Файл: Юрий Федорович ПодольскийСварочные работы. Электродуговая. Газовая. Холодная. Термитная. Контактная сварка.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 301
Скачиваний: 11
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Ю. Ф. Подольский. «Сварочные работы. Электродуговая. Газовая. Холодная. Термитная. Контактная сварка»
102
температуре 850–900 °C с последующим высокотемпературным отпуском при температуре
600–650 °C.
1 ... 9 10 11 12 13 14 15 16 ... 31
Высокоуглеродистые стали плохо свариваются из-за образования трещин в закалоч- ных структурах основного металла. Вид пламени – нормальное или слегка науглероживаю- щее. Его тепловую мощность выбирают исходя из расхода ацетилена 75–90 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла.
Сварку выполняют левым способом без поперечных колебаний мундштука горелки с применением флюсов и проволок тех же марок, что и при сварке среднеуглеродистых сталей.
Обязателен подогрев до температуры 250–350 °C. После сварки рекомендуется проковка шва с последующей нормализацией или отпуском.
Сварка легированных сталей
Низколегированные строительные стали 10ХСНД и 15ХСНД обладают хорошей свариваемостью. Вид пламени – нормальное. Его тепловую мощность выбирают исходя из следующих значений расхода ацетилена на 1 мм толщины металла:
– при левом способе сварки – 75—100 дм
3
/ч;
– при правом – 100–130 дм
3
/ч.
Сварку осуществляют как левым, так и правым способами без флюса с применением в качестве присадочного материала сварочной проволоки марок Св-08, -08А и -10Г2.
Для улучшения механических свойств металла шва его проковывают при температуре светло-красного каления (800–850 °C), а затем осуществляют нормализацию.
Низколегированные теплоустойчивые стали (молибденовые 12М, 15М, 20М и 2MЛ
и хромомолибденовые 12ХМ, 15ХМ, 20ХМ и 30ХМ) способны закаливаться на воздухе. При сварке происходит выгорание хрома и молибдена.
Вид пламени – нормальное, расход ацетилена – 100 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла.
Сварку проводят как левым, так и правым способами без применения флюса с исполь- зованием в качестве присадочного материала сварочной проволоки марок Св-08ХНМ, –
10ХНМА, – 18ХМА, – 08ХМ и -10ХМ. Рекомендуется предварительный подогрев стыка до температуры 250–300 °C.
При толщине металла до 5 мм сварку осуществляют за один проход с минимально возможным числом перерывов. При вынужденных перерывах перед возобновлением сварки необходимо подогреть весь стык до температуры 250–300 °C. По окончании сварки пламя горелки следует медленно отвести вверх от стыка, чтобы газы полностью выделились из рас- плавленного металла. Затем сваренные детали нагревают горелкой: соединения из молибде- новой стали – до температуры 900–930 °C, а из хромомолибденовой – до 930–950 °C. После нагрева изделия охлаждают на воздухе.
Низколегированные хромокремнемарганцовистые стали (20ХГС, 25ХГС, 30ХГС,
30ХГСА и 35ХГС) имеют склонность к закалке. Выгорание хрома и кремния приводит к образованию оксидов, шлаков и непроваров.
Вид пламени – нормальное, расход ацетилена 75—100 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла.
Сварку проводят преимущественно левым способом без флюса. Для неответствен- ных конструкций используют сварочную проволоку Св-08 и -08А; для ответственных –
Св-18ХГСА, – 19ХГС, – 13ХМА, – 18ХМА.
Сварку рекомендуется выполнять без перерывов, не задерживая пламя горелки на одном месте. Для снижения уровня деформаций сварку осуществляют от середины шва к краям обратноступенчатым способом. Для устранения образования трещин в металле шва и околошовной зоне изделия после сварки медленно охлаждают.
Ю. Ф. Подольский. «Сварочные работы. Электродуговая. Газовая. Холодная. Термитная. Контактная сварка»
103
Среднелегированные и высоколегированные хромистые стали (1X13, 2X13 и др.)
склонны к образованию закалочных структур на воздухе и трещин в области шва и около- шовной зоне.
Вид пламени – нормальное; расход ацетилена – 70 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла.
В качестве присадочного материала используют сварочную проволоку марок
Св-02Х19Н9, -04Х19Н9 и -06Х19Н9Т. Сварку проводят с применением флюса следующего состава, %: борная кислота – 55, оксид кремния – 10, ферромарганец – 10, феррохром – 10,
ферротитан – 5, титановая руда – 5, плавиковый шпат – 5.
