Сварка бронзы аргоном технология

Сварка бронз. Бронзы — это сплавы меди с другими элементами—оловом, кремнием, марганцем, фосфором, бериллием и др. По наименованию основного легирующего элемента их называют оловянистые (от 3 до 14% олова), кремнистые, фосфористые и др.

Сварку бронзы применяют при ремонте, исправлении брака литья или механической обработки, а также при наплавке. Бронзовые детали можно сварить с предварительным подогревом до 350—400° С (крупных изделий 500—600° С) и без него. Прочность

бронзы при высоких температурах снижается, поэтому деталь перед сваркой следует тщательно закреплять, чтобы не повредить ее в результате толчков и ударов.

После сварки литые бронзовые детали подвергают отжигу нагревом до 600—700° С с выдержкой при этой температуре 3—5 ч. Нагрев отливок с температуры 200°С производится со скоростью не более 100 град/ч. Для ответственных отливок из высокооловянистых бронз, подвергающихся знакопеременным нагрузкам и ударам, применяют отжиг при 750° С и последующую закалку при 600—650° С. Прокатанную бронзу проковывают в холодном состоянии для повышения плотности и прочности металла шва.

При быстром нагревании и последующем также быстром охлаждении оловянистых бронз на поверхности детали выделяются включения хрупкого сплава, богатого оловом, что резко снижает прочность детали и может явиться причиной ее разрушения.

Дуговая сварка бронз производится металлическим или угольным электродом в нижнем положении.

При сварке угольным электродом применяют постоянный ток прямой полярности; величина тока 25—35 а на 1 мм диаметра электрода, который берут равным от 5 до 12 мм (обычно 6—8 мм), напряжение дуги 40—45 в, длина дуги 20—26 мм. При сварке алюминиевых бронз следует применять флюсы, активные в отношении окиси алюминия (А1_2з), например флюс ВАМИ (табл. 29). Флюсом покрывают присадочный пруток, как обмазкой. Для удаления окислов из ванны электродом и прутком делают поперечные зигзагообразные движения. Рекомендуется применять предварительный подогрев до 300—350° С для повышения качества сварки.

Для сварки оловянистой бронзы берут прутки состава: 8% цинка, 3% олова, 6% свинца, 0,2% фосфора, 0,3% никеля, 0,3% железа, остальное — медь. Для других бронз используют пруток того же состава, что и основной металл. Временное сопротивление наплавленного металла при сварке угольным электродом составляет: оловянистых и кремнистых бронз — 35—40 кгс/см 2 , алюминиевых бронз — 40—45 кгс/см 2 .

Сварка бронз металлическим электродом находит широкое применение. Лучшие результаты дает сварка на постоянном токе обратной полярности; величина тока 30—40 а На 1 мм диаметра электрода. При использовании переменного тока для повышения устойчивости горения дуги повышают величину тока до 75—80 а на 1 мм диаметра электрода или применяют осциллятор.

Электродная проволока берется того же состава, что и основной металл. Для большинства марок литейных бронз, если это допускается требованиями в отношении прочности и коррозионной стойкости, применяют электроды из бронзы марки Бр.КМцЗ-1 (3% кремния, 1% марганца, остальное — медь). Сварку алюминиевых бронз выполняют электродами из бронз, содержащих 10% алюминия и 3—5% железа. При сварке алюминиевых бронз слож

ного состава хорошие результаты дают электроды с дополнительным легированием никелем или марганцем. Марганец уменьшает возможность появления трещин при сварке.

При сварке бронз применяют покрытия различных составов (см. табл. 28).

ного состава хорошие результаты дают электроды с дополнительным легированием никелем или марганцем. Марганец уменьшает возможность появления трещин при сварке.

При сварке бронз применяют покрытия различных составов (см. табл. 28).

Для сварки прокатанных никелевых бронз используют покрытие состава: ферромарганец — 28%, ферросилиций — 41%, полевой шпат — 28%, магнезия —3%. Обычно никелевая бронза толщиной до 6 мм сваривается электродами диаметром 3,4 и 5 мм, током 25—35 а/мм диаметра электрода.

