Режимы аргонодуговой сварки ниобия и тантала

 

Сварку молибдена с использованием струйной защиты можно ус­пешно вести с использованием гелия высокой чистоты вольфрамовым и плавящимся электродом.

Молибден толщиной до 3 мм сваривают вольфрамовым электродом диа-метром 3 мм на постоянном токе прямой полярности на режиме: I_св = 425 А; U_д = 18 В; V_св = 18 м/ч. Диаметр сопла горелки 15 мм, расход гелия через го-релку и приставку 20 л/мин, с обратной стороны 5 л/мин. Сварку молибдена большей толщины можно вести плавящимся электродом диаметром 1... 1,2 мм на постоянном токе обратной полярности на режиме: I_св = 400... 500 А; U= 32 В; V_св = 30... 40 м/ч; V_п.п = 600... 900 м/ч, подача гелия через горелку и приставку 140 л/мин, с обратной стороны 20 л/мин. Электродная проволока предваритель-но активируется покрытием ее хло­ристым цезием.

Известна технология сварки гафния в камере, заполненной гелием или ар-гоном, вольфрамовым электродом диаметром 3,2 мм на режиме: I_в =125...135 А; (U_д = 14... 18 В; V_CB = 10 м/ч; ток постоянный, поляр­ность прямая.

При электронно-лучевой сварке соединение осуществляется путем переп-лавления основного металла. Режимы электронно-лучевой сварки молибдена приведены в табл. 12.23.

12.23. Рекомендуемые режимы электронно-лучевой сварки молибдена

Наряду со сваркой встык возможна сварка внахлестку со швами типа прорезных и пробочных. Для тугоплав­ких и химически актив-ных металлов большое значение имеет возмож­ность их предварительной очис-тки дегазацией в вакууме. Принципиально электронно-лучевая сварка за два прохода позволяет сваривать металл толщиной до 100 мм.

Существуют режимы электронно-лучевой сварки трубок из цирко­ния то-лщиной 0,3 и 0,5 мм, которые тщательно собирают(зазор не более 0,1...0,2 мм); сила тока луча I= 4... 12 мА; U _уск = 19... 20 кВ; V_св = 27 м/ч.

Для ниобиевого сплава (добавки 3,5...4,7 % Мо; 0,5...0,9 % Zr; С < 0,05 %) рекомендуемые режимы электронно-лучевой сварки указаны в табл. 12.24.

12.24. Рекомендуемые режимы электронно-лучевой сварки ниобиевого сплава (ускоряющее напряжение 17... 17,5 кВ)

 

ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ ЧУГУНА

 

СОСТАВ И СВОЙСТВА

Чугун получил широкое распространение как конструкционный ма­териал в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности в связи с рядом преимуществ перед многими материа­лами, среди которых основные - невысокая стоимость и хорошие литей­ные свойства. Изделия, изготовленные из него, имеют достаточно высо­кую прочность и износостойкость при работе на трение и характеризуют­ся меньшей, чем сталь, чувствительностью к концентраторам напряже­ний. Наряду с перечисленными преимуществами изделия из серого ли­тейного чугуна хорошо обрабатываются режущим инструментом. По­следнее вместе с хорошими литейными свойствами позволяет оценить чугун как весьма технологичный материал.

К чугунам относятся сплавы железа с углеродом, содержание кото­рого превышает 2,11 % (2,14 %). В этих сплавах обычно присутствует также крем-ний и некоторое количество марганца, серы и фосфора, а ино­гда и другие элементы, вводимые как легирующие добавки для придания чугуну опреде-ленных свойств. К числу таких легирующих элементов можно отнести никель, хром, магний и др.

