Электродуговая сварка и наплавка под керамическими флюсами (К.В. Багрянский)

Подробности

Категория: Сварка

Год выпуска: 1976
Автор: К.В. Багрянский
Жанр: Технические науки
Издательство:  Техника
Язык: Русский
Формат: DJVU
Количество страниц:184

Освещена сущность металлургических процессов и описаны технологические особенности электродуговой сварки и наплавки под керамическими флюсами. Даны примеры использования этих флюсов. Показано, как на основе использования данных, приведенных в книге, можно производить активную металлургическую обработку металла, сваривать стали повышенной чистоты, толстолистовой алюминий, получать наплавленный слой требуемого химического состава и качества. Предназначена для инженерно-технических работников, может быть полезна научным работникам, занимающимся разработкой новых сварочных материалов и технологических процессов.

Скачать

 Интенсификация технологических производственных процессов, увеличение скорости обработки, непрерывное повышение температуры и давления приводят к тому, что многие известные и широко применяемые материалы не соответствуют новым требованиям. На смену им приходят новые материалы, для сварки которых необходимы принципиально новые схемы процессов. Так, например, развитие реактивной техники и исследования по освоению космического пространства потребовали разработки сверхпрочных и жаростойких сплавов .Сваривать эти материалы нужно так, чтобы обеспечивалось высокое качество металла шва, а также равноценность свойств сварного соединения и основного металла, что далеко не всегда можно достигнуть при использовании существующих способов и приемов.

Ввиду интенсификации работы агрегатов возникла необходимость в упрочнении отдельных их деталей и узлов, повышении износостойкости рабочих поверхностей. Важным ресурсом в продлении срока службы механизмов и машин является создание биметаллических деталей с помощью наплавки.

Все возрастающие требования к качеству сварных соединений в ряде случаев требуют более глубокого металлургического воздействия на металл. Для решения этой задачи в настоящее время наметились два основных направления:

1.    Совершенствование способов защиты реакционной сварочной зоны, что позволяет иногда обходиться без дополнительной металлургической обработки шва либо значительно ее упрощает. Этому направлению отвечают способы сварки в вакууме, в контролируемой атмосфере, в среде защитных газов и т. п.

2.    Изыскание новых путей и возможностей активного вмешательства в физико-химические процессы, протекающие в зоне сварки с целью регулирования химического состава, структуры и свойств металла шва. Этому направлению соответствуют способы дуговой сварки с применением различных легированных проволок (сварка специальной проволокой на воздухе, порошковой проволокой под флюсом и др.) или легирующих флюсов.

Следует отметить, что эти направления выделены, конечно, весьма условно, так как и защита реакционной зоны, и металлургическая обработка металла шва преследуют единую цель.

Флюсы, применяющиеся в настоящее время при электро-дуговой сварке или наплавке, изготовляют различными методами. Большую группу флюсов в нашей стране и за рубежом изготовляют путем сплавления окислов кремния, марганца, кальция, алюминия и других элементов, а также минералов, смешанных в определенной пропорции. В соответствии с технологией изготовления плавленых флюсов нельзя вводить в их состав химически активные и летучие компоненты, так как при расплавлении эти компоненты улетучатся или будут окислены.

Указанного недостатка лишены неплавленые флюсы— керамические, агломерированные и др. При изготовлении этих флюсов в их состав можно вводить практически любые активные вещества, ферросплавы, лигатуры или свободные элементы, которые в процессе взаимодействия с металлом шва могут служить раскислителями, легирующими компонентами, модификаторами и т. п. В результате этого открываются новые технические возможности электродуговой механизированной сварки. Многочисленные положительные результаты лабораторных и производственных испытаний керамических флюсов доказали необходимость широкого промышленного производства их. Однако внедрение этих флюсов в производство до настоящего времени тормозится из-за крайне ограниченного ассортимента марок керамических флюсов, выпускаемых промышленностью, а также из-за того, что металлургические и технологические особенности процесса дуговой сварки и наплавки под этими флюсами еще недостаточно изучены. Поэтому выход в свет книги, посвященной этим вопросам, будет способствовать более широкому внедрению керамических флюсов в производство.

В книге изложены результаты исследований, цель которых состояла в изучении процессов окисления компонентов керамических флюсов в твердой и жидкой фазах, а также взаимодействия между металлом и шлаком при сварке; изучении процессов раскисления, легирования, рафинирования и модифицирования металла при сварке под керамическими флюсами; изучении металлургических и технологических особенностей сварки некоторых металлов и сплавов, а также наплавки под керамическими флюсами; обобщении данных теоретических исследований и опыта промышленного применения керамических флюсов для сварки и наплавки.

Проведенные исследования явились основой для изложения взглядов автора на механизм взаимодействия между металлом и шлаком при сварке под флюсом и для разработки новой методики определения относительной массы флюса, реально контактировавшего с металлом (раздел «Механизм массообмена при электродуговой сварке (наплавке) под флюсами»). В книге предложена также новая методика количественной оценки стойкости металла шва против образования кристаллизационных трещин. Обоснованы возможности керамических флюсов в отношении рафинирования и модифицирования металла шва. Приведены данные о новых керамических флюсах для сварки алюминия и его сплавов, а также для износостойкости наплавки. Оценены возможности повышения производительности сварки и наплавки под керамическими флюсами и санитарно-гигиенические характеристики последних.

При написании книги были использованы материалы исследований, проведенных под руководством автора в Ждановском металлургическом институте (ЖдМИ) кандидатами технических наук В. А. Бесхлебным, Я. Я. Григорьевым, В. Н. Кальяновым, А. Д. Корнеевым, Г. С. Кузьминым, П. Ф. Лавриком, Л. К. Лещинским, К. А. Олейниченко, В. А. Рояновым, В. Е. Саенко, В. Я. Урюмовым, инженерами В. Я- Зусиным и А. И. Олдаковским. В содружестве с коллективами заводов «Азовсталь», имени Ильича, Енакиев-ского, Донецкого и Закавказского металлургических, Ждановского тяжелого машиностроения, Моршанского химического машиностроения, Лениногорского полиметаллического комбината, треста «Главэнергомонтаж» и других предприятий было осуществлено внедрение механизированной сварки и наплавки под керамическими флюсами.
В оформлении книги большая помощь оказана Т. А. Буздалёвой.