Сварку бронзы Бр.Мц5 производят медными электродами с покрытием «Комсомолец-100» при предварительном подогреве до 400—500° С.

Сварку бронз ведут без перерывов в один слой. Электрод держат почти перпендикулярно к поверхности металла. Для лучшего удаления газов электродом делают зигзагообразные движения. Для получения максимальной высоты наплавки ее ведут с предварительной заформовкой места наплавки при наклоне до 15 град к горизонтали. Режим уточняют путем сварки образцов. При сварке без подогрева применяют больший ток.

При правильном выполнении сварки бронз плавящимися металлическими электродами механические свойства металла шва получаются, примерно, равными (или несколько ниже) свойствам основного металла.

Для прокатанных бронз малой толщины наилучшие результаты дает сварка в аргоне неплавящимся вольфрамовым электродом.

Газовую сварку бронзы применяют при ремонте литых деталей и наплавке поверхностей трения. В случае необходимости сварку ведут с подогревом до 450° С для предупреждения появления трещин. Сварочное пламя должно быть восстановительным,

так как при окислительном пламени усиливается выгорание олова, кремния, алюминия. Пламя во избежание перегрева несколько удаляют от ванны (как при сварке латуни). В качестве присадочного прутка используют проволоку или стержни, близкие по составу к основному металлу. Учитывая выгорание олова при сварке, его содержание в прутке желательно иметь на 1—2% больше, чем в основном металле; в качестве раскислителя в проволоку вводится до 0,4% кремния. Разделка кромок должна быть V-образная с углом раскрытия шва 60—90 град. При сквозных дефектах снизу ставят подкладку из асбеста или графита для предупреждения вытекания металла шва. Мощность пламени 100—150 дм л /ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла. Применяют флюсы того же состава, что и для сварки меди и латуни. Сварку алюминиевых бронз ведут с флюсами, используемыми для газовой сварки алюминиевых сплавов. При газовой сварке алюминиевых бронз не всегда обеспечивается хорошее устойчивое качество сварного соединения вследствие влияния тугоплавкого окисла алюминия — Аl₂₃, для удаления которого требуется соответствующий флюс. Более устойчивые и качественные соединения получают при сварке угольным электродом и аргоно-дуговым способом.

Термическая обработка бронз после газовой сварки выполняется на режимах, применяемых для термообработки бронз тех же. марок после дуговой сварки.

При газовой сварке бронз прочность сварного соединения получают равной 80-100% прочности основного металла.

Сварка латуни. Латунь представляет сплав меди с цинком, имеющий температуру плавления 1060—1100° С. При дуговой сварке происходит интенсивное испарение цинка из латуни, а также поглощение расплавленным металлом водорода, который не успевает выделиться при застывании жидкого металла, в результате чего образуются газовые пузырьки и поры.

Водород попадает в жидкий металл из покрытия или флюса.

При дуговой сварке латуни металлическим электродом применяют постоянный ток прямой полярности. Сварка ведется в нижнем положении короткой дугой. Ток для электрода диаметром 5 мм берется 250—275 а. Сварку выполняют со скоростью не менее 0,3—0,4 м/мин. После сварки шов проковывают, а затем отжигают при 600—650° С. Если в латуни содержится меди менее 60%, то ее проковывают при температуре 650° С, если более 60%, то в холодном состоянии. Латунь следует сваривать в один слой, так как многослойная сварка приводит к трещинам.

В качестве электрода используется проволока из латуни состава: 38,5—42,5%) Цинка, 4—5% марганца, 0,5% алюминия, 0,5— 1,5% железа, 1% прочих примесей, остальное — медь. Покрытие состоит из 30% марганцевой руды, 30% титанового концентрата, 15% ферромарганца, 20% мела, 5% сернокислого калия, 35% жидкого стекла — к весу сухих частей обмазки. Покрытие наносится слоем 0,2—0,3 мм. После затвердевания покрытия на него наносят слой флюса толщиной 0,9—1,1 мм. В качестве флюса применяют борный шлак, замешанный на жидком стекле.

