Divued bv Roman Efimov httD-. wTvw.tarleD.net/~roman

Входящие В состав флюса хлористые соли, например лития, отнимают кислород от окиси алюминия, образуя хлористый алюминий по реакции

6LiCl + AI2O3 == 2AICI3 + SLizO,

Фтористые соединения растворяют в расплавленном состоянии окись алюминия. Все флюсы для сварки алюминия, особенно содержащие соединения лития, гигроскопичны, т. е. жадно поглощаюг влагу, и поэтому должны храниться в стеклянных герметически закрывающихся банках небольшими порциями, в соответствии с фактическим расходом флюса на сварку. Остагки флюса вызывают коррозию шва, поэто.му их необходимо удалять промывкой в го-J рячей воде. Для создания защитной пленки на поверхности J шва его промывают в течение 5 мин 5%-ным раствором азотной кислоты с добавлением 2% хромпика.

Удалять пленку окиси алюминия из сварочной ванны можно и без помощи флюса, например, пользуясь для этой цели специальным скребком. Однако этот способ требует большого навыка от сварщика и при недостаточной квалификации последнего может привести к попаданию в шов пленок окиси алюминия, вызывающих несплавление ме-

талла и дефект шва в данном месте. Поэтому всегда следует предпочесть применение флюса для сварки алюминия и его сплавов.

В табл. 24 показаны способы подготовки кромок при газовой сварке алюминиевых сплавов.

Листы толщиной до 1,5 мм сваривают с отбортовкой. Соединений внахлестку следует избегать из-за опасности затекания флюса между листами и последующей коррозии соединения. Кромки перед сваркой очищают промывкой в течение 10 мин в щелочном растворе из 20-25 г едкого натра и 20-30 г углекислого натрия на 1 дм воды 65° С, а затем в воде комнатной температуры, после чего кромки травят в течение 2 мин в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов АМц и АМг) или в 15%-ном растворе азотной кислоты (для сплавов Д и АМг). После травления кромки промывают в теплой и холодной воде и протирают тканью досуха. Во избежание нового окисления металл сваривают не позже 8 ч после указанной подготовки.

По ГОСТ 7871 -63 предусмотрено 12 марок проволоки диаметром от 1 до 12 мм для сварки алюминия и его сплавов. Применяют проволоку из чистого алюминия марок АО

Таблица 24 Подготовка кромок при сварке алюминия

эскиз соединения

Размеры, мм

Толщина металла Ь

До 1,5

Зазор а

Притупление b

Угол скоса кромок а,

До 1,0.

Без скоса кромок, допускается отбортовка кромок

сгТн"еГ„Гп7и"ш\ГхГлГгле\ Гдопускается днусторонинй скос кромок,

и Al химического состава по ГОСТ 3549 - 55, из алюминия марок АД, АД1 и алюминиевых сплавов марок АМц Адл. АМг5п, АК, АМгЗ, АМг5В, АМгб, Д20 химического состава по ГОСТ 4584 - 49. Проволока для сварки поставляется в бухтах, в нагартованном состоянии, чистой, гладкой, без грубых следов протяжки, трещин, расслоений, плен ивмятин. На поверхности проволоки не допускаются белые и темные пятна с шероховатой поверхностью, являющиеся признаком коррозии. Допускаются белые и темные пятна без шероховатостей, а также цвета побежалости, которые являются следствием отжига проволоки.

Для сварки алюминия можно применять проволоку той же марки, что и свариваемый металл. При сварке термически обрабатываемых алюминиевых сплавов и сплава АМц лучшие результаты дает применение проволоки АК, содержащей 5% кремния, который повышает жидкотеку-честь металла шва и дает меньшую усадку. Для сплавов АМг не рекомендуется применять проволоку АК, так как она снижает пластичность шва; лучше использовать проволоку АМг с несколько большим содержанием магния, чем в основном металле. Для сварки литых алюминиевых сплавов используют проволоку АК, АМц или проволоку из чистого алюминия.

