СВАРКА разнородных металлов и сплавов

СВАРКА МЕДНЫХ И МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Медные сплавы [71]. При изготовлении сварных узлов специального назначе­ния из разноименных медных сплавов возникает необходимость соединения тонко­стенных трубчатых элементов с толстостенными фланцами. В работе [71] изучались оптимальные условия формирования шва при сварке различных медных сплавов. Использовались образцы из сплавов МЗр, JI90, JIC59-1 толщиной 1,5—2 и 10— 15 мм. Соединения получали методом автоматической дуговой сварки вольфрамо­вым электродом без присадки с местной защитой в кольцевом потоке аргона.

К чистоте рабочих поверхностей узлов предъявляли высокие требования, под­вергая их специальной подготовке — механической обработке с нанесением ме­таллических покрытий.

Одним из недостатков формирования шва является неравномерность проплав­ления кромок в различных сечениях по длине соединения. Как правило, проплав - лени е непрерывно увеличивается от начала к концу шва. Отмеченная особенность связана с нестабильностью теплового состояния металла по длине соединения (рис. 58, а). Для достижения стабильности теплового состояния по всей длине со­единения возникла необходимость программирования сварочного режима по ско­рости сварки или сварочному току. Программирование по скорости сварки ока­залось более удобным в техническом отношении и позволило почти полностью вы­ровнять тепловое поле в соединении (рис. 58, б).

При соединении металлов с большой теплопроводностью процесс сварки при­ходится вести на режимах с повышенными значениями погонной энергии. Форми­рование значительно перегретого и обладающего высокой жидкотекучестью металла в этих условиях сопровождается получением такой конфигурации швов, которая затрудняет возможность их последующей обработки: появляются боковые наплывы по кромкам шва, образуется неблагоприятная форма линии сплавления шва с основ­ным металлом, уменьшается полезное сечение швов. При сварке разнородных спла­вов, различающихся теплофизическими характеристиками, швы получаются не­симметричными.

В связи с этим необходимо изменять схему теплоотвода от металла периферий­ных участков ванны с помощью специальных охлаждающих элементов (холодиль­ников из стали, латуни, меди), подводимых к боковым поверхностям свариваемых элементов. При сварке разнотолщинных элементов холодильники помещают со сто­роны более тонкого элемента, обеспечивая плотное прижатие их к боковым поверх­ностям образцов или устанавливая определенный технологический зазор. В случае сварки торцовых соединений боковые наплывы по кромкам швов устраняются, форма линии сплавления становится выпуклой в сторону основного металла. Применение интенсивного теплоотвода позволяет получить клиновидную форму линии сплав­ления шва с основным металлом (медные холодильники). Однако в условиях ин­тенсивного теплоотвода и сварки на больших токах возникают дефекты формиро­вания корня шва (пустоты, раковины). При сварке исследованных материалов на­иболее благоприятным оказалось применение охлаждающих элементов из латуни JI63. Изменение теплового состояния, помимо общего формирования швов, благо­приятно отразилось и на структуре металла сварных соединений, сделав ее более мелкозернистой.

Такая технология позволяет получать соединения с высокими механическими характеристиками.

Магниевые сплавы. В работе [137] определяли возможность сварки разноимен­ных деформируемых магниевых сплавов ■ ВМД8 + МА2-1, ВМД8+ВМДЗ и ВМДЗ + МА2-1 при использовании различных присадочных проволок. Исследова­ние проводили на листах толщиной 2 мм после отжига при температуре 260 °С в течение 1 ч (табл. 16).

Сварку осуществляли на автомате АДСВ-2 с источником питания ИПК-350. Склонность к образованию трещин определяли по крестовой и круговой пробе. Механические свойства сварных соединений определяли на стандартных образцах по ГОСТ 6996—66.

Результаты испытаний по крестовой пробе приведены в табл. 17. Наименьшей склонностью к образованию горячих трещин обладает сочетание ВМД8 + ВМДЗ при использовании присадочной проволоки ВМДЗЛ. Для сочетания ВМД8 + + МА2-1 максимальной склонностью к образованию трещин обладает присадочная проволока МА2-1. Применение присадочной проволоки СВ1 позволяет снизить этот показатель до 30 %.

Наименьшими значениями прочности и ударной вязкости обладают сварные соединения ВМД8 + МА2-1 при использовании присадочной проволоки Св1. При­менение для этого сочетания присадок Св2 и МА2-1 повышает эти свойства. Для со­четания ВМД8 + ВМДЗ наименьшие пластические свойства наблюдаются при использовании присадочной проволоки Св1. Прочностные свойства соединений, вы­полненных присадочными проволоками Св1, ВМДЗ и ВМДЗЛ, находятся на одном уровне. Повышение содержания лантана в проволоке ВМДЗЛ незначительно сни­жает ударную вязкость. Для ВМД8+МА2-1 наилучшие механические свойства обеспечивает присадочная проволока Св2; для ВМД8 + ВМДЗ и ВМДЗ + МА2-1 — присадочная проволока ВМДЗЛ (табл. 18).