При сварке латуни угольным электродом используют такие же флюсы и режимы, как и при сварке меди.

Хорошие результаты дает сварка латуни угольной дугой проволокой ЛЦМ-40-4,5, содержащей 40% цинка и 4,5% марганца. В качестве флюса применяют борный шлак или прокаленную

Латуни трудно поддаются дуговой сварке, поэтому их обычно сваривают газовой сваркой. Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут окислительным пламенем с избытком кислорода 30—40%, т. е. на 1 м 3 ацетилена в горелку подается 1,3— 1,4 м 3 кислорода. В этом случае на поверхности сварочной ванны образуется жидкая пленка окиси цинка, которая уменьшает его испарение. Избыток кислорода окисляет основную часть водорода пламени, вследствие чего поглощение водорода жидким металлом уменьшается.

Для удаления окислов меди и цинка используют флюсы того же состава, что и при сварке меди.

В качестве флюса чаще всего применяют прокаленную буру, которую разводят водой и в виде пасты наносят кистью на кромки металла. От испарения цинка хорошо защищает также флюс из 20% прокаленной буры и 80% борной кислоты.

Кромки латуни перед сваркой зачищают до блеска шкуркой, напильником или металлической щеткой. Если на поверхности имеется слой окислов, то латунь травят в 10%-ном растворе азотной кислоты, а затем тщательно промывают горячей водой. Кромки скашивают под таким же углом, как при сварке стали. Поэтому и мощность пламени должна быть такой же, как при сварке стали— 100—120 дм 3 /ч ацетилена на 1 мм толщины листа.

С целью уменьшения испарения цинка и поглощения металлом водорода конец ядра пламени должен находиться от свариваемого металла на расстоянии в 2—3 раза больше, чем при сварке стали. Пламя при этом следует направлять на сварочную проволоку, которую держат под углом 90° к оси мундштука. Конец проволоки время от времени погружают во флюс, который подсыпают также в сварочную ванну и на края шва. Сварка выполняется быстро.

ВНИИАвтогенмаш разработал для сварки латуни присадочную проволоку марки ЛК62-05, содержащую 60,5—63,5% меди, 0,3—0,7% кремния, остальное — цинк. Кремний в проволоке является раскислителем, уменьшающим окисление и испарение цинка. В качестве флюса при сварке этой проволокой применяют прокаленную буру. Сварка проволокой ЛК62-05 обеспечивает чистоту сварочной ванны, плотный беспористый шов и малое выделение паров цинка. Пламя применяют окислительное с избытком 30— 40% кислорода в смеси.

Для сварки латуни Л62, JI68 и других ВНИИАвтогенмашем разработана также самофлюсующаяся присадочная проволока ЛКБ062-02-004-05, содержащая: 60,5—63,5% меди, 0,15—0,2% кремния, 0,03—0,07% бора, 0,4—0,6% олова, остальное цинк. Входящий в состав проволоки бор выполняет функцию флюса, вследствие чего при сварке латуни этой проволокой потери цинка практически отсутствуют, а производительность повышается. Применение флюса в данном случае не требуется.

Для повышения плотности и прочности шов после сварки иногда проковывают, заглаживая усиление заподлицо с основным металлом. Проковку ведут в холодном или нагретом состоянии, в зависимости от содержания меди в латуни.

Для придания металлу шва мелкозернистой структуры и уничтожения влияния наклепа шов после проковки отжигают при 600—650° С, а затем медленно охлаждают. Отжиг при температуре свыше 650° С не допускается, так как при такой температуре возможно частичное испарение цинка. Применяют также отжиг при температуре 260—280° С, который не меняет структуры металла, но уничтожает остаточные внутренние напряжения в латуни, что предохраняет ее от последующего растрескивания.

Выделяющиеся при сварке латуни белые пары окиси цинка вредны для организма человека. Поэтому при сварке латуни обычной проволокой следует пользоваться защитной маской (респиратором), а также устанавливать около сварочного поста местные вентиляционные отсосы. Допускаемая концентрация цинка не должна превышать 0,005 мг/дм 3 .