Алюминий и его сплавы сваривают левой сваркой, только восстановительным пламенем или с небольшим избытком ацетилена. Угол наклона мундштука к поверхности металла не более 45°. Для закрепления кромок делают предварительную прихватку. Допускается легкая проковка шва в холодном состоянии. Литой алюминий сваривают участками по 50-60 мм с предварительным подогревом до 200-250° С. После сварки для получения и сохранения мелкозернистой структуры литье подвергают отжигу при 300-350° С с последующим медленным охлаждением.

§ 7

Сварка прочих металлов

Сварка магниевых сплавов. При газовой сварке магниевых сплавов можно получить наплавленный металл с пределом прочности 60-807о от таковой для основного металла. Магниевые сплавы удовлетворительно свариваются газовым пламенем, но требуют применения флюсов для удаления тугоплавкой пленки окиси магния,

образующейся в процессе сварки. Составы флюсов были даны в § 6.

При нагреве до 600 С и выше магниевые сплавы склонны к росту зерна и повышению хрупкости. Для уменьшения неблагоприятного влияния нагрева магниевые сплавы легируют титаном (0,2-0,4%) или селеном (0,5%),

Техника сварки, подготовки кромок и типы соединений при сварке магниевых сплавов те же, что и при сварке алюминиевых сплавов. Кромки скашивают под углом 40-45° при толщине металла свыше 3 мм и стыкуют без зазора; кромки должны иметь притупление не менее 0,5 мм. Перед сваркой кромки очищают от защитной пленки окиси, имевшейся на листах. Режимы сварки следующие:

Толщина металла, мм....... 1-2 5-6

Расход ацетилена, дм/ч...... 150 300

Скорость сварки, м/ч ....... 6-9 3-4

Пламя ДОЛЖНО иметь незначительный избыток ацетилена и направляться на шов под небольшим углом. Применяют левую сварку в один проход, без поперечных колебаний мундштука. Конец прутка не следует погружать в ванну, дак как это приводит к засорению ее окислами.

Флюс наносят на пруток и на кромки металла по обе стороны шва. Остатки флюса тщательно удаляют после сварки промывкой горячей водой и протиркой щетками. Проковка после сварки повышает пластичность наплавленного металла. Сварной шов подвергают оксидированию раствором хромпика.

Крупные детали и литье из магниевых сплавов сваривают с предварительным подогревом до 300-350° С. Для устранения остаточных напряжений детали после сварки отжигают при температуре от 190 до 315° С в зависимости от марки сплава.

Сварка никеля. При сварке никеля возникают следующие затруднения:

поглощение газов жидким металлом и резкое падение их растворимости при переходе металла в твердое состояние, что приводит к пористости шва. Поэтому лучше применять правую сварку, дающую замедленное охлаждение металла шва, что уменьшает пористость;

образование тугоплавкой окиси никеля, имеющей температуру плавления 1650-1660° С. Удаление окислов осуществляется с помощью флюсов: плавленой буры; смеси нз 25% буры и 75% борной кислоты; насыщенного раствора

Divued bv Roman

Ййе*1««п:/«н«лаа!Ые№опепирте; смеси из 50% борной кислоти утка применяют полоску из свариваемого металла шири-

30% буры, 10% поваренной соли и 10% углекислого бяп,. 4 мм или проволоку из нихрома ЭХН-80. После от-

применяют и более сложные флюсы, содержащие, кpo,„ буры и борной кислоты, хлористые соединения магния марганца и лития, а также хлористый кобальт, феррованадий и титановый концентрат.

Газовой сваркой никель сваривается удовлетворительно. Листы толщиной до 1,5 мм сваривают без присадочного металла, с отбортовкой кромок на высоту (1-5-1,5) S, где S - толщина металла, мм. Листы толщиной до 4 мм сваривают встык без скоса кромок. Для больших толщин делают односторонний скос под углом 35-45°. Сварку внахлестку не применяют ввиду значительных деформаций при нагревании листов. Листы перед сваркой скрепляют прихватками через каждые 100-200 мм. Сварку ведут отдельными участками обратноступенчатым способом.

