Особливості та режими зварювання різних металів (стр. 6 из 7)
6LіCl + Аl2О3 = 2АlСl3 + 3Li2O.
Фтористі сполуки розчиняють в розплавленому стані окис алюмінію. Всі флюси для зварювання алюмінію, особливо ті, що містять сполуки літію, гігроскопічні, тобто дуже поглинають вологу, і тому повинні зберігатися в банках, що герметично закриваються, невеликими порціями відповідно до фактичної витрати флюсу на зварювання. Залишки флюсу спричинюють корозію шва, тому їх необхідно видаляти промиванням у гарячій воді. Для утворення захисної плівки на поверхні шва його промивають протягом 5 хв 5%-ним розчином азотної кислоти з добавлянням 2% хромпіку.
Видаляти плівку окису алюмінію із зварювальної ванни можна і без допомоги флюсу, наприклад, користуючись для цього спеціальним скребком. Проте цей спосіб потребує великої навички від зварника і при недостатній кваліфікації останнього може призвести до потрапляння в шов плівок окису алюмінію, що спричинює несплавлення металу і дефект шва в даному місці. Тому завжди слід віддавати перевагу застосуванню флюсу для зварювання алюмінію і його сплавів.У табл. 6 показано способи підготовки кромок при газовому зварюванні алюмінієвих сплавів.
Таблиця 6Підготовка кромок при зварюванні алюмінію
| Ескіз з'єднання | Розміри, мм | Кут скосу кромок a, град | ||
| Товщина металу S | Зазор а | Притуплення b | ||
 | До 1,5 | До 1,0 | Без скосу кромок, допускається відбортовування кромок | |
| 1,5—3,0 | 0,8—2,0 | Без скосу кромок | ||
| 3,1—5,0 | 1,5—2,5 | 1,5—1,8 | 60—65 | |
| Більше 5,0 | 2,0—5,0 | 1,6—2,0 | 65—70 | |
| До 1,5 | 0,3—0,5 | Без скосу кромок | ||
| 1,6—3,0 | 0,5—1,0 | Те саме | ||
| 3,1—5,0 | 0,8—1,5 | 1,0—1,2 | 50—60 | |
| Більше 5,0 | 1,0—2,0 | 1,2—1,5 | ||
| До 1,5 | 0,3—0,5 | Без скосу кромок | ||
| 1,6—3,0 | 0,5—1,0 | |||
| 3,1—5,0 | 0,8—1,5 | 1,0—1,5 | 40—60 | |
| Більше 5,0 | 1,0—2,0 | 1,5-2,0 | ||
Примітки: 1. В кутовому з'єднанні при товщині металу до 5 мм включно кромки вертикального листа можна не скошувати.
2. В тавровому з'єднанні при довжині металу більше 5 мм допускається двобічний скіс кромок.
Лист завтовшки до 1,5 мм зварюють з відбортовуванням. З'єднань внапусток слід уникати у зв'язку з загрозою затікання флюсу між листами, що спричинює корозію з'єднання. Кромки перед зварюванням очищають промиванням протягом 10 хв в лужному розчині з 20—25 г їдкого натру і 20—30 г вуглекислого натрію на 1 дм3 води з t = 65°С, а потім у воді кімнатної температури, після чого кромки травлять протягом 2 хв у 25%-ному розчині ортофосфорної кислоти (для сплавів АМц і АМг) або в 15%-ному розчині азотної кислоти (для сплавів Д і АМг). Після травлення кромки промивають у теплій і холодній воді і протирають тканиною насухо. Для уникнення нового окислення метал зварюють не пізніше як через 8 год після вказаної підготовки.
За ГОСТ 7871—63 передбачено 12 марок дроту діаметром від 1 до 12 мм для зварювання алюмінію і його сплавів. Застосовують дріт із чистого алюмінію марок АО і Al хімічного складу за ГОСТ 3549—55, із алюмінію марок АД, АД1 і алюмінієвих сплавів марок АМц, АМг, АМгбп, АК, АМгЗ. АМг5В, АМгб, Д20 хімічного складу за ГОСТ 4584—49. Дріт для зварювання поставляється в бухтах, в нагартованому стані, чистий, гладенький, без грубих слідів протягання, тріщин, розшарувань, плен і вм'ятин. На поверхні дроту не допускаються білі темні плями з шорсткою поверхнею, які є ознакою корозії. Допускаються білі і темні плями без шорстокостей, а також кольори мінливості, які є наслідком відпалювання дроту.
Для зварювання алюмінію можна застосовувати дріт тієї самої марки, що і зварюваний метал. При зварюванні термічно оброблюваних алюмінієвих сплавів і сплаву АМц кращі результати дає застосування дроту АК, що містить 5% кремнію, який підвищує рідкотекучість металу шва і дає меншу усадку. Для сплавів АМг не рекомендується застосовувати дріт АК, оскільки він знижує пластичність шва; краще користуватися дротом АМг з трохи більшим вмістом магнію, ніж в основному металі. Для зварювання литих алюмінієвих сплавів використовують дріт АК, АМц або дріт із чистого алюмінію.
