Сварка стали з міддю і мідними сплавами

Установки для автоматичного зварювання поздовжніх швів обичайок - в наявності на складі!
Висока продуктивність, зручність, простота в управлінні і надійність в експлуатації.

Зварювальні екрани і захисні шторки - в наявності на складі!
Захист від випромінювання при зварюванні і різанні. Великий вибір.
Доставка по всейУкаіни!

Введення вуглецю в железомедние сплави кілька знижує розчинність міді. Марганець і кремній покращують розчинність Марганець розширює область γ-твердого розчину, в якому мідь розчиняється інтенсивніше.

фізико-хімічні властивості Сu і Fe близькі (будова кристалічної решітки, атомні радіуси і т. д.), що дає можливість отримання безпосереднього з'єднання міді (мідних сплавів) з залізом (сталлю). Ускладнює фактором є відмінність в температурах плавлення, сильна різниця в теплопровідності і теплоємності, висока спорідненість міді до кисню, її висока текучість, схильність до пористості, поява евтектики Сu + Сu2 O, охрупчиваются метал.

Типовим дефектом, супроводжуючим зварювання стали з міддю (мідними сплавами), наплавлення, паяння сталей медьсодержащими припоями, т. Е. Процеси, в яких має місце контакт стали з рідкої міддю, є межкристаллитного проникнення міді в сталь (МКП). Дефект є тріщини у вигляді «клинів», заповнених міддю, часто охоплює групу зерен. Його глибина від 0,01 до 40 мм. Локалізація в районі дії напруги розтягнення, у концентраторів напружень. Частота появи дефекту від одиниць до десятків на одному квадратному сантиметрі. Дефект істотно знижує механічні властивості стали (σ0,2. Σв. Σ-1. Δ) і особливо пластичні. Важко або зовсім неможливо виявити його випробуваннями без. Уникнути появи дефекту для багатьох марок сталей без застосування спеціальних методів не вдається. Механізм МКП пояснюється на основі уявлень про адсорбционном зниженні міцності, межзеренного корозії і дифузії під напругою, розклеювали дії рідкої міді. Дослідження показали спільність умов освіти МКП міді в сталь і гарячих тріщин (ГТ) в стали.

Всі шляхи і прийоми, що сприяють запобіганню появи ГТ в стали, сприяють і запобігання МКП міді.

Скорочення часу контакту рідкої міді зі сталлю, ведення процесу в твердій фазі при можливо більш низькій температурі, легування металу шва елементами, що підвищують стійкість ГТ, застосування бар'єрних подслоек і підставок, підвищення вмісту феритної фази в стали сприяють запобіганню появи цього дефекту.

Зварювання тертям дає зварні з'єднання з міцністю на рівні основного матеріалу в відпаленого стані. Ні МКП міді в сталь, що пов'язано зі специфікою процесу: максимальні температури розвиваються на з'єднуються поверхнях і зазвичай складають 700-800 ° С (нижче температури плавлення більш легкоплавкого металу).

Зварювання вибухом дає з'єднання високої міцності. Появи пір і мікротріщин в зоні зварювання вкрай рідкісні. Поверхня контакту має найчастіше типові для зварювання вибухом хвилеподібний характер. Поблизу кордону має місце наклеп, а на стороні стали можлива поява у вузькій зоні гартівних структур внаслідок високої швидкості охолодження. Товщина плакуючого шару (мідний сплав) зазвичай 4-10 мм. Відпал при температурі 700-900 ° С зварених біметалевих листів призводить до зростання пластичних властивостей, деякого зниження межі міцності і зменшення анізотропії властивостей по площі листа. Метод застосовується для отримання шаруватих листів і стрічок.

Зварюванням прокаткою застосовується для отримання біметалевих листів і стрічок сталь + мідь, сталь + латунь, сталь + МОНЕЛЬ та інших сполучень. У більшості випадків з'єднання рівноміцним основному металу. В результаті термічної обробки (нормалізація при 750 ° С протягом 30 хв) біметалу сталь - мідь в вуглецевої сталі спостерігається скупчення вуглецю безпосередньо у мідного шару, а поблизу її знаходиться зона, збіднена вуглецем.

Дифузійне зварювання дозволяє отримувати зварні з'єднання мідних сплавів зі сталями на великій номенклатурі пар (БрОЦС5-5-5 + сталь 20ХНР, бронза БрОЦ10-10 + сталь 10, бронза БрОЦ8-12 + сталь 12ХН3А, бронза БрХ0,8 + сталь Е, латунь Л59 + сталь, константан + 12Х18Н10Т, бронза БрАЖМЦ10-3-1,5 + сталь 30ХГСА, мідь М1 + армко-залізо і т. д.).

Температура зварювання залежить від складу мідного сплаву і лежить в діапазоні 700-1000 ° С. Сварка міді МБ, МОБ, M1 з армко-залізом ведеться при 7-1000 ° С. Цей температурний режим при з'єднанні Бросно-2-3 зі сталлю 40Х внаслідок наявності в сплаві свинцю призведе до оплавлення поверхні вже при температурі 760-780 ° С. У таких випадках доцільна попередня нівроку на сталь мідної прокладки малої товщини (близько 1 мм) при температурі 900 ° С, а потім зварюванням отримують заготовки з бронзою БрОСН10-2-3 при 7 = 750 ° С. Сварка стали з мідною прокладкою при попередньому нанесенні на мідь шару нікелю (200 мкм) підвищує якість з'єднання і дозволяє виробляти загартування стали. До застосування прошарку нікелю вдаються тоді, коли необхідно домогтися підвищення міцності з'єднання.

Можлива ультразвукове зварювання деталей малої товщини. Коливання підводяться з боку міді.

Зварювання плавленням виконується різними методами - ручна електродугова плавиться і не плавиться електродами, напівавтоматична і автоматична зварка під флюсом і в середовищі аргону, електронно-променева, газополум'яна і ін.

Для отримання якісних з'єднанні використовуються різні прийоми: процес ведуть з переважним плавленням мідного сплаву (зміщення плями нагріву на мідь), використовують концентрований джерело тепла, застосовують наплавлення і проставки з матеріалів, які не схильні до утворення тріщин і т. П.

При виготовленні виробів з листового біметалу, одержуваного зварюванням вибухом і прокаткою, з'єднання виконуються пошарово. У разі, якщо глибина ванни перевершує товщину зварюваного шару, можливий перехід міді в сталевий шов і сталі-в мідний. У місцях розплаву контакту міді зі сталлю може мати місце МКП міді. Все це веде до погіршення механічних властивостей і корозійної стійкості біметалу. Для явищ вдаються до використання спеціальної конструкції зварного з'єднання (рис. 33.2).

Сварка стали з міддю і мідними сплавами

При зварюванні биметалла і його використанні в якості проставки в результаті нагрівання в зоні переходу сталь - мідь може мати місце зниження міцності. Термічна обробка такого матеріалу показала, що короткочасний нагрів до 5 хв аж до 950 ° С і тривалий до температури 250 ° С не роблять істотного впливу на механічні властивості біметалу. Це необхідно враховувати при виборі розмірів проставки.

Схожі статті