Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

тельно легировать упрочняющими элементами. Прослойки II группы (сплавы на основе Fe—Сг и Ni—Сг) рекомендуют использовать для получения слойных материалов, работающих

при сравнительно низких температурах

и малых временах вы­

держки, т. е. при

малых скоростях

образования карбидов

в зоне соединения.

Использование прослоек III группы нецеле­

сообразно, так как они не обладают необходимыми барьер­ ными свойствами.

15.2.2. Параметры режима

Основными регулируемыми параметрами сварки прокаткой яв­ ляются [2]: Т — температура заготовок перед сваркой, °С; D— диаметр валков, мм; п — число оборотов валков, мин-'; ДА или е — величина обжатия, %. Производными этих параметров

являются: I — длина

дуги захвата,

мм;

v — скорость

прокатки,

мм/с; е — скорость деформации в очаге

деформации,

с-1; Го-

температура в очаге

деформации,

°С; причем:

 

v =- nnD,

 

 

 

(15.1)

/ = VV2DДА ,

 

 

 

(15.2)

ё = (о//) In (Ао/Ак),

 

 

 

(15.3)

где Но и Нк — исходная и конечная толщины прокатываемого

элемента. Одинаковая скорость е в очаге деформации обеспе­ чивается при разных сочетаниях технологических параметров: D,. п, г. Эти же параметры определяют длительность взаимо­ действия

t„ = l/v,

(15.4)

которая должна не превосходить длительности деформации /д- Поэтому необходимым условием образования качественного соединения является:

/д ^

^ ta

(15.5)

где /с — длительность полного схватывания поверхностей. При этом значение деформации при сварке должно задаваться ис­ ходя из условия:

®тах ^ ^ ®т1п>

(15.6)

где вшах— максимально допустимое значение

деформации;

emin — минимальное значение деформации.

 

Для

 

определения

оптималь­

C/nin>°/°

ных параметров

режима

можно

 

использовать

зависимости,

пред­

 

ставленные

на

 

рис.

15.5—15.7

 

{2], в

следующей

последователь­

 

ности: 1) по рис. 15.5 в зависи­

 

мости от условий сварки нахо­

 

дят

значения

emm

(здесь 5 —

 

площадь активного центра, опре­

 

деляемая

процессом

обрезания

 

полей напряжений вокруг дисло­

 

каций, см2, значения которой при

 

сварке

 

могут

 

изменяться

от

Рис. 15.5. Зависимость em|n (lg S)

1- 10—13 до 1 -10“11 см2; 2)

 

для

 

 

найденного значения emin по рис.

 

15.7

или

по

выражению

 

(15.4)

 

при конкретных

значениях

 

D и

 

п определяют /в;

3)

для

этого

 

значения /в по рис. 15.6 нахо­

 

дят температуру Т, при которой

 

еШах

несколько

превышает

 

emm;

 

4) в случае, если полученное зна­

 

чение Т по каким-либо сообра­

 

жениям не может быть принято,

 

необходимо увеличить

tB за

счет

 

уменьшения

п

(если

D = const);

 

5) если Emin — большая величина

 

(например, при сварке на воз­

5 — 860; 5 — 960; 7 — 1050

духе)

и даже при очень высоких

температурах сварки и разумных

 

значениях D и п не выполняется

 

условие emax>emin,

то

необходи­

 

мо увеличить

значение

s,

т. е. ~0А -

сварку осуществлять не на воз­

 

духе, а в нейтральной среде или

 

в вакууме.

 

 

 

 

 

 

 

^

 

15.2.3. Окончательные

операции

 

После

/сварки

 

осуществляется

 

термическая обработка получен- 4

Рис> ,5-7- Зависимость lg(B(/i) при

ной заготовки,

ОТЖИГ,

нормали-

зация

ИЛИ ВЫСОКИЙ

отпуск,

об-

*!!?Ч“ !!!)* Степень деформации50®,

резка

боковых

и

торцевых

 

кро-

/-я>: * -«: з-во; 4 -м

мок,

разделение

листов

 

(при

 

парном пакете или пакете с крышкой); правка, зачистка по­ верхности основного слоя (травление, дробеструйная обра­ ботка или зачистка металлическими щетками).

15.2А, Свойства соединений

Т А Б Л И Ц А /5.J

ПРОЧНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ БИМЕТАЛЛОВ ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ [I ]

Соединяемые материалы

ВСт.Зсп+ 12Х18Н10Т

20К+12Х18Н10Т

09Г2+12Х18Н10Т

10ХСНД+12Х18Н10Т

20К+ЮХ17Н13М2Т

ВСт.Зсп+06ХН28МДТ

ВСт.Зсп+08Х13

20K+08XI3

16ГС+08Х13

ВСт.Зсп+08Х 17Т

ВСт.Зсп+ 15Х25Т

ВСт.Зсп+ Никель НП2

ВСт.Зсп+Монель НМЖМц

Л,

°о .г

а в. МПа

б, и

 

KCV.

