Сварка магния и его сплавов

Особенности сварки магниевых сплавов состоят в следующем:

Магний обладает высокой химической активностью сродством к кислороду. Активное окисление магния происходит с образованием рыхлой окисной пленкой MgO (t_{плавления} 2800°С). Пленка затрудняет сварку, поэтому используют способ катодного распыления.

Температура плавления магния 651°С, температура плавления окисной пленки MgO - 2800°С, плотность MgO - 3, 2 г/см³, плотность расплава магния - 1, 54 г/см³ (все параметры меньше чем у алюминия), поэтому погонная энергия и сварочный ток при сварке магниевых сплавов меньше на 25…30 % чем при сварке алюминиевых сплавов.

Магний и магниевые сплавы обладают высокойжидкотекучестью. Для предотвращения «провала» сварочной ванны под действием собственной силы тяжести необходимо применять формирующие подкладки с канавкой.

Высокий коэффициент линейного расширения повышает склонность к образованию горячих трещин, короблению деталей. При жестком закреплении возможно образование холодных трещин.

Сварку магниевых сплавов толщиной до 5…6 мм сваривают без разделки на подкладках с канавками. При большей толщине применяют V-образную разделку. Перед сваркой детали и присадочную проволоку подвергают химической обработке и очистке от загрязнений. Перед сваркой детали обрабатывают, обезжиривают и травят.

Аргонодуговая сварка является основным способом сварки магния и его сплавов.

Сварка титановых сплавов

Титан обладает высокой химической активностью при повышенных температурах. При температуре более 300…350°С титан начинает активно взаимодействовать с кислородом с образованием на поверхности альфированного слоя TiО₂ высокой твердости. При нагреве более 550°С титан взаимодействует с азотом и образует нитриды: TiN, Ti₃N. Они снижают пластичность и увеличивают твердость титана.

Для того чтобы предупредить образование холодных трещин в результате охрупчивания и потери пластичности, альфированный слой необходимо удалять. Одной из причин значительного охрупчивания титана, появления холодных трещин и пор является водород, способный образовывать гидриды ТiH2. Содержание водорода в сварных швах ограничивают до 0, 01 %.

При повышении содержания кислорода и азота в титане происходит снижение пластичности и увеличение прочности. Поэтому в наплавленном и основном металле содержание О₂ и N₂ ограничивают: соответственно, до 0, 15% и 0, 05 %. При содержании газов ниже предельно допустимого значения титан обладает хорошей свариваемостью.

Перед сваркой необходимо тщательно защищать зону сварки с наружной и обратной стороны. При сварке - использовать стальные и медные подкладки. Сварку продольных швов следует начинать и заканчивать на технологических планках. Сварку необходимо вести без перерывов по всей длине. По окончании сварного шва дугу следует плавно удлинять до естественного обрыва.

Для снижения напряжений и предотвращения холодных трещин после сварки холоднокатаных деталей необходимо провести отжиг. При сварке деталей после горячей штамповки или прокатки необходимо их подвергать химической обработке для удаления стойкой окисной пленки. Проволоку отжигают в вакуумной печи и обезжиривают. При сварке должны отсутствовать воздушные потоки.

Аргонодуговая сварка является основным способом сварки титана и его сплавов. Сварку производят на обратной полярности. Сборку, прихватку и сварку корневого слоя шва обычно производят вольфрамовым электродом, а последующие слои выполняют плавящимся электродом. Для сварки технического титана и однофазных сплавов низкой прочности используют проволоку марки ВТ-1. Для сварки двухфазных сплавов используют проволоку марки ВТ-2, ВТ-5. При сварке, после обрыва дуги горелку нужно задержать на месте последней сварочной ванны или кратера, чтобы нагретый металл изделия и электрода находился под защитой аргона до полного потемнения. Признаком хорошей защиты при сварке титана является серебристый цвет сварного шва.

Хорошие результаты обеспечивает сварка титана под флюсом. Сварку ведут с использованием бескислородных солевых флюсов АН-Т1, АН-Т2. Сварку ведут на токе обратной полярности.

Контрольные вопросы

1. Какие проблемы возникают при сварке низкоуглеродистые и низколегированных конструкционных сталей?

2. Какие мероприятия Вы можете предложить для предотвращения появления холодных трещин при сварке низкоуглеродистые и низколегированных конструкционных сталей?

3. Какие проблемы возникают при сварке хромистых и хромоникелевых сталей?

4. Какие мероприятия позволяют избежать межкристаллитной коррозии сварке высокохромистых и хромоникелевых сталей?

5. Почему чугун характеризуется плохой технологической свариваемостью?

6. Как исправляют сваркой литейные дефекты в крупногабаритных чугунных отливках?

7. Какие проблемы возникают при сварке алюминиевых сплавов?

8. Как удаляют окисную пленку перед сваркой алюминиевых сплавов?

9. Как бороться с образование пор в наплавленном металле при сварке заготовок из алюминия и его сплавов?

10. Какие проблемы возникают при сварке меди и ее сплавов?

11. Как бороться с выгоранием цинка и выделением его паров?

12. Почему сварка заготовок из меди и ее сплавов должна весть на повышенных погонных энергиях?

13. Какие проблемы возникают при сварке магниевых сплавов?

14. Почему при сварке заготовок из титановых сплавов необходимо ограничивать содержание кислорода и азота в наплавленном металле?

 

 

⇐ Предыдущая60616263646566676869Следующая ⇒

Поделиться: