Термическая резка металлов и сплавов

ТЕРМИЧЕСКАЯ РЕЗКА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.345]

Термическая резка металлов и сплавов..................................345 [c.394]

Термическую резку металлов и сплавов можно классифицировать по способу нагрева разрезаемого металла — газовая или электрическая резка, по способу механизации — ручная или механизированная резка. [c.13]

КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ РЕЗКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ [c.12]

Термическую резку металлов и сплавов можно классифицировать по следующим основным признакам [c.12]

Какие термические методы резки металлов и сплавов применяются в современной промышленности [c.524]

В современной металлообрабатывающей промышленности для получения деталей определенной формы и конструкции применяют такие основные способы обработки, как литье в формы, обработку давлением, основанную на пластической деформации металлов, сварку и огневую резку металлов, различные методы термической обработки металлов и сплавов и, наконец, обработку металлов резанием (снятием стружки). [c.3]

Химико-термическая обработка металлов и сплавов заключается в нагреве и выдерживании их при высокой температуре в активных газовых, твердых и жидких средах, что приводит к изменению химического состава, структуры и свойств поверхностных слоев металлов и сплавов. После некоторых видов химико-термической обработки для достижения более резкого изменения свойств поверхностных слоев металлов и сплавов обязательно дополнительно проводится термическая обработка. [c.598]

Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом — разрезаемым металлом и катодом — плазменной горелкой. Стабилизация и сжатие токового канала дуги, повышающее ее температуру, осуществляются соплом горелки и обдуванием дуги потоком плазмообразующих газов (Аг, N2, Hj, NHJ и их смесей. Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Например, при резке струей плазмы, кислород, окисляя металл, дает дополнительный энергетический вклад в процесс резки. Плазменная дуга режет коррозионно-стойкие и хромоникелевые стали, медь, алюминий и другие металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять ее в поточных непрерывных производственных процессах. Нанесение покрытий (напыление) производятся для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подвергающихся интенсивному механическому воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка (или проволоки) в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется со скоростью - 100—200 м/с в виде мелких частиц (20— 100 мкм) на поверхность изделия. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. [c.291]

После обзора и оценки данных по влиянию излучения на конструкционные материалы становится ясно, что в результате облучения происходят многие резко выраженные изменения их свойств. Эти изменения свойств имеют отношение к конструкционным характеристикам металлов. Переменными, влияющими на степень изменения свойств конструкционных металлов и сплавов, являются кристаллическая структура, величина зерна, химический состав, температура плавления, а также технология изготовления и термическая обработка. Помимо этого, на свойства конструкционных материалов влияют условия облучения в реакторе плотность потока нейтронов, величина интегрального потока, температура облучения, напряженное состояние и окружающая образец среда. [c.274]

В 1935—1940 гг. в машиностроении поднялось движение за резкое повышение производительности труда. В термических цехах и в первую очередь в автомобильной и тракторной промышленности это вылилось в применение третьего способа нагрева деталей в процессах нормализации, закалки и отпуска. Производительность оборудования повысилась по некоторым процессам до 110%. Разработка в тот же (и несколько более поздний) период теоретических основ нагрева металлов и сплавов привела к разделению деталей при нагреве на тонкие и массивные по значению параметра Вио, а это последнее, с учетом использования практических данных по примене- [c.147]

Термическая резка базируется на использовании широкого круга источников теплоты. К ним относятся газовое пламя, плазменная дуга, электронный и лазерный луч. Она позволяет разрезать металлы и сплавы самых разных толщин (от десятков миллиметров до долей миллиметра), любого химического состава, обеспечивать достаточно высокую точность и чистоту реза. Причем возможно осуществлять непрерывный процесс резки, прошивать отверстия в заготовках, производить поверхностную резку (снятие слоя металла с заготовки). [c.520]

Приведены данные об основных процессах, протекающих при сварке, о конструктивных элементах сварных соединений и швов, способах и критериях оценки свариваемости. Представлена подробная информация о современных материалах, оборудовании, различных способах сварки и термической резки сталей, цветных металлов и сплавов. Содержит сведения, необходимые для аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства. [c.2]

Рассмотрены основные способы сварки плавлением и термической резки. Приведены сведения о сварочных материалах и оборудовании, технологии сварки и наплавки различных сталей, чугуна, цветных металлов и сплавов. Даны некоторые рекомендации по выбору параметров режимов дуговой сварки. [c.2]

Различные металлы и сплавы в разной степени чувствительны к термическому воздействию при резке этим в основном и определяется трудность установления технологического режима. Так как кромки металла при кислородной резке сильно разогреваются, а затем быстро охлаждаются, то в прилегающих к месту реза слоях металла (зона термического влияния) происходят структурные изменения. Глубина зоны структурных изменений пропорциональна количеству тепла, приходящегося на единицу объема металла около обрабатываемой поверхности. Эта глубина увеличивается при прочих равных условиях с увеличением мощности подогревающего пламени, массы обрабатываемого изделия, содержания в стали углерода и легирующих элементов и уменьшается с увеличением скорости перемещения резака, чистоты кислорода и давления кислорода (до определенного предела). [c.323]