Пламя не должно иметь избытка кислорода, который вызывает появление пор, а наплавленный металл получается хрупким. Допустимо применять пламя с небольшим избытком ацетилена. При сварке никеля мощность пламени берут 140-200 дм/ч ацетилена, а при сварке монель-ме-талла*- 100 дм1ч на 1 мм толщины металла. В качестве присадки применяют полоску из основного металла или проволоку такого же состава. Диаметр проволоки должен быть равен половине толщины свариваемого листа. Хорошие результаты дает никелевая проволока, содержащая до 2% марганца и не более 0,27о кремния. Предел прочности сварного соединения 26-28 кгс/мм:, угол загиба до 90°.

Сварка нихрома (75-80% никеля, 15-18% хрома, до 1,2-1,4% марганца), имеющего температуру плавления 1390° С и малую теплопроводность, затрудняется образованием тугоплавкой пленки окиси хрома, которую удаляют механическим путем. Сварку следует вести с максимальной скоростью и без перерывов. Повторная и многослойная сварка вызывает трещины, рост зерна и межкристаллитную коррозию металла шва.

Пламя должно иметь некоторый избыток ацетилена. Мощность пламени 50-70 дм1ч ацетилена на 1 мм толщины металла. Применяют флюс-пасту состава (%): буры 40; борной кислоты 50; хлористого натрия или фтористого калия 10; флюс разводят на воде. В качестве присадочного

°"га сварное соединение нмеет предел прочности 35-Сварка свинца. Свинец плавится при температуре

* Состав монель-металла в %: меди 28, никеля 68, марганца 1,5, же-

327° с, при нагреве легко окисляется, покрываясь пленкой окиси,имеющей температуру плавления 850° С.

Разовую сварку свинца ведут водородно-кислородным, ацетилено-воздушным, ацетилено-кислородным пламенем и газамн-заменйтелями (пропан-бутаном, природным, городским, парами керосина и др.). Листы толщиной до 1,5 мм сваривают встык с отбортовкой, без присадочного металла. Листы толщиной до 6 мм сваривают встык без скоса кромок при большей толщине кромки скашивают под углом 30-35°.

При сварке свинца применяют также соединения внахлестку. Пламя не должно иметь избытка кислорода. Мощность пламени выбирают 15-20 дм1ч ацетилена на 1 М.Ч толщины листа. Сварку ведут с минимальным углом наклона мундштука к поверхности изделия. Скорость сварки должна быть возможно большей. Для толщины 3-4 мм ее выбирают равной 6,5-8 м1ч. Присадочным металлом является свинцовая проволока, диаметр которой (2-2,5) S, где 5 - толщина металла или полоска из свинца. Применяют способ сварки каплями (ванночками). При этом способе одновременно нагревают кромки и проволоку до начала плавления, а затем отводят горелку. Капля стекает на расплавленный металл кромок, смешиваясь с ним и образуя металл шва. Каждая последующая капля должна наполовину перекрывать предыдущую. При толщине свыше 8 мм применяют многослойную сварку. Свинец можно сваривать нижним, вертикальным и потолочным швами. При сварке внахлестку верхнюю кромку слегка отгибают и используют ее как присадочный материал. Для лучшего оплавления металла при сварке свинца и удаления планки окиси можно применять флюс из равных частей канифоли и стеарина. Сварка свинца производится нормальным коротким пламенем. Присадочный пруток берут того же состава, что и основной металл.

/ Сварка цинка. Цинк испаряется при 907°С, образуя вредные пары окиси цинка. В качестве флюса при сварке цинка применяют нашатырь и хлористый цинк или хлористый литий, взятые в отношении 1:1. Флюс наносят на пруток и кромки изделия. Пламя - нормальное или с