Наилучшие результаты дает сварка латуни под флюсом БМ-1, разработанным ВНИИАвтогенмашем, и представляющим смесь из 25% метилового спирта (СНзОН) и 75% метилбората [В(СН₃0)₃]. Ацетилен пропускается через эту жидкость, заполняющую специальный сосуд — флюсопитатель, где насыщается парами флюса и далее идет в горелку. Пары флюса попадают в сварочное пламя, в котором метилборат сгорает по реакции:

Борный ангидрид В₂₃ образует в пламени летучую борную кислоту (Н₂В0₃), которая осаждается на изделии и вновь разлагается, образуя борный ангидрид, являющийся флюсующим веществом. Содержащийся в флюсующей жидкости метиловый спирт полностью сгорает в пламени, не давая каких-либо вредных для процесса сварки соединений. Расход флюса БМ-1 для получения наплавленного металла хорошего качества составляет около 70 г на 1 м 3 ацетилена.

Сварка латуни с применением флюса БМ-1 позволяет значительно повысить производительность, делает процесс почти безвредным для сварщика, обеспечивает получение чистого, плотного беспористого металла шва без проковки, с временным сопротивлением до 38 кгс/мм 2 , углом загиба 180°, ударной вязкостью 15 кгс-м/см 2 .

Флюс БМ-1 пригоден для сварки латуней всех марок, проволокой как содержащей, так и не содержащей кремний. Пламя при сварке с флюсом БМ-1 может иметь избыток кислорода от 10 до 40%.

При газовой наплавке латуни на стальные детали с целью повышения их стойкости хорошие результаты дает применение пропан-бутан-кислородного пламени. Наплавку производят с предварительным подогревом детали до 700—800° С, латунью ЛЖМц59-1-1 с применением флюса из 50% буры и 50% борной кислоты. При этом выгорание цинка не превышает 2%. Предел прочности наплавленного металла равен 36 кгс/мм 2 , угол загиба 180°, ударная вязкость 7 кгс-м/см 2 . Уменьшается пористость наплавки и повышается производительность по сравнению с наплавкой ацетилено-кислородным пламенем.

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.06.01

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Газовую сварку бронзы применяют при ремонте литых изделий из бронзы, наплавке работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых сплавов и пр.
Сварочное пламя должно иметь восстановительный характер, так как при окислительном пламени увеличиваются выгорание из бронзы олова, кремния, алюминия. В качестве присадочного материала используют прутки или проволоку, близкие по составу к свариваемому металлу. Для раскисления в присадочную проволоку вводят до 0.4% кремния.
Для защиты металла от окисления и удаления окислов в шлаки применяют флюсы тех же составов, что и при сварке меди и латуни.

Газовая сварка бронзы. Технология процесса и используемое оборудование

Бронзой называют сплавы металлов, в которых основным элементом является медь. Бронза может быть получена в результате сплава меди с оловом. Такие сплавы носят название оловянные бронзы. Также распространены алюминиевые, кремнистые и другие виды бронзы. В структурный состав бронзу кроме двух основных компонентов могу входить и другие химические элементы. Это необходимо учитывать при организации газосварочного процесса обработки бронзовых деталей. Современная промышленность использует бронзу в основном для производства различных арматур и фасонного литья. Некоторые виды бронзы применяются в химической и пищевой промышленности.

Основным способом, при помощи которого происходит сварочная обработка бронзовых деталей, является метод аргонодуговой сварки.

Технология сварочных работ при обработке бронзы

Первый этап газосварочных работ с бронзовыми деталями – подготовительный. На этом этапе производится механическая зачистка свариваемых поверхностей. При этом особое значение имеет качественное удаление различных окалин, остатков формовочных смесей и других посторонних отложений. Зачистку эффективнее всего проводить с помощью специальной металлической щетки. Поступательные движения следует производить до тех пор, пока поверхность не станет гладкой и блестящей.