Технологические свойства имеют важное значение при различных приемах обработки материалов. Улучшение технологических свойств резко снижает стоимость изготовленной конструкции. К технологическим свойствам относят 1) прокаливаемость,— способность сплавов воспринимать закалку на определенную глубину при термической обработке 2) жидкотекучесть — способность литейных сплавов заполнять литейную форму (чем выше жидкотекучесть, тем более тонкие стенки и более сложную деталь можно получить методом литья) 3) ковкость — свойство металлов и сплавов воспринимать пластическую деформацию при различных температурах (т. е. способность металла деформироваться и принимать заданную форму под влиянием внешних усилий) 4) свариваемость — способность металлов и сплавов участвовать в сварной конструкции (чем выше свариваемость материалов, тем более прочная и надежная получается конструкция) 5) обрабатываемость резанием— свойство сплавов подвергаться механической обработке резанием (чем лучше обрабатываемость резанием, тем быстрее и качественнее можно обработать деталь) и т. д. [c.144]

Очевидно, что наиболее крутое падение температуры от ядра в глубину металла обусловливает наименее протяженную зону термического влияния. Это обстоятельство следует учитывать для таких металлов и сплавов, которые в определенных интервалах температур способны резко менять исходную оптимальную структуру на какую-либо нежелательную. К таким металлам относятся аустенитные нержавеющие стали, алюминиевые и магниевые сплавы. [c.199]

Следовательно, для рационального использования газопламенной резки при выполнении заготовительных работ в сварочном производстве необходимо учитывать особую технологическую характеристику подлежащего кислородной резке металла — его разрезаемость . Она является следствием различной реакции разных металлов и сплавов на термический цикл газопламенной резки и определяет необходимую степень сложности технологии резки, а также соответствующие режимы для обеспечения удовлетворительных результатов процесса резки. [c.73]

Разделительная термическая резка менее производительна, чем резка на ножницах, но более универсальна, и ее применяют для получения стальных заготовок разных толщин как прямолинейного, так и криволинейного профиля. Наряду с газопламенной кислородной резкой применяют плазменно-дуговую резку, посредством которой обрабатывают практически любые металлы и сплавы. [c.434]

Широко применяется разделительная термическая резка, занимающая до 75 % объема заготовительных операций (см. гл. 17). Ручную и полуавтоматическую резку листов производят по разметке, а автоматическую - по металлическим копирам, по масштабному чертежу-копиру или на машинах с программным управлением. Часто кислородную резку, особенно машинную, сочетают со снятием фасок для разделки стыков деталей под сварку. Применение механической обработки кромок оправдано лишь в случаях образования фасок сложной формы, при обработке деталей из легированных сталей, цветных металлов и их сплавов, при обработке литых и кованых заготовок. Механическую обработку ведут на кромкострогальных или фрезерных станках. [c.375]

Сг, Fe и Si в сумме (АТЗ и АТ4) по пластичности незначительно уступают осн. металлу. При содержании А1 выше 5,5% (ОТ4-2) пластичность сварных соединений резко снижается. Эти сплавы тер-мич. обработкой не упрочняются. При сварке конструкций из этих сплавов рекомендуется отпуск для снятия остаточных напряжений (см. Термическая обработка титановых сплавов). [c.155]

Способ пригоден для разрезки любых металлов толщиной до 300 мм, но наиболее эффективен при резке высокопрочных тугоплавких сталей и сплавов, меди, алюминия. Ширина прорези при плазменно-дуговой резке непостоянна, что объясняется неодинаковой активностью разных участков режущей дуги. Глубина зоны термического влияния не превышает 0,8 мм. [c.210]

В металлах, используемых обычно в качестве материалов для конструкций, мельчайшие частицы, которые допустимо считать однородными (кристаллические зерна), отличаются в огромном большинстве случаев весьма малыми размерами по сравнению с размерами элементов конструкций. Средний диаметр этих зерен представляет собой величину порядка самое большее нескольких миллиметров, обычно же он составляет всего лишь от 0,1 до 0,01 мм. Для сравнения укажем, что расстояния между атомными частицами в кристаллической решетке измеряются величинами порядка 10 см. Изучение тонкой кристаллической структуры металлов и их сплавов при помощи оптического и электронного микроскопов позволило получить важные сведения относительно влияния структуры на прочностные характеристики металлов, а также обнаружить видимые изменения в зернистой структуре, сопровождающие пластическую деформацию твердых металлов или вызывающие их разрушение. Металл с весьма мелкозернистой структурой обладает обычно большей прочностью, чем тот же металл со структурой крупнозернистой. Так как размер зерна и состояние кристаллической структуры находятся в тесной зависимости от технологии и подвергаются резким изменениям под воздействием механической и термической обработки металла, то очевидно, что эти металлургические факторы оказывают большое влияние на свойства, определяющие механическую прочность металлов. Поскольку, однако, эти факторы не поддаются анализу на основе законов механики, они здесь не рассматриваются, и для ознакомления с ними следует обратиться к курсам физической металлургии ). В дальнейшем о них будет сказано лишь очень кратко. [c.56]

