Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Рекомендованные позиции деталей из магниевого сплава при дуговой сварке.

Физические свойства магния | Классификация магниевых сплавов | Современные представления о свариваемости металлов | Современные количественные методы оценки свариваемости | Общий анализ свариваемости сплавов на основе магния | Особенности свариваемости магниевых сплавов различными методами сварки | Влияние легирующих компонентов на свариваемость магниевых сплав |


Читайте также:
  1. Аналитическая речь лидера оппозиции
  2. Билет № 10, вопрос № 1.Технологический процесс ремонта деталей и сборочных единиц, механизмов и машин, его элементы
  3. Билет № 4, вопрос № 1.Характер износа деталей, способы их восстановления и ремонта
  4. Билет № 4, вопрос № 2.Назначение и способы мойки деталей. Моющие растворы
  5. Билет № 5, вопрос № 2.Способы восстановления и упрочнения изношенных деталей и нанесения защитного покрытия
  6. Билет № 7, вопрос № 2.Назначение и способы маркировки деталей при разборке
  7. Билет № 8, вопрос № 3.Назначение и способы дефектовки деталей

Рис. 1. Рекомендованная позиция двух свариваемых деталей из магниевого сплава при аргонодуговой сварке.


Чтобы свести к минимуму риск растрескивания сварных конструкций, один из методов, показан на рис. 2.

- Первый метод основывается на том, что перед сваркой пластин в начало и в конец предполагаемого шва подкладываются дополнительные пластины.

- Второй метод основывается на том, что сварка проходит в два этапа. Начиная от середины изделия, сварка проходит сначала в один конец, потом во второй. Кроме того, недрагоценные металлы должны подогреваться, минимум от 95 до 150 ° C. Если толщина композиций для сварки отличается хотя бы на 6,4 мм (дюйм) или более, тогда необходим подогрев деталей до 150 ° C.

Рис. 2. Техника предотвращения растрескивания шва при сварке деталей из магниевого сплава.
2.6. Анализ взаимодействия сварочной ванны магниевых сплавов с газами

Магний — один из наиболее активных по отношению к кислороду металлов. В результате его окисления образуется оксид MgO, покрывающий поверхность металла пленкой. Температура плавления оксида магния 2800 °С, плотность 3,65 г/см3.

В связи с высокой температурой плавления оксидная пленка на поверхности магниевых сплавов так же, как и при сварке алюминия, затрудняет образование общей сварочной ванны и должна быть разрушена или удалена в процессе сварки. Оксидная пленка на магниевых сплавах имеет плохие защитные свойства и способна удерживать большое количество влаги.

Помимо кислорода в атмосфере, окружающей ванну, могут присутствовать СО, СO2, пары воды, азот и водород. Магний реагирует со всеми этими газами, образуя карбиды, нитриды и оксиды. При температуре 600—700 °С и выше магний взаимодействует с азотом, образуя нитрид Mg3N2. Нитриды не, только служат очагами коррозии, но и оказывают неблагоприятное влияние на механические свойства сплавов.

В отличие от других газов водород обладает способностью раство­ряться в магнии. При температуре плавления и PH2 = 100 кПа растворимость водорода в жидком магнии достигает примерно 50 см3/100 г и довольно резко снижается при кристаллизации.

В связи с понижением растворимости водорода в жидком металле при охлаждении имеется возможность выделения водорода в виде пузырьков и образование пористости. В случае сварки при нормальном внешнем давлении критическая концентрация водорода, способная привести к образованию пористости, [Н]р >> 50 см3/100 г. При наличии в сплавах сильных гидрообразователей, например циркония, критическая концентрация водорода в жидком металле, способная привести к пористости, возрастает.

При сварке сплава МА2-1 (не содержащего циркония и других гидрообразователей) толщиной 2 мм с погонной энергией 389,1 кДж/м пористость в швах появляется при содержании в аргоне 0,84 % Н2 (по объему); при уменьшении погонной энер­гии до 242,6 кДж/м — при 1,2 % Н2. При сварке пластин той же толщины из сплава ВМД-3, содержащего 0,5—0,9 % Zr с погонной энергией 389,1 кДж/м, пористость обнаруживается при содержании водорода в аргоне 2,44 % (по объему), а при уменьше­нии погонной энергии до 246,8 кДж/м — при 3,905 % Н2. Ана­логичная закономерность наблюдается и. при искусственном увлажнении аргона.

