СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Сварка магния и его сплавов

Магний используется в виде сплавов (деформируемые магниевые сплавы МА) с марганцем, цинком и алюминием. Например, сплав МА-1 содержит 0,3% алюминия, 1,3—2,5% марганца, 0,1% цинка, 0,3% кремния, по 0,05% железа и меди, остальное — магний. Сплав МА-5 содержит 7,5—9,3% алюминия, 0,15—0,5% марганца, 0,2— 0,8% цинка, по 0,15% меди и железа, до 0,25% кремния, остальное — магний.

В литейные магниевые сплавы входит до 1—1,5% кремния (сплав MJ1-1) или 1—2% марганца (сплав МЛ-2). Сплав MJ1-6 содержит 9—10% алюминия, до 2% цинка, 0,15—0,5% марганца, осталь­ное—магний. Сплавы магния очень легки (удельный вес 1,76—1,8) и достаточно прочны. В настоящее время разработаны способы свар­ки магниевых сплавов, дающие вполне удовлетворительные швы. Температура плавления магниевых сплавов 460—650°.

Ввиду большой склонности к окислению магниевые сплавы при зажигании дуги могут легко воспламеняться и сгорать без расплав­ления, образуя белый налет окиси магния. Обычно сварку магние­вых сплавов ведут угольной дугой. Применяя те же флюсы, что и при сварке алюминия, можно предупреждать это явление. Луч­шие результаты дают флюсы, содержащие до 50% фтористых соеди­нений. Флюс разбавляется водой и наносится кисточкой на кромки изделия непосредственно перед сваркой. Кромки и присадочный пруток должны быть очищены от слоя окиси магния шабером или протравлены в 10%-ном растворе азотной кислоты в течение 2— 3 мин при 50—60°, после чего промыты в 10%-ном растворе едкого калия или натрия, а затем в, проточной воде. При сварке применяют постоянный или переменный ток.

Для стыковых швов режимы сварки следующие:

TOC o "1-5" h z Толщина металла, мм. . 0,8 1,5 2 2,5

Ток постоянный при прямой

полярности, а..................................... 15 75 78 95

Скорость сварки, см,'мин. 55 22 22 17

Металл толщиной 0,8 мм сваривается в стык с отбортовкой кро­мок без присадочного материала. Металл толщиной свыше 0,8 мм сваривается с применением присадочного прутка. Факел угольной дуги должен направляться на конец присадочного прутка, а дуга перемещаться вдоль шва быстро в соответствии со скоростью рас­плавления кромок и прутка. Стыковые швы свариваются на под­кладках из нержавеющей стали, снабженных продольными ка­навками для формирования обратной стороны шва. Тонкие листы должны перед сваркой собираться плотно, без зазоров.

После сварки изделие промывается теплой водой и на его поверх­ность наносится защитная пленка путем оксидирования в водном растворе из 2% бихромата калия, 0,1% хлористого аммония, 3% азотной кислоты при температуре 70—80°.

Разработаны способы дуговой сварки магниевых сплавов метал­лическим электродом. Подготовка листов при этом производится так же, как и при сварке угольной дугой. В качестве покрытия приме­няется шихта из фтористых солей или смеси их с хлористыми солями. Содержание фтористых солей должно составлять 10—30%. Покры­тие разводится на воде и наносится на проволоку из магниевого спла­ва, соответствующего по составу свариваемому металлу, слоем 1— 1,1 мм при диаметре проволоки 4 мм и 1,4 — 1,5 мм при диаметре 8 мм.

Во избежание растрескивания покрытия электродная проволока предварительно протравливается плавиковой кислотой и промы­вается горячим раствором двухромовокислого калия или хромового ангидрида. Покрытые электроды сушатся при медленном нагрева­нии до 250—300° и хранятся в герметической упаковке. Если по­крытие состоит только из фтористых солей, то его расплавляют и в расплавленное покрытие погружают предварительно обезжирен­ную проволоку.

Сварка производится только в нижнем положении постоянным током при прямой полярности. Возможно использование для свар­ки переменного тока с напряжением холостого хода не ниже 100— 120 в. Во избежание прожогов металла электрод следует передви­гать с возможно большей скоростью. Производится предваритель­ный подогрев детали до 200°. Применяются стальные подкладки. Листы собираются на прихваїках в специальных приспособлениях (кондукторах).

Величина тока в зависимости от диаметра электрода следующая:

Диаметр электро­да, мм... . 3,5 4 4—5 5—6 6—7 8—10

Ток, а..................... 50—60 65—70 70—85 90—110 120—150 160—200

После сварки деталь подвергается медленному охлаждению, про­мывке теплой водой и оксидированию тем же способом, что и при сварке угольной дугой. Такой способ сварки для сплава МА-1 обес­печивает предел прочности сварного соединения 12—14 кгс/мм2, а при сварке с проковкой — 18—19 кгсімм2. Проковка ведется при нагревании изделия до 200—300°. Наилучшие результаты дает ду­говая сварка магниевых сплавов в защитной среде аргона или гелия.