 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
могут быть применены меньшие усилия, так как процесс завершается при более высокой температуре и при меньшем окислении.
При стыковой сварке алюминиевых сплавов наблюдается сильное искривление волокон в месте стыка и большая высадка металла. Зона пластической деформации различных сплавов отличается степенью и характером структурных изменений. По линии стыка обычно наблюдается скопление легких частиц избыточных фаз. Искривление волокон создает неблагоприятное расположение слоев металла относительно действия внешних сил сжатия. Это приводит в ряде случаев к понижению пластичности сварного соединения. Пластические и прочностные свойства соединений могут быть улучшены применением стыковой сварки в условиях объемного сжатия.
Прочность стыковых сварных соединений алюминиевых сплавов обычно несколько ниже, чем основного материала. При сварке в условиях объемного сжатия высокопрочнкх алюминиевых сплавов (Д16АТ, АМг6) соединения имеют прочность на 10—15 % ниже прочности основного материала. Для стыковой сварки оплавлением алюминиевых сплавов применяют специальные машины с программным изменением основных параметров процесса. Технология сварки и оборудование разработаны ИЭС им. Е. О. Патона.
4. СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ
При изготовлении герметичных и высокопрочных конструкций из алюминиевых сплавов особо важное значение приобретает сварка плавлением.
Виды сварки плавлением
В настоящее время применяют различные виды сварки плавлением.
Газовая сварка, т. е. ацетилено-кислородная сварка в основном находит применение в ремонтном деле. Как исключение в отдельных случаях она рекомендуется при изготовлении неответственных деталей и узлов, а также при заварке дефектов отливок из алюминиевых сплавов. Ограниченное применение этого вида сварки в промышленности при изготовлении узлов из алюминиевых сплавов объясняется пониженной коррозионной стойкостью сварных соединений. Кроме того, большое количество тепла, вводимое в металл, и широкая зона термического влияния приводят к перегреву основного металла. При газовой сварке наблюдается значительное коробление свариваемых деталей.
Луговая сварка в среде инертных газов. Высококачественные сварные соединения из алюминиевых сплавов стало возможным получать благодаря внедрению в промышленность аргоно-дуговой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом. Отсутствие флюса при аргоно-дуговой сварке позволяет повысить коррозионную стойкость сварных соединений, а концентрированный источник нагрева уменьшает остаточные деформации по сравнению с другими широко известными способами сварки.
С разработкой нового вида сварки — неплавящимся электродом в импульсном режиме была успешно решена проблема изготовления тонколистовых конструкций. Сущность данного способа состоит в том, что дуга горит периодически отдельными импульсами в определенном интервале во времени.
Стабильность горения дуги обеспечивается за счет постоянного горения «дежурной» дуги, поддерживающей необходимую термоэлектронную эмиссию. Прерывистое распространение тепла по основному металлу способствует снижению коробления кромок в процессе сварки, уменьшая тем самым возможность прожогов. При этом способе сварки снижаются остаточные деформации.
Расширяется область применения аргоно-дуговой сварки с разработкой сварки неплавящимся (вольфрамовым) электродом трехфазной дугой. Ее особенность — наличие сварочного факела, состоящего из трех отдельных дуг. Электрическая мощность трехфазной дуги определяется как суммарная мощность отдельно составляющих дуг.
Одна из положительных сторон данного способа — возможность регулирования температурного поля и установления распределения тепла между электродами и деталью. Значительная мощность сварочной дуги расширяет возможности сварки материала толщиной до 30 мм за один проход.
Процесс аргоно-дуговой сварки становится более универсальным с разработкой технологии сварки плавящимся электродом. Аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом позволяет вести процесс на повышенных скоростях, а тем самым увеличить его производительность. Основные трудности, которые возникают при сварке плавящимся электродом, — получение качественных швов. Поры, раковины и другие дефекты в наплавленном металле снижают свойства сварных соединений.
Разновидностью данного способа сварки является сварка плавящимся электродом импульсной дугой. Наложение мощных кратковременных импульсов на дугу постоянного тока вызывает пульсацию давления дуги, оказывая тем самым влияние на условия кристаллизации жидкого металла сварочной ванны. Установлено, также, что при этом способе сварки периодический перенос жидкого металла изменяет температурное поле.
Гелиево-дуговая сварка алюминиевых сплавов характеризуется высокой концентрацией энергии, что приводит к увеличению глубины проплавления и скорости сварки. Наряду с этим дуговая сварка неплавящимся электродом в среде гелия имеет некоторые особенности в отношении техники применения и требований к точности сборки заготовок под сварку. Выдвигаются повышенные требования к точности выдержки параметров режима сварки. Равномерность проплавления основного металла зависит от стабильности работы источника питания. Гелиево-дуговую сварку выполняют при небольшом дуговом промежутке, постоянство которого обеспечивается с помощью системы автоматического регулирования напряжения дуги (АРНД). 