Сварку выполняют в один слой с предварительным подогревом до температуры 200–
250 °C и максимально допустимой скоростью, без перерывов и повторного нагрева. При тол- щине металла до 3 мм применяют левый способ сварки, при толщине свыше 3 мм – правый.
Высоколегированные (содержащие свыше 10 % легирующих элементов) хромистые
(свыше 14 % хрома) и хромоникелевые стали сваривать газовой сваркой не рекомендуется из-за резкого ухудшения их эксплуатационных свойств.
Сварка чугуна
Горячая сварка чугуна отличается предварительным подогревом свариваемой детали до температуры 500–700 °C в печи или горне и равномерным медленным охлаждением после сварки.
Вид пламени – нормальное или слегка науглероживающее. Его тепловую мощность выбирают исходя из расхода ацетилена 120 дм
3
/ч на 1 мм толщины свариваемого металла.
Сварку осуществляют с применением флюсов (см. табл.17), способствующих удале- нию образующихся тугоплавких оксидов. В качестве присадочного материала используют чугунные прутки марки А, которыми перемешивают сварочную ванну для более полного выделения газа.
Во избежание образования закалочных структур следует исключить возможность быстрого охлаждения нагретых участков конструкции. Чтобы деталь во время сварки не охлаждалась, ее закрывают листовым асбестом, оставляя открытыми лишь места сварки.
После наложения шва пламя горелки отводят от поверхности детали на 50–60 мм, подогре- вая наплавленный металл в течение 1–1,5 мин.
По окончании сварки изделие медленно охлаждается вместе с печью, где проводился подогрев, либо оно может быть укрыто асбестовыми листами или песком.
Холодную сварку чугуна обычно применяют при ремонте отбитых частей деталей.
Вид пламени – нормальное или слегка науглероживающее. Расход ацетилена состав- ляет 100–120 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла, тепловая мощность пламени – максимально возможная. Перед сваркой необходимо подогреть завариваемые кромки пламенем горелки.
Сварку проводят как левым, так и правым способами в зависимости от толщины дета- лей, с применением флюсов (см. табл. 17) и присадочных материалов в виде прутков марок
А и Б. Шов формируют в нижнем положении. После сварки горелку в течение 2–3 мин мед- ленно отводят от сварного шва. Место сварки защищают асбестовыми листами или песком.
При заваривании дефектов сварку рекомендуется проводить отдельными сварочными ваннами длиной 20–50 мм.
Пайкосварка чугуна заключается в том, что до температуры плавления нагревают не свариваемый металл, а легкоплавкий (820–860 °C) присадочный материал, смачивающий свариваемые кромки.
Вид пламени – строго нормальное. Вместо ацетиленокислородного пламени можно использовать пропанокислородное. Его тепловую мощность выбирают исходя из расхода пропана 60–70 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла.
Ю. Ф. Подольский. «Сварочные работы. Электродуговая. Газовая. Холодная. Термитная. Контактная сварка»
104
Перед сваркой изделие подогревают горелкой до температуры 300–400 °C. Толстостен- ные изделия и конструкции сложной формы нагревают в печи.
На нагретую поверхность наносят слой специального флюса марки ФСЧ-2 или МАФ-1
(см. табл. 18). Специальные чугунные присадочные прутки марки НЧ-2 или УНЧ-2 также покрывают флюсом, предварительно подогрев их. Места сварки зачищают до металличе- ского блеска.
Вместо чугунных прутков эффективно применение латунной проволоки с более низкой температурой плавления (700–750 °C), при которой в чугуне не происходит структурных изменений. В качестве присадочного материала используют проволоку ЛOK 59-1-03 или
ЛОМНА 49-05-10-4-0,4 и специальные флюсы – ФПСН-1 и ФПСН-2.
Сварку проводят левым способом. Расстояние между ядром пламени и концом прутка должно составлять 2–3 мм, угол между горелкой и деталью – 20–30°. После сварки изделие медленно охлаждают под слоем асбеста или в песке.
Сварка цветных металлов
К цветным металлам, которые хорошо соединяются газовой сваркой, относятся медь,
алюминий и их сплавы.
Сварка меди. Высокая теплопроводность меди требует применения более мощного пламени, чем при сварке стали. При плавлении медь поглощает газы, находящиеся в воз- духе, которые затрудняют газовую сварку и приводят к порообразованию. Склонность меди к окислению способствует образованию тугоплавких оксидов, что вкупе с примесями (сви- нец, сера, висмут и кислород) ухудшает ее свариваемость. Сильное тепловое расширение приводит к значительным деформациям металла.
Вид пламени – строго нормальное. Его тепловую мощность выбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей:
– до 4 мм – исходя из расхода ацетилена 150–175 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла;
– при толщине 4—10 мм – 175–225 дм
3
/ч.
Если толщина меди превышает 10 мм, сварку проводят двумя горелками: первая осу- ществляет подогрев, вторая – непосредственно сварку. Пламя должно быть «мягким» (с минимально возможной длиной ядра).
Сварку выполняют с применением флюса, предохраняющего медь от окисления (см.
табл. 20). Для присадки используют прутки и проволоку из меди и ее сплавов с серебром,
никелем, железом и другими металлами. Диаметр присадочной проволоки должен состав- лять 0,5–0,75 толщины металла, но не более 8 мм.
Сварку проводят как левым, так и правым способами с максимальной скоростью, без перерыва и за один проход. Для компенсации потерь теплоты вследствие ее отвода в основ- ной металл применяют предварительный и сопутствующий подогрев свариваемых кромок.
Сварку выполняют на асбестовой подкладке.
После сварки металла толщиной до 4 мм шов проковывают в холодном состоянии, при большей толщине – при нагреве до температуры 550–600 °C с охлаждением в воде.
Сварка латуни. Температура ее плавления изменяется в пределах 800–900 °C в зави- симости от содержания цинка. Поглощение газов металлом в расплавленном состоянии при- водит к порообразованию. Отмечается склонность металла шва и околошовной зоны к обра- зованию трещин при температуре 300–600 °C. Сравнительно высокая теплопроводность латуни требует применения более мощного пламени, чем при сварке стали.
Ю. Ф. Подольский. «Сварочные работы. Электродуговая. Газовая. Холодная. Термитная. Контактная сварка»
105
Выгорание цинка при сварке латуни оказывает отрицательное влияние на здоровье сварщика.
Вид пламени – окислительное, препятствующее выгоранию цинка из-за наличия оксидной пленки на поверхности свариваемого металла. Расход ацетилена 100–120 дм
3
/ч на
1 мм толщины металла.
Изделия толщиной до 1 мм сваривают с отбортовкой кромок, 1–5 мм – с отторцован- ными кромками, 6—15 мм – с V-образной разделкой кромок, 15–25 мм – с Х-образной раз- делкой. Кромки должны быть зачищены до металлического блеска. Возможно их травление
10 %-ным раствором азотной кислоты, после чего детали промывают горячей водой и насухо протирают ветошью.
Сварку проводят с максимально возможной скоростью левым способом с примене- нием флюсов (см. табл. 20) и присадочных проволок Л63, ЛК62-0,5 или самофлюсующейся присадочной проволоки ЛКБ062—0,2–0,04—0,5. Конец ядра пламени располагают на рас- стоянии 7—10 мм от свариваемой поверхности. Конец присадочной проволоки должен постоянно находиться в зоне сварочного пламени, которое направляют на проволоку. Ее дер- жат под углом 90° к мундштуку.
После сварки швы подвергают проковке. Латуни, содержащие более 40 % цинка, про- ковывают при температуре выше 650 °C, а менее 40 % – в холодном состоянии. Затем про- водят отжиг изделия при температуре 600–650 °C.
Сварка бронзы. Температура плавления бронзы – 950—1080 °C. К факторам, затруд- няющим проведение сварки и ухудшающим свойства сварного соединения, относятся выго- рание олова и цинка, высокая жидкотекучесть бронзы и порообразование.
Вид пламени – строго нормальное. Его тепловую мощность выбирают исходя из рас- хода ацетилена 70—120 дм
3
/ч на 1 мм толщины металла. Пламя «мягкое», без перегрева жидкой ванны.
Сварку проводят с применением тех же флюсов и присадочных материалов, которые используют при сварке меди. Работа ведется преимущественно левым способом в нижнем положении на подкладных элементах из асбеста или графита. Конец ядра пламени распо- лагают на расстоянии 7—10 мм от поверхности свариваемого металла. При сварке следует перемешивать сварочную ванну присадочным прутком, периодически добавляя флюс в жид- кий металл.
Для получения соединений алюминиевых и кремнистых бронз газовая сварка используется редко. Они лучше свариваются аргонодуговым способом.
Сварка алюминия и его сплавов
Процесс сварки затрудняет оксидная пленка, а высокая теплопроводность материала требует повышенной мощности пламени. В алюминии и его сплавах возникают значитель-