Metalele neferoase care sunt bine îmbinate prin sudarea cu gaz includ cuprul, aluminiul și aliajele acestora.

Sudarea cuprului. Punctul de topire al cuprului este de 1083 °C, iar punctul de fierbere este de 2360 °C.

Dificultăți de sudare. Conductivitatea termică ridicată a cuprului necesită utilizarea unei flăcări mai puternice decât la sudarea oțelului.

Tendința cuprului de a se oxida favorizează formarea de oxizi refractari.

Când este topit, cuprul absoarbe gazele din aer, ceea ce îngreunează sudarea cu gaz și duc la formarea porilor. Prezența impurităților precum plumbul, sulful, bismutul și oxigenul afectează sudarea acestuia.

Dilatarea termică puternică duce la deformarea semnificativă a metalului.

Caracteristicile flăcării. Aspectul flăcării este strict normal. Puterea sa termica se selecteaza in functie de grosimea pieselor sudate: pana la 4 mm - pe baza unui consum de acetilena de 150...175 dm3/h la 1 mm grosime de metal;

cu grosimea de 4... 10 mm - 175...225 dm3/h.

Dacă grosimea cuprului depășește 10 mm, atunci sudarea se efectuează cu două torțe: primul efectuează încălzirea, al doilea - sudarea directă. Flacăra trebuie să fie „moale” (cu lungimea minimă posibilă a miezului). Caracteristici tehnologice

. Sudarea se realizează folosind flux, care protejează cuprul de oxidare (vezi Tabelul 5.4).

Tijele și firele din cupru și aliajele sale cu argint, nichel, fier și alte metale sunt utilizate ca materiale de umplutură (vezi Tabelul 5.7). Diametrul firului de umplere depinde de grosimea cuprului: ar trebui să fie de 0,5 ... 0,75 din grosimea metalului, dar nu mai mult de 8 mm. Tehnica sudării

. Sudarea se realizează folosind atât metode stânga cât și dreapta la viteză maximă și fără întrerupere.

Sudarea cuprului se realizează într-o singură trecere. Măsuri suplimentare

. Pentru a compensa pierderile de căldură din cauza eliminării acesteia în metalul de bază, se utilizează încălzirea prealabilă și concomitentă a marginilor sudate. Sudarea se realizează pe un suport de azbest. În timpul procesului de sudare, metalul încălzit trebuie întotdeauna protejat de o flacără. După sudarea metalului de până la 4 mm grosime, cusătura este forjată în stare rece, pentru grosimi mai mari - când este încălzită la o temperatură de 550...600°C. Puteți îmbunătăți în continuare proprietățile metalului de sudură după forjare tratament termic

(incalzire la temperatura de 550...600°C si racire in apa).. Alama este un aliaj de cupru-zinc (vezi secțiunea 4.3.1). Punctul său de topire variază între 800... 900 °C în funcție de conținutul de zinc.

Dificultăți de sudare. Arsurarea zincului are un impact negativ asupra sănătății sudorului.

Absorbția gazelor de către metal în stare topită duce la formarea porilor.

Se remarcă tendința metalului de sudură și a zonei afectate de căldură de a forma fisuri la temperaturi de 300...600°C.

Conductivitatea termică relativ ridicată a alamei necesită utilizarea unei flăcări mai puternice decât la sudarea oțelului.

Caracteristicile flăcării. Tipul de flacără este oxidant, prevenind arderea zincului datorită prezenței unei pelicule de oxid pe suprafața metalului care se sudează.

Puterea termică a flăcării este selectată pe baza consumului de acetilenă de 100... 120 dm3/h la 1 mm grosime de metal.

Dacă grosimea cuprului depășește 10 mm, atunci sudarea se efectuează cu două torțe: primul efectuează încălzirea, al doilea - sudarea directă. Flacăra trebuie să fie „moale” (cu lungimea minimă posibilă a miezului).. Produsele cu o grosime de până la 1 mm sunt sudate cu margini cu flanșă, 1...5 mm - cu margini tăiate, 6... 15 mm - cu o canelură în formă de V, 15...25 mm - cu un X -canelură în formă. Marginile sudate trebuie curățate până la o strălucire metalică. Este posibil să gravați marginile într-o soluție de acid azotic 10%, după care sunt spălate apa caldași ștergeți cu o cârpă.