Алюміній і його сплави зварюють лівим зварюванням лише відновлювальним полум'ям або з невеликим надлишком ацетилену. Кут нахилу мундштука до поверхні металу— не більше 45°. Для закріплення кромок роблять попередню прихватку. Допускається легке проковування шва в холодному стані. Литий алюміній зварюють ділянками по 50—60 мм з попереднім підігріванням до 200—250° С. Після зварювання для одержання і збереження дрібнозернистої структури литво піддають відпалюванню при 300— 350° С з наступним повільним охолодженням.
7. Зварювання інших металів
Зварювання магнієвих сплавів. При газовому зварюванні магнієвих сплавів можна одержати наплавлений метал з границею міцності 60—80% від такої для основного металу. Магнієві сплави задовільно зварюються газовим полум'ям, але потребують застосування флюсів для видалення тугоплавкої плівки окису магнію, яка утворюється в процесі зварювання.
При нагріванні до 600° С і вище магнієві сплави схильні до зростання зерен і підвищення крихкості. Для зменшення несприятливого впливу нагріву магнієві сплави легують титаном (0,2—0,4%) або селеном (0,5%).
Техніка зварювання, підготовки кромок і типи з'єднань при зварюванні магнієвих сплавів ті самі, що й при зварюванні алюмінієвих сплавів. Кромку скошують під кутом 40—45° при товщині металу більшій 3 мм і стикують без зазора; кромки повинні мати притуплення не менше 0,5 мм. Перед зварюванням кромки очищають від захисної плівки окису, що була на листах. Режими зварювання такі:
Полум'я повинно мати незначний надлишок ацетилену і спрямовуватися на шов під невеликим кутом. Застосовують ліве зварювання за один прохід без поперечних коливань мундштука. Кінець прутка не слід занурювати у ванну, бо це призводить до забруднення її окислами.
Флюс наносять на пруток і на кромки металу по обидва боки шва. Залишки флюсу старанно видаляють після зварювання промиванням гарячою водою і протиранням щітками. Проковування після зварювання підвищує пластичність наплавленого металу. Зварний шов піддають оксидуванню розчином хромпіку.
Великі деталі і литво із магнієвих сплавів зварюють з попереднім нагріванням до 300—350°С. Для усунення залишкових напруг деталі після зварювання відпалюють при температурі від 190 до 315°С залежно від марки сплаву.
Зварювання нікелю. При зварюванні нікелю виникають такі труднощі:
поглинання газів рідким металом і різкий спад розчинності при переході металу в твердий стан, що призводить до пористості шва. Тому краще застосовувати праве зварювання, яке дає уповільнене охолодження металу шва, що зменшує пористість;
утворення тугоплавкого окису нікелю, що має температуру плавлення 1650—1660° С. Видалення окислів здійснюється за допомогою флюсів: плавленої бури; суміші із 25% бури і 75% борної кислоти; насиченого розчину борної кислоти в спирті; суміші із 50% борної кислоти, 30% бури, 10% кухонної солі і 10% вуглекислого барію. Застосовують і більш складні флюси, що містять, крім бури і борної кислоти, хлористі сполуки магнію, марганцю і літію, а також хлористий кобальт, ферованадій і титановий концентрат.
Газовим зварюванням нікель зварюється задовільно. Листи завтовшки до 1,5 мм зварюють без присадного металу, з відбортовуванням кромок на висоту (1,4-1,5), де 5 — товщина металу, мм. Листи завтовшки до 4 мм зварюють у стик без скосу кромок. Для більших товщин роблять однобічний скіс під кутом 35—45°. Зварювання внапусток не застосовують у зв'язку з значними деформаціями при нагріванні листів. Листи перед зварюванням скріплюють прихватками через кожні 100—200 мм. Зварювання провадять окремими ділянками зворотноступінчастим способом.
Полум'я не повинно мати надлишка кисню, який спричинює появу пор і крихкість наплавленого металу. Допустимо застосовувати полум'я з невеликим надлишком ацетилену. При зварюванні нікелю потужність полум'я беруть 140—200 дм3/град ацетилену, а при зварюванні монель-металу — 100 дм3/год на 1 мм товщини металу. Як присадку застосовують стрічку із основного металу або дріт такого самого складу. Діаметр дроту повинен дорівнювати половині товщини зварювального листа. Добрі результати дає нікелевий дріт, що містить до 2% марганцю, і не більше 0,2% кремнію. Границя міцності зварного з'єднання — 26—28 кГ/мм2, кут згину — до 90°.
Зварювання ніхрому (75—80% нікелю, 15— 18% хрому і 1,2—1,4% марганцю), що має температуру плавлення 1390° С і малу теплопровідність, утруднюється утворенням тугоплавкої плівки окису хрому, яку видаляють механічним способом. Зварювання треба провадити з максимальною швидкістю і без перерв. Повторне і багатошарове зварювання спричинює тріщини, зростання зерен і міжкристалітну корозію металу шва.
Полум'я повинно мати деякий надлишок ацетилену. Потужність полум'я 50—70 дм3/год ацетилену на 1 мм товщини металу. Застосовують флюс-пасту складу, %: бури 40, борної кислоти 50, хлористого натрію або фтористого калію 10; флюс розбавляють водою. Як присадний пруток застосовують стрічечки із зварюваного металу завширшки 3—4 мм або дріт із ніхрому ЭХН-80. Після відпалювання зварне з'єднання має границю міцності 35— 45 кГ/мм2.