мм

 

Дж/см*

МПа

 

 

 

20

250

380—490

26

150

70

330

480

33

280

95

 

20

250

410—520

23—26

150

60-70

320

480

31

260

85

 

20

310

450

21

150

300

450

18

 

 

20

400

540

19

150

 

400

540

16

300

 

 

 

20

250

410—520

23—26

150

60-70

310

460

30

290

по

 

20

250

380—490

26

150

 

370

470

38

290

 

 

 

20

250

380—490

26

150

 

320

450

29

240

 

 

 

20

250

410—520

23—26

150

60—70

310

460

31

250

105

 

5—9

330

500

21

150

60

330

490

29

240

95

 

20

250

380—490

26

150

70

308

447

29,7

244

100

 

20

250

380—490

26

150

 

 

 

 

340

474

29,6

201

1оГ

 

20

250

380—490

26

150

330

500

275

200

190

 

20

250

380-490

26

150

260

455

31,5

265

150

 

П р и м е ч а н и е . В числителе — по ГОСТу или ТУ, в знаменателе — фактические (средние) данные.

Т А Б Л И Ц А 15.4

ПРОЧНОСТЬ СЛОЕВ БИМЕТАЛЛА ПОСЛЕ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

 

УГЛЕРОДА

ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКЕ [1]

 

 

 

 

Обезугле­

Снижение

Науглеро­

Толщина

Режим термической

работо­

роживание

прочности

живание

способного

обработки

 

основного

основного

плакирую­

плакирую­

 

 

 

слоя, %

слоя,

%

щего слоя,

щего слоя,

 

 

 

 

 

 

%

мм

 

 

 

Сталь Ст.З

08X13

 

 

Нормализация при 980 °С,

5,6

2,3

 

26,7

1,1

1,75

0,7

 

20

1,6

0,25 ч

 

 

 

Высокий

отпуск

при

20,0

7,5

 

23,3

1,15

6,25

2,4

 

17,5

1,65

760 °С, 2 ч

 

 

 

То же, при 630 °С, 2 ч

8,0

3,0

 

20,0

1,2

2,5

1,0

 

15,0

1,7

 

 

 

 

 

 

 

Сталь Ст.3 + 08Х18Н10Т

 

 

Стабилизирующий

отжиг

18,0

6,9

 

45,4

0,87

при 875 °С,

3 ч

 

5,6

2.3

 

34,0

1,37

 

 

Сталь Ст.З + 10Х17Н13М2Т

 

 

Стабилизирующий

отжиг

7,4

2,9

 

48,6

0,77

при 950 °С,

3 ч

 

2.3

0,9

 

36,6

1,27

П р и м е ч а н и я : 1. Сварка при 1150 °С в течение 1 ч. 2. В числителе — для би­ металла толщиной 4 мм, в знаменателе — для биметалла толщиной 10 мм. 3. Допустимая толщина работоспособного слоя не менее 1,0 мм.

 

 

 

 

 

Т А Б Л И Ц А 15.5

 

ВЛИЯНИЕ СОСТАВА

ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОСЛОЕК

 

 

НА ПРОЧНОСТНЫЕ

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ

СОЕДИНЕНИЯ

 

Ст.З + 08X13 И Ст.З +

08Х18Н10 ПОСЛЕ

СТАНДАРТНОЙ

 

ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ

[1 ]

 

 

 

 

Ст.З+ 08X13

Ст.З + 08Х18Н10

 

Прослойка

 

 

КСУ. Дж/см*

V м п .

KCV, Дж/см»

 

v

 

м п »

Без прослойки

219

23

195

159

Fe +

3 % Si

107

27

242

55

Fe +

0,5 % V

264

25

215

81

Fe + 0,5 % W

148

35

247

67

 

 

CT.3 + 08X13

CT.3 + 08X18H10

 

Прослойка

МПа

K C V , Дж/см*

TCP. МПа

KCV, Дж/см1

 

V

Fe +

25 % Сг (15Х25Т)

60

2,5

261

5

Ni

30 % Си

113

50

15,7

300

Ni +

144

6,0

140

41

Ni +

50 % Си

128

3,0

129

,

Си

 

112

13,0*

146

Со

20 % Сг

168

91*

128

Ni +

200

197

Ni +

3 % Сг

144

171

—.

Ni 4- 10 % W

179

238

—.

Ni +

1 % W

129

202

.

Ni +

5 % Nb

143

228

.

Ni +

2 % Nb

201

239

Ni +

3% V

135

218

Ni +

3 % Ti

114

278

—.

Ni +

0,08 % Zr

227

183

• На образце без надреза.

Свойства соединений и слоев биметалла, в зависимости от ус­ ловий осуществления сварки и последующей термической обра­ ботки, представлены в табл. 15.3—15.5 [1].

15.3. Оборудование

Сварку прокаткой осуществляют на обычных прокатных станах, используе­ мых для получения однослойных заготовок аналогичных размеров.

Для нагрева пакетов перед сваркой используют нагревательные колодцы, методические, камерные газовые или мазутные печи обычной кон­ струкции.

15.4.Промышленное применение

Вхимической промышленности при изготовлении изделий, работающих в раз­ личных агрессивных средах; в машиностроении при изготовлении деталей,

подвергающихся в процессе эксплуатации сильному изнашиванию, например плужных лемехов, лап культиваторов, дисков лущильников, ножей экска­ ваторов и других деталей, в которых должны сочетаться поверхностная твер­

дость и

вязкость сердцевины. В электротехнической промышленности Для

создания

сверхпроводящих материалов, в приборостроении — для термоупру-

гих материалов, предназначенных для измерений н регулирования темпера­ туры, защиты электрических цепей от перегрузки. Для получения многослой­ ных композиционных материалов, используемых для повышения жаропроч­ ности, мощности, быстроходности и производительности различных мащин и агрегатов.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/74097