Sudarea se realizează folosind fluxuri (vezi Tabelul 5.4) și sârmă de umplutură (vezi Tabelul 5.7). Pentru alamele L62 și L68, este eficientă utilizarea firelor de umplere auto-fluxante LKB062-0,2-0,04-0,5.

Sudarea se realizează cu cea mai mare viteză posibilă.

Tijele și firele din cupru și aliajele sale cu argint, nichel, fier și alte metale sunt utilizate ca materiale de umplutură (vezi Tabelul 5.7). Diametrul firului de umplere depinde de grosimea cuprului: ar trebui să fie de 0,5 ... 0,75 din grosimea metalului, dar nu mai mult de 8 mm.. Sudarea se realizează în sensul stâng. Capătul miezului flăcării este situat la o distanță de 7... 10 mm de suprafața de sudat. Capătul firului de umplere trebuie să fie întotdeauna în zona flăcării de sudură, care este îndreptată spre fir. Este ținut la un unghi de 90° față de muștiuc.

Sudarea cuprului se realizează într-o singură trecere.. După sudare, cusăturile sunt forjate. Alama care conține mai mult de 40% zinc este forjată la temperaturi de peste 650 ° C și mai puțin de 40% - în stare rece. Apoi produsul este recoacet la o temperatură de 600...650 °C.

sudare cu bronz. Conform clasificării după compoziția chimică, se face distincție între staniu (3... 14% staniu) și bronzul fără staniu (vezi subsecțiunea 4.3.1). Punctul de topire al primului este de 900...950 °C, al doilea - 950...1080 °C. Să ne uităm la caracteristicile sudării bronzului de staniu.

Dificultăți de sudare. Factori care complică sudarea și afectează proprietățile îmbinare sudata, includ arderea staniului și zincului, fluiditatea ridicată a bronzului și formarea porilor.

Caracteristicile flăcării. Aspectul flăcării este strict normal. Puterea sa termică este selectată pe baza consumului de acetilenă de 70... 120 dm 3 / h la 1 mm de grosime a metalului. Flacăra este „moale”, fără a supraîncălzi baia de lichid.

Dacă grosimea cuprului depășește 10 mm, atunci sudarea se efectuează cu două torțe: primul efectuează încălzirea, al doilea - sudarea directă. Flacăra trebuie să fie „moale” (cu lungimea minimă posibilă a miezului).. Sudarea se realizează folosind aceleași fluxuri care sunt utilizate la sudarea cuprului (vezi Tabelul 5.4). Materialele de umplutură sunt similare ca compoziție chimică cu produsul care este sudat.

Sudarea se efectuează în poziția inferioară pe elemente de suport din azbest sau grafit.

Tijele și firele din cupru și aliajele sale cu argint, nichel, fier și alte metale sunt utilizate ca materiale de umplutură (vezi Tabelul 5.7). Diametrul firului de umplere depinde de grosimea cuprului: ar trebui să fie de 0,5 ... 0,75 din grosimea metalului, dar nu mai mult de 8 mm.. Sudarea se realizează preponderent folosind metoda stângii. Capătul miezului flăcării este situat la o distanță de 7...10 mm de suprafața metalului care se sudează.

Când sudați, ar trebui să amestecați bazinul de sudură cu o tijă de umplere, adăugând periodic flux la metalul lichid.

Sudarea cuprului se realizează într-o singură trecere.. Pentru produsele deosebit de critice cu un conținut ridicat de staniu, se recomandă recoacere la o temperatură de 750 °C și întărire la 600...650 °C.

Sudarea cu gaz este rar folosită pentru a produce îmbinări din aluminiu și bronz silicon, care sunt mai bine sudate prin metode cu arc, cum ar fi arcul cu argon.

Sudarea aluminiului și a aliajelor sale. Punctul de topire al aluminiului este de 660 °C, filmul de oxid de aluminiu (Al 2 O 3) este de 2050 °C.

Un film de oxid este prezent în mod constant pe suprafața aluminiului și a aliajelor sale, care se formează ca urmare a interacțiunii lor cu oxigenul atmosferic.

Dificultăți de sudare. Sudarea este dificilă din cauza prezenței unei pelicule puternice de oxid refractar pe suprafață aliaje de aluminiu, care trebuie eliminat.

Conductibilitatea termică ridicată a materialelor necesită o putere crescută a flăcării. Tensiuni reziduale și deformații semnificative apar în aluminiu și aliajele sale și există o probabilitate mare de formare a fisurilor. Când este încălzit, aluminiul nu își schimbă culoarea, ceea ce complică munca sudorului.

Caracteristicile flăcării. Sudarea se realizează cu o flacără normală „moale”. Puterea sa termică este selectată pe baza unui consum de acetilenă de 75 dm 3 / h la 1 mm de grosime a metalului.

Dacă grosimea cuprului depășește 10 mm, atunci sudarea se efectuează cu două torțe: primul efectuează încălzirea, al doilea - sudarea directă. Flacăra trebuie să fie „moale” (cu lungimea minimă posibilă a miezului).. Principalul tip de îmbinare în sudarea cu gaz a aluminiului și aliajelor sale este cap la cap. Nu este recomandat să faceți îmbinări în T, colțuri și articulații. Marginile sunt tăiate mecanic și curățate temeinic cu 2 ore înainte de sudare.

Sudarea se efectuează în poziția inferioară într-o singură trecere la cea mai mare viteză posibilă.

Se recomandă încălzirea pieselor cu grosimea de peste 10 mm la o temperatură de 300... 350 °C înainte de sudare.

Sudarea se realizează folosind fluxuri (a se vedea tabelul 5.3), iar unsprezece clase de sârmă de sudură sunt utilizate ca material de umplutură (a se vedea tabelul 5.8).

După sudare, reziduurile de flux sunt îndepărtate cu grijă.

Tijele și firele din cupru și aliajele sale cu argint, nichel, fier și alte metale sunt utilizate ca materiale de umplutură (vezi Tabelul 5.7). Diametrul firului de umplere depinde de grosimea cuprului: ar trebui să fie de 0,5 ... 0,75 din grosimea metalului, dar nu mai mult de 8 mm.. Metoda din stânga sudează piese de până la 5 mm grosime, metoda dreaptă - peste 5 mm grosime. Este recomandabil să se efectueze sudarea structurilor plate folosind metoda pasului invers.

Sudarea cuprului se realizează într-o singură trecere.. Înainte de sudare, marginile pieselor de sudat și firul de umplutură se spală timp de 10 minute într-o soluție alcalină care conține 20... 25 g sodă caustică și 20... 30 g carbonat de sodiu la 1 dm 3 de apă. , la o temperatură de 65 ° C, urmată de clătire cu apă. După aceasta, marginile și firul de umplutură sunt gravate timp de 2 minute într-o soluție de acid azotic 15%, spălate la cald și apa rece si apoi uscate.

Regulile de siguranță prevăd utilizarea unui respirator la sudarea alamei într-o zonă deschisă și a unei mască de gaz cu furtun în rezervoare închise pentru a preveni intrarea vaporilor de zinc, care fac parte din alama, în sistemul respirator.

Tehnologia de sudare a oțelurilor și aliajelor înalt aliate (inoxidabile) și rezistente la căldură

Punctul de topire al oțelului de tip 18-8 este de 1475°C. Astfel de oțeluri sunt utilizate pe scară largă în industria alimentară, chimică, aerospațială și electrică. Pregătirea pentru sudare Este mai bine să pregătiți mecanic marginile pieselor îmbinate din oțeluri înalt aliate. Cu toate acestea, sunt permise tăierea cu plasmă, arc electric, flux de gaz sau arc de aer. Când se utilizează metode de tăiere la foc, este necesară prelucrarea mecanică a marginilor la o adâncime de 2-3 mm. Dimensiunile structurale ale îmbinărilor cap la cap la sudarea oțelurilor înalt aliate

Teșirea pentru a obține o teșire a muchiei se poate face numai mecanic. Inainte de asamblare, marginile sudate sunt protejate de calcar si contaminare la o latime de minim 20 mm la exterior si interior, dupa care se degreseaza.