В зависимости от структуры чугуны подразделяют на белые и се­рые. В белых чугунах весь углерод связан в химическое соединение кар­бид железа Fe₃C - цементит. В серых чугунах значительная часть углеро­да находится в структурно-свободном состоянии в виде графита. Если серые чугуны хорошо поддаются механической обработке, то белые об­ладают очень высокой твер-достью и режущим инструментом обрабаты­ваться не могут. Поэтому белые чугуны для изготовления изделий при­меняют крайне редко, их используют главным образом в виде полупро­дукта для получения ковких чугунов. Полу-чение белого или серого чугу­на зависит от состава и скорости охлаждения.

В зависимости от структуры чугуны классифицируют на высоко­прочные (с шаровидным графитом) и ковкие. По степени легирования чугуны подразде-ляют на простые, низколегированные (до 2,5 % леги­рующих элементов), сред-нелегированные (2,5... 10 % легирующих эле­ментов) и высоколегированные (свыше 10 % легирующих элементов).

Шире всего используют простые и низко­легированные серые литейные чугуны. Главный процесс, формирующий структуру чугуна, - процесс графи-тизации (выделение углерода в структурно-свободном виде), так как от него зависит не только количество, форма и распреде­ление графита в структуре, но и вид ме­таллической основы (матрицы) чугуна. В зависимости от степени графитизации матрица можетбыть перлитно-цементитной (П + Ц), перлитной (П), перлитно-ферритной (П + Ф) и ферритной (Ф). Це­ментит перлита называют эвтектоидным, остальной цементит - структурно-свободным. Некоторые элементы, вводи­мые в чугун, способствуют графитизации, другие - препятствуют. На рис. 11.1 знаком "-" обозначена графитизирующая способность рассматриваемых элементов, знаком "+" задерживающее процесс графитизации действие (отбеливание). Как следует из приведен­ной схемы, наибольшее графитизирующее действие оказывают углерод и кремний, наименьшее - кобальт и медь.

 

Рис. 11.1. Влияние различных легирующих элементов на процесс графитизации углерода в чугунах

Наиболее сильно задерживают процесс графитизации (оказывают отбе-ливающее действие) сера, ванадий, хром. Поэтому в серых литейных чугунах всегда содержится значительное количество кремния.

Из рис. 11.2 следует, что при определенном содержании углерода уве-личение содержания кремния при прочих равных условиях способст­вует графитизации чугуна и уменьшению количества цементита в базо­вой струк-туре (П -> Ф).

Рис. 11.2. Совместное влияние углерода и кремния на структуру чугуна:

П - перлит; Ф - феррит; Ц - цементит; Г - графит

Серый чугун маркируется буквами СЧ и цифрами, обозначающими предел прочности чугуна данной марки при растяжении в МПа • 10^-1. Наи-большее распространение получили чугуны марок: СЧ10, СЧ15, СЧ25, СЧЗО, СЧ35. Прочность серых чугунов всех марок при сжатии зна­чительно превышает прочность при растяжении. Например, для чугуна марки СЧ20, имеющего предел прочности при растяжении 200 МПа, пре­дел прочности при сжатии составляет 800 МПа. Для увеличения прочно­сти чугуна графитовым включения придают шарообразную форму путем введения магния в ковш перед разливкой. При этом чугун приобретает и некоторую пластичность.

Высокопрочные чугуны маркируют буквами ВЧ и цифрами, характери­зу-ющими временное сопротивление чугуна при растяжении в МПа • 10^-1. Напри-мер, ВЧ 60 или ВЧ 40.

Ковкие чугуны маркируют буквами КЧ и цифрами, обозначающими временные сопротивления при растяжении (МПа • 10^-1) и относительное уд-линение (%). Примерами марок ковких чугунов могут служить КЧ 30-6; КЧ 33-8; КЧ 35-10; КЧ 37-12 с ферритной металлической основой и КЧ 45-7; КЧ 50-5 и КЧ 60-3, имеющие перлитную основу.

Структура чугуна в большой степени зависит от скорости охлажде­ния. Например, при постоянстве суммарного содержания углерода и кремния, а также других элементов, входящих в его состав, можно полу­чить ферритный, перлитный, а также перлитно-ферритный чугун.