен и трудоёмок.

Холодная дуговая сварка производится без подогрева деталей стальными электродами d=3-4 мм. Сила тока – 120 ампер. Чугун сваривается узкими швами, короткими прерывистыми участками, чтобы избежать сильного разогрева и образования трещин. Наблюдается хрупкость шва, но способ простой и применяется часто.

6.3. Сварка титановых сплавов При высокой температуре титан и его сплавы активно реагируют с кислородом, азотом, водородом и растворяют большое количество газов. При поглощении газов титановые сплавы теряют пластичность, становятся твёрдыми, хрупкими и склонными к образованию трещин в зоне сварки. На производстве применяются: а) аргоно-дуговая сварка вольфрамовыми электродами; б) сварка под слоем флюса; в) электроннолучевая сварка и др.

При аргоно-дуговой сварке для защиты применяют аргон или гелий, подаваемые со стороны дуги или со стороны проплава.

Хорошие результаты получают при дуговой сварке в камерах, заполненных аргоном. Также применяется электроннолучевая сварка в вакуумных камерах или специальных установках. Качество сварных соединений высокое.

Пайкой называется процесс соединения металлических деталей расплавленным металлом или сплавом припоя. Припой вводится в зазор между нагретыми соединяемыми деталями. Припой смачивает поверхности детали, соединяет их после охлаждения и затвердевания. Перед пайкой поверхности готовят: шлифованием шкуркой, травлением, применением флюсов (хлористый цинк, ортофосфорная кислота, глицерин, канифоль, кислота, бура.

При пайке применяют мягкие припои с температурой плавления менее 350ºС и твёрдые припоем с температурой плавления 700-900ºС. Мягкие припои готовят на основе свинца и олова с присадками сурьмы, серебра, висмута, кадмия. Прочность низкая σ_вр=100-120 МПа. Твёрдые припои: медные, медно-свинцовые, серебряные обеспечивают высокую прочность σ_вр=500 МПа.

Пайку широко применяют в авиастроении: при сборке узлов и панелей, соединении трубопроводов и электропроводов, сотовых панелей и др.

Дата добавления: 2014-10-17