скрыть подразделы

Главная страница » Технологические характеристики флюса ЖН-1 и свойства сварных соединений


Технологические характеристики флюса ЖН-1 и свойства сварных соединений

Сварку никеля под флюсом ЖН-1 выполняют при постоянном токе обратной полярности, используя типовое сварочное оборудование. Существует мнение, что из-за значительного количества содержащегося во флюсе флюоритового концентрата, являющегося, как известно, деионизатором, горение дуги под таким флюсом будет неустойчивым. Однако произведенные опыты показали, что ввиду наличия во флюсе значительного количества соединений щелочных и щелочноземельных металлов (CaC03, Na20) снижается эффективный потенциал ионизации газовой среды. Вследствие этого флюс ЖН-1 обладает высокими стабилизирующими свойствами и при его использовании обеспечивается легкое зажигание и устойчивое горение дуги.

На рис. 1 показана зависимость разрывной длины дуги Lр от тока (Ux.x = 60 В) для дуг, горящих иод некоторыми плавлеными и керамическим флюсом ЖН-1. Длину дуги, горящей до естественного обрыва, определяли по известной методике. Флюс ЖН-1, как это видно из рис. 1, обладает большей по сравнению с плавлеными разрывной длиной дуги во всем исследованном диапазоне токов (от 400 до 800 А).

Рис. 1. Зависимость разрывной длины дуги при сварке никеля под некоторыми флюсами от тока (dЭ = 5 мм).

Из сравнения осциллограмм тока и напряжения дуги, горящей под керамическим и плавленными флюсами, также следует, что при использовании флюса ЖН-1 значительно меньшие отклонения параметров режима от средних их значений. Следует также отметить, что в случае применения флюса ЖН-1 обеспечивается хорошее формирование металла швов и легкая отделяемость шлаковой корки. При многократном использовании флюса явления сепарации компонентов по плотности не наблюдается.

Исследование свойств металла шва и сварных соединений показало отсутствие типичных для никеля дефектов, таких как поры и трещины. Микроструктуры металла шва и переходной зоны соединения из никеля показаны на рис. 2. Металл шва, несмотря на введение Ti и Аl, в значительной мере сохраняет крупнокристаллическое дендритное строение с отчетливо выраженной направленностью. Однако очень тонкие, местами прерывающиеся прослойки свидетельствуют о высокой чистоте металла шва и прочности связей между кристаллами, что обеспечивает высокую технологическую прочность и отсутствие кристаллизационных трещин.

Рис. 2. Микроструктура металла шва (а) и переходной зоны (б) сварного соединения из никеля (флюс ЖН-l), X 100.

Плавное изменение структур в переходной зоне, отсутствие резко выраженной линии сплавления основного металла и металла шва является признаком высоких показателей механических свойств в этой области при сварке никеля под флюсом ЖН-1 (табл. 1). Дендриты кристаллизующегося металла шва растут от частично оплавленных зерен основного металла.

Таблица 1

Механические свойства сварных соединений из никеля

Объект испытания

Предел прочности δ, МПа

Ударная вязкость α, кДж/м²

Относительное удлинение δ. %

Угол загиба δ...°

Горячекатаный никель НП-2 (ГОСТ 492 - 52)

540—555
550

2740—3150
2820

36,3—41,4
38,8

180—180
180

Металл шва и сварное соединение при автоматической сварке (dЭ = 5 мм; L = 550...575 А; Uд = 32...35 В)

526—544
535

2430-3150
2770

36,1—51,3
43,1

180—180
180

Металл шва и сварное соединение при полуавтоматической сварке (dЭ = 2,5 мм; L = 280... 320 А; Uд = 30...33 В)

473—490
488

2340—2720
2450

35,4—41,7
38,6

180—180
180

Примечание. В числителе приведены наибольшие и наименьшие значения указанных величин, а в знаменателе — среднее из пяти опытов.

Таблица 2

Результаты коррозионных испытаний сварных соединений из никеля

 

Время испытания, ч

Потери в весе

Объект испытания

г/м² • ч

% от основного металла

Основной металл Н-1 Сварное соединение из Н-1 Основной металл НП-2 Сварное соединение из НП-2

80 80 50 50

0,0982 0,1030 0,1300 0,1320

100 103 100 101

При разработке рекомендаций по выбору параметров режима сварки учитывали условия снижения деформаций кристаллизующегося металла, а также возможность полной дегазации сварочной ванны. Проверенные экспериментальным путем режимы сварки никеля сведены в номограмму, приведенную на рис. 3. Стрелками показано, как следует пользоваться этой номограммой. При прочих равных условиях сварку никеля следует производить при более низких, чем при сварке стали, токе и напряжении; скорость сварки ниже на 15—20%.

Рис. 3. Номограмма для выбора параметров режима сварки никеля под флюсом ЖН-1.

Макроструктура сварных соединений из никеля показана на рис. 4.

Одним из ценнейших свойств никеля является его высокая коррозионная стойкость. В связи с отсутствием единой методики определения коррозионной стойкости производили сравнительные испытания образцов основного металла и сварных соединений. Образцы размером 5 X 20 X 80 мм выдерживали в едком натре в течение 80 ч при температуре 500° С. Степень коррозии оценивали по величине потери веса образца за все время испытаний, а также за один час с 1 м² площади образца. Результаты испытаний никеля Н-1 и НП-1, а также сварных соединений никеля этих марок приведены в табл. 2.

Данные табл. 2 свидетельствуют о том, что металл сварных швов почти не уступает по коррозионной стойкости основному металлу.

Рис. 4. Макроструктура сварных соединений пластин никеля толщиной 16 мм (флюс ЖН-1).

Для выявления межкристаллитной коррозии в металле шва или в зоне термического влияния образцы после испытания на общую коррозию испытывали на загиб (90—120°). Появление трещин на внешней поверхности образцов считалось признаком межкристаллитной коррозии. Испытания показали, что стойкость образцов против межкристаллитной коррозии удовлетворительная. Кроме того, сварные соединения, выполненные под флюсом ЖН-1, были подвергнуты испытаниям на коррозионную стойкость в 25%-ных, а также в концентрированных растворах соляной и азотной кислот в течение 48 ч при Т = 24° С. Во всех случаях соединения были вполне коррозионностойкие.

Счедует отметить, что при сварке никеля необходимы тщательное соблюдение технологии, постоянный контроль за составом и качеством металла, флюса и вспомогательных материалов.

Просмотров: 1913    Создан: 2012-09-28    Источник: Электродуговая сварка

Оцените статью: 1 2 3 4 5


Система Orphus