После зачистки проводится разделка кромок в виде образования V-образного профиля. Профиль должен располагаться под углом в 70-90 градусов. Этот этап необходимо проводить в помещении с принудительной вентиляцией. Во избежание вдыхания вредных для организма человека испарений оловянных бронз, обрабатываемые детали должны быть надежно закреплены непосредственно под вентиляционным устройством. При этом стоит учесть то обстоятельство, что бронза обладает высокой степенью текучести в расплавленном состоянии. Для того чтобы избежать растекания металла необходимо перед процессом обработки в районе будущего шва проложить своеобразные подкладки, которые состоят из таких материалов, как асбест или графит.

Перед началом сварки на кромки свариваемых деталей в обязательном порядке наносятся флюсы. Стоит помнить, что для сварки бронзы применяются те же флюсы, что и при сварке меди. Затем производится предварительный нагрев детали при помощи газовой горелки до температуры в 250-300 градусов. После этого начинается процесс непосредственно сварки. Для этого мундштук газовой горелки располагают под углом в 90 градусов относительно сварочной ванны, и производят постепенной расплавление кромок свариваемых деталей и присадочного материала. В качестве присадочного материала при сварке бронзы рекомендуется использовать сварочную проволоку с содержанием фосфора.

Пламя газовой горелки при прокладке сварочного шва должно располагаться на расстоянии десяти миллиметров от свариваемой поверхности. Это необходимо для того, чтобы в зоне сварочной ванны не началось испарение олова.

Опытные сварщики рекомендуют во время прокладки сварочного шва периодически перемешивать в сварочной ванне расплавленный металл, присадочный материал и используемый флюс. Делать это можно при помощи сварочного прутика. Это позволит во время удалить все образовавшиеся окислы и сделать сварочный шов ровным и прочным.

После окончания сварочного процесса обработанная бронзовая деталь подвергается термической обработке. Её постепенно охлаждают, используя в этих целях строительный песок или асбест. После этого проводится зачистка сварочного шва от нагара, окислов, шлаков и остатков флюса. Лучше всего промывку сварочного шва на бронзовых изделиях производить с помощью двухпроцентного раствора серной кислоты. В ряде случаев допускается применение азотной кислоты соответствующей концентрации.

Технические газы, необходимые для сварки бронзы.

Для того, чтобы произвести сварку бронзы необходимо использовать технический газ аргон, который обладает защитными свойствами. Сварка в аргоне позволяет полностью исключить окисление поверхности сварочного шва. Это делает полученное изделие долговечным и качественным. Аргон на производственную площадку может поставляться как в баллонах при небольших объемах сварочных работ, так и по специальному газопроводу. Это необходимо в тех случаях, когда сварка бронзы поставлена на промышленную основу.

В качестве основы для горючей смеси рекомендуется использование ацетилена, но чаще всего достаточно высокое качество сварки бронзы достигается и с помощью пропановой и бутановой смесей. Также вам будет необходим и технический кислород.

Оборудование для производства сварочных работ с бронзой.

Бронза подлежит сварке только при помощи аргонодугового метода. Для того, чтобы организовать сварочный процесс с применением аргонодугового метода необходимо использование специального оборудования. В частности, вам будет необходима специальная установка для аргонодуговой сварки. На данный момент на рынке присутствует несколько образцов такого оборудования наилучшими техническими и производственными показателями на наш взгляд отличаются так установки, как: установка аргонодуговой сварки УДГУ-251-02 , установка аргонодуговой сварки УДГУ-351-02, установка аргонодуговой сварки УДГУ-501-02, установка аргонодуговой сварки ВД-306Д с БУСП ТИГ, установка аргонодуговой сварки ВД-506Д и некоторые другие.

Для производства качественной сварки бронзовых деталей также необходимо использование специальных горелок для аргонодуговой сварки. Среди тех, что используются в настоящее время наибольшим количеством положительных отзывов отличаются следующие образцы: горелка аргонодуговой сварки ГДС-500 (500 А AC/DC).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9152 — | 7236 — или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно