Литая структура шва ниобия и его сплавов имеет весьма крупное зерно; ЗТВ характеризуется неравномерной структурой. Наиболее крупное зерно наблюдается в участке, непосредственно примыкающем к шву. При ЭЛС ЗТВ в 3 раза меньше, чем при аргонодуговой. Сплавы с твердорастворным упрочнением практически нечувствительны к режимам сварки, в то время как при сварке сплавов с гетерофазным упрочнением для получения оптимальных структур и, соответственно, механических свойств должны соблюдаться термические циклы св
Для изготовления сварных конструкций наряду с нелегированным ниобием находят применение его сплавы с твердорастворным и гетерофазным упрочнением. Ниобий легируют вольфрамом, молибденом, танталом, ванадием, цирконием, титаном, гафнием. Цирконий, гафний, титан упрочняют ниобий не только благодаря растворному механизму, но и за счет образования фаз внедрения.
ЭЛС ниобия выполняют при остаточном давлении в камере <1,33 10 2 Па. Натекание в камеру не должно превышать 4 10’4 м3 Па/с. Повышение давления при сварке ниобиевых сплавов снижает пластичность и вязкость сварных соединений.
Лучшим способом защиты металла шва и ОШЗ от насыщения газами является общая защита инертным газом, находящимся в спокойном состоянии. Для сварки с общей защитой применяются герметические камеры, обеспечивающие получение вакуума до 10"4 мм рт. ст. После создания такого вакуума камера наполняется аргоном или гелием до атмосферного давления с точностью a0,2 ати. Сварка в камере проводится без подачи инертного газа в горелку. Сварные швы, выполненные в герметической камере, наполненные инертным газом, по устойчивости против коррозии не уступают основному металлу.
При сварке в микрокамере для предупреждения подсоса воздуха аргон или гелий должен подаваться с минимальной скоростью, обеспечивающей заполнение камеры с незначительным избыточным давлением. Обратная сторона шва защищается струей инертного газа, который подводится к металлу шва через отверстия технологической подкладки. Размеры микрокамеры подбираются из расчета защиты инертным газом металла, нагреваемого до температуры >400 `С.
Сварка циркония, тантала и ниобия может проводиться с местной защитой в герметических камерах с контролируемой атмосферой.
При стыковой сварке без присадочного материала листов толщиной 0,3…2,0 мм зазор в стыке должен быть >15 % толщины.
Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки приведены в табл. 12.5.
Ванадий, тантал и ниобий можно сваривать на постоянном и переменном токе вольфрамовым или плавящимся электродом. Лучшие результаты получаются при сварке вольфрамовым электродом постоянным током прямой полярности.
12.5. Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки ванадия, тантала и ниобия
При сварке на воздухе со струйной защитой наддув инертного газа необходим при остывании вплоть до 200 `С. Расход аргона для металлов толщиной 1…2 мм на защиту зоны сварки и остывающих участков соединений составляет 16 л/мин, на защиту обратной стороны шва — 5 л/мин.
Наиболее распространенный тип сварного соединения из тугоплавких металлов — стыковое без разделки кромок. Соединения внахлестку и втавр практически не применяются. При сварке тонколистовых металлов в камере с контролируемой атмосферой на оптимальных режимах сварные швы получаются без дефектов.
Для сварки используют аргон или гелий. Дополнительная очистка проводится теми же способами, что и для сварки ответственных конструкций из циркониевых сплавов (пропусканием через селикагель, алюмогель и разогретую титановую губку). Предпочтения заслуживает гелий, так как при сварке неплавящимся электродом в нем величины сварочных токов для проплавления тугоплавких металлов одной и той же толщины в среднем в 1,5 раза меньше, чем в аргоне. Для тантала и его сплавов толщиной до 1 мм рекомендуется использовать аргон, для металла большей толщины — гелий или смесь аргона с гелием.
В процессе сварки непрерывно следят за чистотой атмосферы. При достижении в инертном газе содержания примесей, близкого к допускаемым концентрациям, необходимо восстановить качество атмосферы. Наиболее эффективным способом восстановления сварочной атмосферы в камере и поддержания концентрации примесей меньше допустимой является непрерывная циркуляция газа через газоочистку, осуществляемая с помощью компрессора.
Для сварки неплавящимся электродом в камерах с контролируемой атмосферой используют такое же оборудование и приспособление, как и при сварке титана. Сварку выполняют в защитной атмосфере особо высокой чистоты [в об. долях (%)]: 1 10-4 02; 5 10’4 N2; 2 10’4 влаги. Чтобы обеспечить в камере такой состав атмосферы, применяют дополнительно очищенный и осушенный инертный газ, а также специальную технологию вакуумной подготовки камеры и ее коммуникационной системы. Подготовка камеры включает в себя вакуумирование, обез-гаживание, продувку и заполнение инертным газом. Камеру откачивают до давления <3 10’4 мм рт. ст. Для удаления адсорбированного кислорода и паров воды с поверхностей внутри камеры рекомендуются инфракрасное облучение (от электроламп типа НИК) и промывание сверхчистым гелием. Необходима также продувка трубопроводов и вентилей коммуникационной системы. Объем камеры заполняется очищенным газом до рабочего давления 0,05 ати.
СВАРКА | Незамерзайка оптом
Комментариев нет:
Отправить комментарий