ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сварка бронзы из "Сварка и резка материалов с применением газов-заменителей ацетилена " Сплавы, в которых основными частями являются медь и олово, называются бронзами. Кроме олова, в состав сплава входят и другие компоненты, которые частично заменяют дефицитное олово, а главное сообщают бронзе различные качества и свойства. К таким компонентам — добавкам относятся алюминий, кремний, марганец, цинк, фосфор, никель и другие элементы. Бронзы можно разделить на две группы 1) оловянистые — это сплавы меди с оловом или более сложные оловянистомедные сплавы с добавками фосфора, свинца, никеля, цинка и других элементов 2) специальные — это двойные или многокомпонентные сплавы на медной основе, с добавками алюминия, кремния, марганца, железа, никеля, фосфора и других элементов. [c.79] Бронзы специальные в зависимости от добавок называются алюминиевыми, кремнистыми, марганцовистыми и т. д. [c.81] В зависимости от хим) ческого состава алюминиевые бронзы обладают более высокими механическими свойствами, чем оловянистые бронзы (рис. 49). Кроме высоких технологических свойств, алюминиевые бронзы имеют хорошие антифрикционные свойства, морозостойки, немагнитны и недают искр при ударах. Алюминиевые бронзы трудно поддаются пайке как твердыми, так и мягкими припоями. [c.81] Никель значительно растворяется в твердом состоянии в оловянистой бронзе, улучшает литейные свойства сварного шва, повышает механические свойства, измельчает зерно и улучшает антикоррозийные свойства при устранении явления, связанного с рекристаллизацией. В специальных бронзах никель в алюминии растворяется мало (при температуре 560° С 0,02% Ni). В алюминиевых бронзах никель повышает прочность, жаростойкость и антикоррозионную устойчивость и улучшает условия технологической обработки давлением. [c.82] Цинк в оловянистых бронзах значительно растворяется, улучшает литейные технологические свойства сплавов. В оловяннофосфористых сплавах количество цинка может доходить до 2%. В специальных медноалюминиевых сплавах допустимо 0,5— 1,5% Zn, так как он отрицательно влияет на технологические свойства сплавов, понижая их антифрикционные качества. [c.82] Марганец в специальных алюминиевых бронзах значительно растворяется в твердом состоянии. В алюминии растворимость достигает 1,95% Мп при температуре 668° С и 0,36% Мп при 500° С. Марганец в алюминиевых бронзах повышает антикорро--зийные и технологические свойства сплава. [c.82] Бериллий, хром, цирконий и кадмий добавляют в небольшом количестве в специальные бронзы. В меди в твердом состоянии они растворяются незначительно. Присутствие их в сплаве сильно повышает механические свойства, создает условия для хорошей пайки и сварки. Такие сплавы поддаются обработке давлением в горячем и холодном состояниях. Бериллиевая бронза как высокопрочный и неискрящий сплав применяется при изготовлении специального инструмента и пружинящих деталей специального назначения. Хромистые бронзы, обладающие высокой электропроводностью, жаростойкостью и твердостью, применяются для изготовления контактов в электромашиностроении и пр. Кадмиевые бронзы применяются для троллейных, телеграфных и телефонных проводов и как присадочный металл — для сварки алюминиевых бронз. [c.83] Сурьма, мышьяк, висмут, сера для специальных бронз, алюминиевых и пр. являются вредными добавками, понижающими технологические и механические свойства сплавов. [c.83] Кислород в оловянистых литейных бронзах содержится в виде ангидрида оловянной кислоты ЗпОг весьма твердой и хрупкой составляющей сплава, снижающей антифрикционные свойства. Ангидрид оловянной кислоты превосходит по твердости мартенсит, сильно изнашивает и разрушает шейки валов, если содержится в составе подшипниковых сплавов оловянистых бронз. [c.83] Для предотвращения снижения прочности изделия, появления трещин можно рекомендовать предварительный подогрев свариваемой детали до температуры не выше 500 С. Этот подогрев можно проводить на открытом горнее кольцевой горелкой для природного газа или сжиженного газа тина пропано-бутановой смеси. Детали весом до 20 кг можно предварительно не подогревать, ограничиваясь местным подогревом участка сварки сварочной горелкой. Все это необходимо для ускорения процесса сварки, так как при замедленном процессе расплавления металла шва может произойти ликвация в застывшем расплаве. При сварке оловянистые бронзы отличаются большой склонностью к ликвации в результате невысокой жидкотекучести. Кроме того, при застывании шва может образоваться мелкая междендритная пористость. Олово при расплавлении обладает склонностью к окислению в 8пО и ЗпО . Окисел ЗпОо, находясь в растворе металлической ванны, трудно удаляется, что приводит к пористости и ухудшению качества шва. [c.86] Несмотря на то что температура кипения олова 200° С, заметное испарение его начинается при 1200° С. Поэтому при сварке возможно испарение и сгорание олова. Выделяющееся олово под влиянием высокой температуры сгорает и образует на поверхности сварочной ванны серовато-белую иену. Бронза в жидком состоянии легко поглощает газы при испарении олова возникает пористость шва. Для уменьшения сгорания олова и его окисления необходимо в состав присадочного металла вводить раскислители в виде алюминия, фосфора, марганца. Наиболее распространенный состав прутка 95—96% Си 3—4% 5п 0,25—0,4% Р и др. При нагревании бронзы горелкой до температуры 500—600° С на поверхности детали появляются оловянные капли, которые при более высокой температуре сгорают, образуя белый осадок на поверхности металла. Максимальное выделение олова происходит при температуре 600° С. Окись олова, образующаяся на поверхности верхних слоев бронзы, приводит к ликвации. [c.86] В начальный момент сварки, когда металл не нагрет, тепла за счет теплопроводности большие, поэтому угол должен составлять 90°, а затем уменьшаться. [c.88] Для повышения качества сварного шва после сварки следует проводить отжиг, закалку и проковку.Для катаной бронзы допускается проковка плоским или выпуклым медным молотком весом около 0,5 кг при температуре бронзы не выше 500° С. Для литой бронзы проковку проводить нельзя во избежание нарушения прочности. Для улучшения структуры после сварки шов подвергают отжигу с нагревом до 450—500° С, а затем закалке с охлаждением в воде. [c.89] Вернуться к основной статье