Asamblarea îmbinărilor se realizează fie în inventar, dispozitive, fie cu ajutorul chinelor. În acest caz, este necesar să se țină cont de posibila contracție a metalului de sudare în timpul procesului de sudare. Nu puteți plasa chinuri acolo unde cusăturile se intersectează. Calitatea sudurilor prin prindere este supusă acelorași cerințe ca și sudurile principale. Lipirile cu defecte inacceptabile (fisuri fierbinți, pori etc.) trebuie îndepărtate mecanic.

Selectarea parametrilor modului. Recomandările de bază sunt aceleași ca și pentru sudarea oțelurilor carbon și slab aliate. Caracteristica principală sudarea oțelurilor înalt aliate - minimizarea aportului de căldură în metalul de bază. Acest lucru se realizează prin îndeplinirea următoarelor condiții:

Fig. 100

arc scurt de sudare;

fara vibratii laterale ale arzatorului;

viteza maximă admisă de sudare fără întreruperi și reîncălzire a aceleiași zone;

modurile de curent minim posibil

Tehnica sudării. Regula principală este menținerea unui arc scurt, deoarece în acest caz metalul topit este mai bine protejat de aer de către gaz. Când sudați în argon cu un electrod W, firul de umplere trebuie introdus uniform în zona de ardere a arcului pentru a preveni stropirea metalului topit, care, atunci când cade pe metalul de bază, poate provoca buzunare de coroziune. La începutul sudării, marginile și sârma de umplutură sunt încălzite cu o torță. După formarea unui bazin de sudură, sudarea se realizează prin deplasarea uniformă a pistoletului de-a lungul îmbinării. Este necesar să se monitorizeze adâncimea de penetrare și absența lipsei de penetrare. Calitatea penetrarii este determinata de forma metalului topit in bazinul de sudura: buna (baza este alungita in directia sudarii) sau insuficienta (baza este rotunda sau ovala)

Întrebări de securitate:

1. De ce se adaugă 2-5% oxigen în argon?

3. De ce se realizează sudarea oțelurilor înalt aliate la aport minim de căldură?

Sarcina de testare:

1. Ca sudor, trebuie să selectați materialul de umplutură, curentul de sudare și pregătirea marginilor pentru sudarea oțelului 12X17

Fonta este un aliaj de fier cu carbon (conținut de carbon >2%) și altele elemente chimice, joacă un rol important în metalurgia modernă și ingineria mecanică. Produsele realizate din acesta sunt durabile, au o rezistență bună la uzură, sunt rezistente la frecare și pot fi, de asemenea, prelucrate bine cu unelte de tăiere. Toate acestea, precum și costurile reduse și proprietățile excelente de turnare, fac din fontă un material foarte popular.

Sunt necesare abilități și abilități speciale pentru a prelucra fonta.

Cu toate acestea, acest metal este foarte fragil, iar această fragilitate este cauza unor mari probleme. Încălzirea fontei își schimbă foarte mult structura, astfel încât sudarea (și mai ales sudarea la rece) a fontei este foarte dificilă. Între timp, la repararea produselor din fontă, la crearea structurilor turnate sudate și la corectarea defectelor de turnare, sudarea fontei este pur și simplu necesară.

Principalele probleme la sudare.

Apar probleme diferite, dar toate duc la același rezultat - o slăbire a rezistenței sudurii la valori inacceptabile și incapacitatea de a utiliza piesa în scopul propus.

• Sudurile din fontă sunt supuse unei răciri foarte rapide. Când este răcită, în zona de sudură se formează fontă albă, care este aproape indestructibilă. prelucrare. O va strica aspect detaliile și proprietățile mecanice ale cusăturii. Va fi foarte greu să-l eliminați.
• Fonta, așa cum am menționat mai sus, este un metal fragil și, cu încălzire neuniformă în timpul procesului de sudare, își schimbă foarte mult structura. Din acest motiv, se pot forma fisuri în cusături, iar acest lucru va fi considerat un defect, deoarece rezistența unei astfel de cusături va fi scăzută.
• Fonta este un metal fluid, iar păstrarea lui în bazinul de sudură nu este o sarcină ușoară. Metalul vărsat nu numai că va complica procesul de sudare, dar poate provoca și arsuri grave. Dacă se eliberează o cantitate mare de metal, chiar și îmbrăcămintea de protecție este puțin probabil să protejeze împotriva rănilor.
• La sudarea fontei se eliberează număr mare gaze, aceasta duce la formarea de pori pe cusătură și la perturbarea integrității acesteia.
• Datorită oxidării siliciului în timpul sudării, uneori apar așa-numiții oxizi refractari. Temperatura arcului de sudare nu este suficientă pentru a arde prin ele și apare lipsa de penetrare. În exterior, o astfel de cusătură pare normală, dar fiabilitatea ei lasă mult de dorit.

