СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Сварка бронзы

Газовую сварку применяют при ремонте литых изделий из брон­зы, наплавке работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых сплавов и пр. В случае необходимос­ти сварку и наплавку бронз ведут с подогревом до 450°. Подогрев требуется для предупреждения трещин. В нагретом состоянии по­вышается хрупкость бронз, поэтому при сварке изделие должно хорошо закрепляться; сварка ведется в нижнем положении, сле­дует избегать толчков и ударов по детали.

Сварочное пламя должно иметь восстановительный характер, так как при окислительном пламени увеличивается выгорание ле­гирующих примесей бронзового сплава: олова, кремния, алюминия. Образующиеся окислы затрудняют сварку, а шов получается по­ристым с включениями шлаков. Чтобы не перегревать металл, пла­мя держится на несколько большем расстоянии от сварочной ван­ны, аналогично тому, как это делается при сварке латуни. В качестве присадочного материала применяют прутки, близкие по составу к свариваемому металлу. В качестве раскислителя в присадочную про­волоку вводят до 0,4% кремния. Мощность пламени устанавливает­ся из расчета 100—150 л/час ацетилена на 1 мм толщины основного металла.

Для защиты металла от окисления и удаления окислов в шлаки применяют флюсы. Составы флюсов берутся такие же, как при сварке меди или латуни. Лучшие результаты дает сварка алюминие­вых бронз с использованием флюсов, содержащих в своем соста­ве хлористые и фтористые соединения натрия, бария, калия и лития.

После сварки деталь подвергается отжигу при 450—500е и пос­ледующему охлаждению в воде. После сварки проковке подвергает­ся только прокатанная бронза, но не литая. При газовой сварке брон­зы можно получать наплавленный металл с пределом прочности до 30 кгс/мм2.

Данные о свойствах и свариваемости алюминиевых сплавов были приведены в главе XV. Газовая сварка алюминиевых сплавов дает достаточно хорошие результаты при условии правильного выбора режима сварки, наличия соответствующих навыков у сварщика и применения соответствующих флюсов, хорошо растворяющих плен­ку тугоплавкой окиси алюминия (А1203).

Особое значение при сварке алюминия имеет правильный выбор мощности пламени, так как пленка окиси алюминия сплошь пок­рывает сварочную ванну и мешает сварщику контролировать начало расплавления свариваемого металла. При слишком мощном пламени этот момент может быть легко упущен и тогда в данном мес­те образуется сквозное проплавление металла, трудно поддающееся исправлению. В зависимости от толщины металла мощность пла­мени при сварке алюминия и его сплавов должна быть следующей:

Толщина ме­талла, мм 0,5—0,8 1 1,2 1,5—2 3—4

Расход аце­тилена, л/час 50 75 75—100 150—300 300—500

Флюс наносится на кромки и проволоку в виде пасты или приме­няется в виде порошка. Составы флюсовбыли приведены в табл. 53. Входящие в состав флюса хлористые соли, например лития, актив­но отнимают кислород от окиси алюминия, образуя хлористый алюминий по реакции:

6 LiCl + А1203 = 2 А1С13 + 3 Li20.

Содержащийся во флюсах криолит способен хорошо растворять в расплавленном состоянии окись алюминия А1203. Химическая формула криолита Na3AlFe. Все флюсы, применяемые для свар­ки алюминия, особенно содержащие соединения лития, очень ги­гроскопичны, т. е. жадно поглощают влагу, и поэтому должны хра­ниться в стеклянных герметически закрывающихся банках неболь­шими порциями, в соответствии с фактическим расходом флюса на сварку. Остатки флюса на металле вызывают коррозию шва, поэ­тому их необходимо удалять промывкой в горячей воде. Для созда­ния защитной пленки на поверхности шва его промывают в течение 5 мин 5%-ным раствором азотной кислоты с добавлением 2% хром­пика. При газовой сварке тонких листов из алюминиевых сплавов применяются соединения, показанные на рис. 111.

Листы толщиной до 2,5 мм сваривают с отбортовкой, толщиной от 3 до 5 мм—без скоса, при толщинах от 6 до 15 мм требуется од­носторонний сйос кромок под углом 35—45°. Соединений в нахлест­ку следует избегать из-за опасности затекания остатков флюса меж­ду листами и последующей коррозии соединения. Для очистки кро­мок перед сваркой их подвергают промывке в течение 10 мин в растворе каустика (150 г на 1 л воды) при 65°, а затем в воде комнат-

ной температуры, после чего их травят в течение 2 мин в 25% -ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов АМц и АМг) или в 30—35%-ном растворе азотной кислоты (для сплавов Д и АМг). После травления кромки промывают в воде и протирают тканью досуха. Не позже чем через 8 час должна производиться сварка во избежание нового окисления металла.

Для сварки применяется проволока той же марки, что и свари­ваемый металл. При сварке термически обрабатываемых алюминие­вых сплавов и сплава АМц лучшие результаты дает проволока АК, содержащая 5% кремния, повышающая жидкотекучесть металла шва и дающая меньшую усадку. Для сплавов АМг не рекомендуется применять проволоку АК, так как она снижает пластичность шва; лучше использовать проволоку АМг с несколько большим содержа­нием магния, чем в основном металле. Для сварки литых алюми­ниевых сплавов используется проволока АК, АМц и проволока из чистого алюминия.

Алюминий и его сплавы предпочтительнее сваривать левым способом пламенем только восстановительного характера или с не­большим избытком ацетилена. Угол наклона мувдштука к поверх­ности свариваемого металла должен быть не более 451'. Допускает­ся легкая проковка шва в холодном состоянии. Сварка литого алю­миния производится участками по 50—60 мм с предварительным подогревом до,250—260°. После сварки для получения и сохране­ния мелкозернистой структуры литье подвергается отжигу при 300—350° с медленным охлаждением детали после нагрева.