Электронно-лучевая сварка в вакууме. В последнее время в ряде отраслей промышленности стали применять сварку электронным лучом в вакууме [19]. Выполнение сварного соединения осуществляется в вакууме (5.10-2—5.10-3 Па) за счет энергии быстродвижущихся электронов.
Высокая концентрация тепловой мощности при электронно-лучевой сварке позволяет вести процесс на больших скоростях с обеспечением узкой и глубокой зоны проплавления. Зона термического влияния при этом получается очень малой ширины (рис. 11.12, а, б). Уменьшается коэффициент разупрочнения свариваемых сплавов (рис. 11.13).
Ограниченное применение сварки электронным лучом объясняется в основном трудоемкостью изготовления вспомогательного оборудования (вакуумных камер), которое зависит от конфигурации свариваемых узлов.
На рис. 11.14 приведены рекомендации по выбору рационального способа сварки в зависимости от толщины свариваемого материала.
Технология сварки в среде инертных газов
Одним из наиболее прогрессивных способов сварки плавлением, широко применяемым в машиностроении, является дуговая сварка в среде инертных газов.
Существующие способы сварки в среде инертных газов представлены на рис. 11.15. Сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде аргона производят вручную и с помощью специальных автоматов. Присадочный материал подается извне. Электрод, дуга и ванна расплавленного металла защищены струей инертного газа. Гелиево-дуговая сварка неплавящимся электродом выполняется только в автоматическом режиме.
При сварке плавящимся электродом источником тепла является дуга, возбуждаемая между изделием и электродной проволокой, подаваемой в зону дуги со скоростью, равной скорости ее плавления. Сварку плавящимся электродом в среде аргона производят с помощью специальных автоматов (автоматическая сварка) или вручную шланговыми полуавтоматами с автоматической подачей электродной проволоки (полуавтоматическая сварка). При сварке неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде аргона, а также в смеси газов (гелий + аргон) рекомендуется переменный ток. Гелиево-дуговая сварка выполняется на постоянном токе прямой полярности. 
На постоянном токе обратной полярности выполняется аргоно-дуговая сварка плавящимся электродом.
При выборе способа сварки следует отдать предпочтение автоматической сварке неплавящимся (вольфрамовым) электродом, обеспечивающей наилучшее качество швов при высокой производительности.
Выбор способа дуговой сварки в среде инертных газов осуществляется в зависимости не только от толщины свариваемого материала (рис. 11.16), но и от условий выполнения сварного соединения. При выполнении сварных соединений в нижнем и горизонтальном (на вертикальной плоскости) положениях рекомендуется автоматическая сварка. Короткие криволинейные и труднодоступные швы выполняют ручной ар-гонно-дуговой сваркой неплавящимся электродом и полуавтоматической аргоно-дуговой сваркой плавящимся электродом.
Швы на вертикальной плоскости рекомендуется выполнять автоматической импульсной сваркой неплавящимся электродом.
Особенности сварки алюминиевых сплавов предопределяют повышенные требования к ее технологии. Первостепенное значение приобретает культура производства.
В сборочно-сварочных цехах не допускается выполнение работ, связанных с интенсивным образованием пыли и дыма (газовая резка, электродуговая сварка, зачистка абразивными кругами и пр.). Сварку алюминиевых сплавов необходимо проводить в чистых помещенияхы
Как правило, изделия из алюминиевых сплавов изготавливают в цехах с относительной влажностью воздуха не более 70 %, в районах повышенной влажности — не более 80 %. При этом цеховая температура поддерживается для холодного периода в пределах 18 ± 2 °С и теплого 20 ± 2 °С.
Все подгоночные и сварочные работы следует выполнять в чистой специальной одежде и в сухих чистых хлопчатобумажных перчатках.
Серьезное внимание уделяется вопросу подготовки материала под сварку. Существует несколько способов обработки материала: химическое травление, химическое полирование и электрополирование.
Как показывает многолетняя практика, наиболее целесообразным с точки зрения качества сварных швов является химический способ обработки поверхности основного металла и проволоки (травление в 4—6%-ном водном растворе NaOH; осветление в 20—25 %-ном водном растворе HN03). Рекомендуется после травления непосредственно перед сваркой производить зачистку шабером не только торцов кромок, но и свариваемых поверхностей. Желательно применение для этой цели средств малой механизации. После обработки под сварку заготовки и сварочную проволоку необходимо во избежание загрязнения хранить в сухом чистом помещении.
Время хранения заготовок после химического травления перед механической зачисткой свариваемых поверхностей составляет не более 120 ч. Продолжительность хранения заготовок до начала сварки после последующей механической зачистки поверхностей (шабер, фреза и др.) не должна превышать 3—5 ч. Срок хранения сварочной проволоки после химического травления не более 8 ч.
Освоение в промышленности специализированного фрезерно-сварочного оборудования с числовым программным управлением позволяет осуществить фрезеровку кромок и последующую сварку по заданной программе, снять шабрение кромок и сократить интервал времени между механической обработкой кромок (фрезеровка) и началом сварки.
При отработке технологического процесса сварки конкретного узла необходимо уделять внимание точности сборки заготовок под сварку и возможности при
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