Полученные значения критической концентрации влаги и водорода в атмосфере защитного газа, способные вызвать пористость при сварке магниевых сплавов, велики и для реальных условий практически маловероятны.

При сварке в увлажненном аргоне и аргоне с.добавками водорода в металле швов образуется своеобразная пористость в виде елочек в связи с бурным выделением водорода из жидкого и кристаллизующегося металла, при котором развивающиеся пузырьки «обжимаются» растущими с большой скоростью дендритами.

В целом, для сварки аргон, или гелий…

 

2.7. Анализ природы и механизма образования дефектов металлургического происхождения: пор, оксидных включений, горячих трещин

Основная реальная причина появления пор при сварке магниевых сплавов — выделение водорода, образующегося при разложении остатков влаги, содержащейся в частицах оксидной пленки, замешанных в ванну при расплавлении основного и присадочного металлов. При таком механизме образования пор (характерном для сплава АМг6) водород выделяется в молекулярной форме, минуя стадию растворения. Количество несплошностей, образующихся при охлаждении, зависит от количества частиц оксидной пленки, замешиваемых в ванну в процессе сварки, и от запаса имеющейся влаги в оксидной пленке.

В качестве основных мер борьбы с пористостью при сварке магниевых сплавов могут быть рекомендованы меры, направленные на уменьшение количества частиц оксидной пленки, замешиваемых в ванну (уменьшение поверхности основного и при­садочного металлов, участвующих в образовании шва), а также применение рациональной обработки поверхности проволоки и кромок свариваемых изделий.

При кристаллизации чистого магния в металле швов образуется грубая крупнокристаллическая структура. Эта тенденция сохраняется и при кристаллизации многих сплавов и в первую очередь сплавов, не содержащих модификаторов.

Большинство элементов обладает ограниченной растворимостью в магнии и образует с магнием системы с эвтектикой. При скорости охлаждения 50—100 °С/мин неравновесные эвтектики в двойных сплавах Mg—Al и Mg—Zn появляются при содержании 0,1 % A и 0,3 % Zn, в то время как в равновесных условиях эвтектика в этих сплавах возникает соответственно при 12,4 и 8,7%. Появление эвтектики по границам зерен в виде тонких сплошных прослоек часто приводит к образованию горячих трещин.

Повышение сопротивляемости сплавов образованию горячих трещин во многих случаях достигается введением в их состав модификаторов. Важным средством металлургического воздействия с целью предупреждения горячих трещин служит ограничение в сплавах примесей, способствующих выделению эвтектик.

С целью предотвращения образования горячих трещин в некоторые сплавы вводят добавки редкоземельных элементов, и в частности лантана, в количествах 0,5—1 %. Благоприятное действие лантана объясняется повышением пластичности сплавов в интервале твердо-жидкого состояния.

На склонность к образованию горячих трещин большое влия­ние оказывает интервал кристаллизации сплава, который, как правило, зависит от содержания основных легирующих элементов. Уточнение их содержания в сплаве в пределах марки иногда позволяет заметно сократить ТИХ и повысить стойкость к образованию горячих трещин.

Большинство магниевых сплавов обладает склонностью к росту зерна при нагреве. При сварке многих магниевых сплавов, особенно не содержащих модификаторов в околошовных зонах, наблюдается заметный рост зерна.

При сварке магниевых сплавов, упрочняемых термообработкой, наряду с ростом зерна в околошовных зонах возможен распад твердого раствора и оплавление границ зерен. Эти процессы приводят к существенному разупрочнению металла околошовной зоны (до 0,7—0,9 прочности основного металла) и иногда к обра­зованию трещин. Степень разупрочнения металла в околошовной зоне зависит от принятого термического цикла сварки и состава свариваемого металла.

В связи с высоким коэффициентом температурного расширения магниевых сплавов при местном нагреве, характерном для сварки, в соединениях возникают значительные напряжения, вызывающие коробление конструкций. При сварке с жестким закреплением соединяемых элементов вследствие этих причин возможно образование трещин. Для предупреждения трещин и уменьшения коробления в некоторых случаях рекомендуется сварка конструкций с подогревом, а иногда и последующая их термообработка для снятия напряжений.


Дата добавления: 2015-10-02; просмотров: 80 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Выбор присадочного металла и проволоки для сварки магниевых сплавов| Термическая обработка

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)