Pregătirea fontei pentru sudare. Cerințe pentru calitatea cusăturilor.

Pentru a evita problemele descrise mai sus la sudarea fontei, trebuie respectate următoarele reguli:

• Suprafața de sudură trebuie să fie curată - îndepărtați toate urmele de murdărie, depuneri, ulei, funingine și grăsime. Degresați suprafața cu alcool sau un compus special. Suprafața trebuie să fie uscată.
• Suprafața trebuie să fie netedă - dacă există denivelări sau nereguli pe ea, acestea pot fi îndepărtate mecanic.

Aceste măsuri pregătitoare vor ajuta la evitarea fisurii fontului și la realizarea de bună calitate suduri.

Ce este o sudură de calitate? Sudurile trebuie să fie de nepătruns, să aibă proprietățile mecanice necesare, să fie durabile, uniforme la culoare și susceptibile de prelucrare. Sudurile nu trebuie să aibă fisuri, denivelări, pori sau bule. Cerințele detaliate pentru suduri sunt stabilite în procesele tehnologice.

În funcție de aceste cerințe și de alte cerințe, precum și de tipul de produse sudate, domeniul de activitate și capacitățile tehnologice, este selectată cea mai potrivită tehnologie de sudare a fontei:

• Sudarea la rece a fontei (fără încălzire)
• Sudarea la cald a fontei (încălzită)

Un pic despre sudarea la rece.

Sudarea la rece a fontei este sudarea fără preîncălzirea piesei. Poate fi realizat folosind electrozi, un arc de argon sau un dispozitiv semi-automat. Cea mai simplă și comună metodă este sudarea la rece a fontei cu electrozi. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza electrozi pe bază de nichel, oțel și cupru. Electrozii pe bază de cupru sunt fabricați dintr-un aliaj de staniu sau aluminiu. Primele ajută la obținerea cusăturilor din plastic, convenabile pentru prelucrarea ulterioară, iar cele din urmă măresc caracteristicile de rezistență ale cusăturii. Și cu ajutorul electrozilor din oțel puteți obține o cusătură care nu poate fi prelucrată deloc. Toate aceste puncte trebuie luate în considerare la alegerea materialelor.

Următoarea metodă de sudare la rece este arcul de argon. Tijele de umplutură cu nichel sunt cele mai potrivite pentru sudarea fontei. Metoda este destul de costisitoare, iar pentru a economisi bani se folosesc adesea tije din aluminiu-bronz. Sunt mai ieftine, dar utilizarea lor este limitată: dacă piesa va fi expusă la căldură, nu pot fi folosite! Și nu uitați de mijloace speciale protectie - vaporii generati in timpul imbinarii metalului cu argon sunt foarte nocivi pentru sanatate. Dacă este posibil, utilizați măști sau mașini de protecție cu ventilație electrică.

De asemenea, este posibilă sudarea la rece a fontei mașini semiautomate. Pentru prelucrarea semi-automată a fontei, se folosesc următoarele tipuri de fire și amestecuri de gaze:

• Sârmă silicon-bronz cu protecție cu argon și heliu (50% + 50%)
• Sârmă de nichel cu protecție cu argon (100%)
• Sârmă de oțel cu protecție cu argon și dioxid de carbon (80% și 20%)

Indiferent de metoda de sudare la rece aleasă, există cerințe generale - un fel de instrucțiuni care vă vor ajuta să obțineți un rezultat excelent:

• Piesele trebuie să fie curate (această regulă se aplică nu numai la sudarea fontei)
• Cusăturile trebuie lovite cu un ciocan (pentru a elimina tensiunile reziduale)
• Sudarea trebuie efectuată cu curenți mici și pe zone scurte (lungimea ideală de sudare nu este mai mare de 30 mm).
• După finalizarea lucrărilor, este necesar ca produsul să se răcească treptat.
• Nu uita de cerințe generale securitate - locul de munca trebuie să fie bine iluminat și ventilat și trebuie să aveți toate îmbrăcămintea de protecție necesară.

Sudarea produselor din fontă cu încălzire

Sudarea la rece a fontei este utilizată în principal pentru reparații minore, atunci când nu este posibilă organizarea unei operațiuni cu drepturi depline. proces. Acest tip de sudare dă rezultate bune, dar necesită prudență, deoarece există un risc mare de deteriorare a piesei. Avantajul metodei la rece este capacitatea de a lucra singur.

Sudare încălzită – nivel „Master”.

Din punctul de vedere al obținerii unui rezultat de înaltă calitate la sudarea fontei, sudarea la cald este ideală. Vă permite să opriți complet problemele cum ar fi crăparea cusăturilor, aspectul fontei albe și formarea porilor. Sudarea la cald este folosită cel mai adesea în întreprinderile mari unde există echipamentele necesare: încălzitoare, cuptoare, camere izolatoare, precum și mecanisme de ridicare.

Procesul tehnologic de sudare la cald este destul de complex. Esența sa este de a asigura încălzirea piesei la o anumită temperatură și menținerea acestei temperaturi în timpul prelucrării. Instrucțiunile sunt destul de simple:

• Se încălzește piesa la 600 de grade
  Sudarea cu curenți mari
• Asigurați o răcire uniformă, treptată a piesei (pentru a face acest lucru, poate fi acoperită cu un material special, introdusă într-un cuptor sau pur și simplu în nisip).

Puteți încălzi piesa la o temperatură de 300-400 de grade. Acest tip de sudare se numește sudare semi-la cald.

Temperatura - nu mai mare de 750 de grade Celsius. În caz contrar, fonta va începe să se topească. Furnizarea de căldură este uniformă. Schimbările bruște de temperatură vor duce la crăparea metalului și piesa va fi deteriorată fără speranță.

Pentru sudarea la cald se folosesc electrozi din fonta sau carbon. Acest lucru face posibilă obținerea unui metal în sudură care este identic cu cel din care este realizată piesa și conferă cusăturii proprietăți mecanice bune.

Se efectuează sudarea la cald, spre deosebire de sudarea la rece curenți mariși continuu până când defectul este sudat sau cusătura este finalizată. Pentru volume mari, doi sudori lucrează alternativ. Cu cât cusătura este mai continuă, cu atât este mai bună.

Alegerea modurilor de sudare depinde de grosimea metalului. Cu cât metalul este mai gros, cu atât puterea curentului și diametrul electrozilor utilizați sunt mai mari. Diametrele recomandate ale electrodului și puterile curentului sunt prezentate în Tabelul 1.

Tabelul 1

Acestea sunt, probabil, principalele metode de sudare a fontei. Putem concluziona că sudarea fontei este un proces complex, dar deloc imposibil. La abordarea corectă nu există nimic la obiect care ar putea să vă împiedice să obțineți un rezultat de calitate. Sperăm că ați găsit acest articol util. Vă puteți scrie recenziile, urările, sugestiile în comentarii!

Principalele dificultăți în sudarea acestor oțeluri sunt:

– caracteristici de proiectare ale îmbinărilor sudate;

– necesitatea asigurării că proprietățile îmbinării sudate sunt apropiate sau egale cu proprietățile metalului de bază pentru o perioadă lungă de funcționare (10–15 ani);

– înmuiere în zona afectată termic;

– tendința metalului sudat și HAZ al îmbinării sudate de a forma CT.

1. Majoritatea îmbinărilor sudate din oțeluri rezistente la căldură se caracterizează prin prezența concentratelor de tensiuni, cusături multistrat, suport rămas, grosimi mari etc. (Fig. 31).

Orez. 31. Racorduri sudate ale conductelor cu foi tubulare (a),

îmbinări cap la cap ale țevilor (b) și conectarea țevii la corp (c)

La sudarea țevilor cu foi tubulare, duze și țevi, există un concentrator structural sub formă de lipsă de penetrare la rădăcina sudurii. În timpul sudării multistrat, are loc o creștere a deformării plastice, lățimea zonei este de 2...3 ori mai mare decât HAZ. Deformația plastică reziduală medie este estimată la 0,5...1,7%.

Acești factori și alți factori determină prezența tensiunilor reziduale de sudură etc., în îmbinările sudate ale acestor oțeluri. Influența acestor factori asupra performanței îmbinării poate fi redusă prin selectarea și aplicarea atentă a parametrilor tehnologici de sudare (mod, materiale, ordinea cusăturilor etc.).

2. În condiții de funcționare pe termen lung la T = 450...600 °C este posibilă desfășurarea proceselor de difuzie între metalul de bază și metalul de sudură.

În primul rând, acest lucru se aplică carbonului, care are o mobilitate ridicată de difuzie. Migrarea carbonului poate fi observată chiar și cu diferențe ușoare în alierea elementelor lor care formează carburi. Formarea unui strat decarbonizat (feritic) în timpul funcționării duce la scăderea rezistenței și a ductilității îmbinărilor sudate și la distrugerea locală. În acest sens, materialele de sudură trebuie să ofere o compoziție chimică a metalului de sudură apropiată de metalul de bază.

În unele cazuri, dacă este necesar să se evite încălzirea și tratamentul termic, se folosesc materiale de sudură care asigură producerea metalului de sudură pe bază de nichel. Mobilitatea de difuzie a elementelor din aliajele pe bază de nichel la 450...600 °C este semnificativ mai mică decât în ​​oțelurile perlitice.

3. Înmuierea în HAZ este cauzată de influența ciclului termic de sudare sau tratament termic al îmbinării sudate asupra metalului de bază tratat termic (normalizare urmată de revenire). În HAZ, unde metalul a fost încălzit în intervalul Ac 1 – temperatură de revenire a oțelului, apar zone de înmuiere. În același timp, rezistența pe termen lung a conexiunii monedelor va fi redusă cu 15...20% față de metalul de bază. Gradul de înmuiere depinde nu numai de condițiile de tratament termic, ci și de parametrii procesului de sudare. Cu cât aportul de energie de sudare este mai mare, cu atât zona de înmuiere este mai mare.

Înmuierea metalului în zona afectată de căldură ar putea fi eliminată prin tratament termic volumetric, dar este limitată de dimensiunile totale ale cuptoarelor și de alte dificultăți. Pentru a reduce zona de înmuiere, sudarea se efectuează cu margele înguste, fără vibrații transversale, în condiții optime.

4. Fisurile la rece sunt fracturi casante ale otelurilor perlitice rezistente la caldura care apar in timpul sudarii (sau dupa aceasta).

Motivele apariției lor sunt formarea de structuri metastabile (troostită, martensită) în zonele HAZ încălzite deasupra Ac 1, fragilizarea îmbinărilor sudate sub influența hidrogenului și acțiunea factorilor de „forță” și „scara”.

Formarea structurilor de întărire într-o îmbinare sudată este determinată de sistemul de aliere a oțelului și de viteza de răcire în timpul sudării. Astfel, oțelurile crom-molibden sunt mai puțin predispuse la întărire decât oțelurile crom-molibden-vanadiu.

Cel mai dificil lucru este de a preveni formarea XT în metalul de sudură și zona afectată de căldură. Pentru a preveni formarea XT, sudarea se efectuează cu preîncălzire și tratament termic ulterior.

Acțiunea factorilor de forță și scară este asociată cu formarea tensiunilor de sudură la tracțiune de primul fel, rigiditatea structurilor sudate, dimensiunile produselor și grosimea pieselor sudate.

Fisurile fierbinți sunt fracturi intercristaline fragile în metalul sudurii și a zonei afectate de căldură, care apar în stare solid-lichid în timpul procesului de cristalizare (fisuri de cristalizare), precum și în stare solidă la temperaturi sub temperatura solidului (sub- fisuri de solidus).

Fisuri la rece - sunt caracterizate printr-o fractură cristalină strălucitoare, fără urme de oxidare la temperatură ridicată. Cauzele fisurilor la rece: fragilizarea metalului din cauza proceselor de întărire în timpul răcirii rapide; tensiuni reziduale care apar în îmbinările sudate; conținut crescut de hidrogen în suduri; grosimea elementelor sudate.

Metodele de combatere a fisurilor la rece se bazează pe reducerea gradului de încălzire a metalului, eliminarea tensiunilor reziduale și limitarea conținutului de hidrogen.

Porii se formează ca urmare a suprasaturarii metalului de sudură topit cu gaze. Porii pot fi superficiali, interni sau aranjați în lanț. Porii apar din cauza protecției insuficiente a metalului topit de aer și umiditate, precum și din cauza curățării slabe a suprafețelor sudate de ulei și rugină, viteze mari de sudare și răcire a metalului. Porii reduc rezistența și compromit etanșarea produsului.

Cusătură de sudură

O sudură se formează prin solidificarea metalului. Metalul sudat are o structură dendritică. În această zonă, metalul este încălzit la o temperatură peste temperatura liniei de lichidus, ceea ce determină apariția intensă a reacțiilor chimice și a proceselor metalurgice între metalul de sudură și gazele atmosferice, precum și materialele de sudare: fluxuri, acoperiri cu electrozi, gaze de protecție, etc. Cele mai mari schimbări sunt posibile aici compozitia chimica metal, eterogenitatea sa, formarea de pori, fisuri calde și reci.

Cusătura de sudură este adiacentă zonei de fuziune (0,1-0,4 mm). Acolo are loc formarea unei îmbinări sudate, o modificare a compoziției chimice și a proprietăților metalului și creșterea granulelor. Această zonă este punctul cel mai slab al îmbinării sudate.

Zona de supraîncălzire este zona metalului de bază în care temperaturile maxime când este încălzită peste 1100oC. La răcire, pe baza de austenită cu granulație grosieră se formează o structură de ferită-perlită cu granulație grosieră, cu proprietăți mecanice reduse.

Secțiunea de recristalizare (normalizare) corespunde încălzirii la temperaturi de 900-1100oC. Metalul zonei are proprietăți mecanice ridicate, deoarece la răcire se formează o structură cu granulație fină (ferită + cementită) pe bază de austenită cu granulație fină, care nu a fost supusă încălzirii.

În zona de recristalizare incompletă, metalul este încălzit la temperaturi de 725-900 oC. Structura metalului constă dintr-un amestec de boabe mici care nu au avut timp să se recristalizeze. Proprietățile sale sunt mai mici decât cele ale metalului din secțiunea anterioară.

Zona de recristalizare se observă în timpul sudării oțelurilor supuse deformării la rece. Când este încălzită la o temperatură de 450-725 oC, în această zonă are loc creșterea boabelor, structura se aspru și se înmoaie.

Zona încălzită la o temperatură de 200-450oC este de tranziție de la zona afectată de căldură la metalul de bază. În această zonă se poate produce îmbătrânirea metalelor din cauza precipitării carburilor și nitrururilor de fier. Plasticitatea și vâscozitatea scad, structura metalului în această zonă nu este practic diferită de cea principală.

Zona afectată termic este o zonă a metalului de bază în care apar modificări structurale și de fază sub influența temperaturii. HAZ are o dimensiune a granulelor și o microstructură secundară diferite față de metalul de bază. Lățimea acestei zone depinde de grosimea metalului, de tipul și modul de sudare. Când manual sudare cu arc este de 5-6 mm.

Pentru oțel de calitate 15GF, am ales sudarea cu arc cu pregătirea marginilor, deoarece pregătirea marginilor este utilizată atunci când grosimea piesei este mai mare de 9 mm. La sudarea cu arc vom folosi un electrod de = 6 mm. Pentru stabilitatea arcului și o încălzire mai bună a îmbinării, folosim transformatorul TC-300 ( AC) sau VD - 306 ( D.C.) cu un curent I = 336 A. Se excită un arc între electrod și metalul de bază și le topește pe amândouă și se formează un bazin comun în care se amestecă tot metalul topit.

Sudarea cu arc este utilizată pentru îmbinarea pieselor subțiri de prelucrat din oțel unde nu este necesar metalul de umplutură, precum și pentru metale neferoase și fontă și pentru suprafața aliajelor dure sub formă de pulbere.