Эмали для алюминия по составу существенно отличаются от эмалей для стали и чугуна. Низкая температура плавления и высокий коэффициент термического расширения алюминия и его сплавов потребовали разработки специальных легкоплавких составов с высоким коэффициентом расширения. При этом наиболее трудно получить легкоплавкие эмали с достаточно высокой химической устойчивостью. Как известно, обычные эмали для черных металлов представляют собой силикатные стекла, а химическая устойчивость их обеспечивается довольно высоким содержанием кремнезема (50—55%) при среднем содержании щелочных окислов 20—25% (стр. 131—147). Однако для алюминия эти эмали непригодны, так как они имеют слишком высокую температуру обжига и малый коэффициент термического расширения. Снижение вязкости и температуры обжига эмали только за счет уменьшения содержания кремнезема и увеличения содержания окислов щелочных металлов в составе эмали приводит к резкому падению химической устойчивости. [c.429]

Электроискровая обработка применяется, когда надо в детали снять слой металла, имеющий большую твердость (термически обработанный), или нарастить небольшой слой (до 0,1 мм). При необходимости электроискровым способом можно производить обдирку, шлифовку и доводку твердых поверхностей,, резку термически обработанных деталей и твердосплавных пластин, заточку и доводку резцов, с пластинами из твердых сплавов, подготовку твердых поверхностей под металлизацию, прожигание отверстий малого диаметра и в твердых деталях, например в распылителях форсунок, удаление из отверстий сломанных сверл, метчиков и т. п. [c.40]

Графит — это единственный конструкционный неметаллический материал, обладающий высокой теплопроводностью при достаточно высокой инертности в большинстве агрессивных сред, термической стойкостью при резких перепадах температуры, низким омическим сопротивлением, а также хорошими механическими свойствами. Теплопроводность искусственного графита выше теплопроводности многих металлов и сплавов, в частности свинца и хромоникслсвых сталей, в 3—5 раз. По этой причине применение графита особенно эффективно для изготовления из него теплообмеиной аппаратуры, предназначенной для эксплуатации в условиях воздействия таких агрессивных сред, как серная кислота определенных концентраций, соляная и плавико- [c.449]

Границы субзерен при активном нагружении также могут являться барьерами для движения дислокаций. Но отдельные дислокации могут выбиваться из стенки, образующей субпрани-цу, другой дислокацией, движущейся в той же плоскости скольжения. Необходимо отметить, что в условиях длительных нагрузок (например, при ползучести) эффективность границ субзерен, как барьеров для распространения скольжения, резко возрастает вследствие относительно высокого сопротивления стенок дислокаций действию термических флуктуаций. Поэтому у металлов и сплавов с развитой полигональной структурой сопротивляемость ползучести повышена. [c.13]

Перепад температур по сечению изделий вызывает даже в не имеющих превращений металлах и сплавах существенные тепловые напряжения. Если к тому же температура превышает температуру превращения, то образуются новые фазы и модификации, имеющие различные удельные объемы. Это сопровождается возникновением дополнительных структурных напряжений, связанных с превращениями. Резкое одноразовое высокоскоростное (десятки, сотни градусов в 1 с) и неоднородное изменение температуры металла приводит к возникновению так называемых термоударных трещин. Предпосылкой для образования термоударных трещин является возникновение таких суммарных тепловых и структурных напряжений, которые приводят к появлению термических напряжений, превышающих временное сопротивление. [c.164]

Ручную разделительную резку применяют при необходимости вырезки отверстий, раскроя листов, обрезки профилей и для других мелкосерийных работ по термической резке цветных металлов и сплавов, высоколегированных нержавеющих сталей, к которым неприменима газокислородная или керосинокислородная резка. Резку производят постоянным током прямой полярности. Источники питания должны иметь крутопадающую вольтамперную характеристику. В качестве рабочего плазмообразующего газа рекомендуется применять для резки низколегированных, легированных и углеродистых сталей — воздух для резки высоколегированных, коррозионно-стойких сталей — азот, азотно-водородную смесь, воздух для резки алюминия, меди и их сплавов — азот, азотно-водородную смесь, аргон, аргоноводородную смесь. [c.276]

Форма ядра сварной точки, его расположение относительно площади контакта и его размеры —это главные факторы, определяющие прочность единичной сварной точки. Вообщето трудно себе представить более несовершенную прочностную модель, чем единичная сварная точка. Выше уже отмечалось, что вокруг ядра получается резкая концентрация механических напряжений. Картина таких напряжений изображена на рис. 4.5. Никакие ухищрения посредством термомеханической обработки не могут изменить геометрию конструкции соединения с ее концентраторами в точке К- Это значит, что резкость концентрации обязательно сохраняется для любых точечно-сварных соединений из любых металлов. Действие концентрированных напряжений может быть несколько смягчено созданием пластического металла по кольцу концентрации или, наоборот, усилено сохранением послесвароч-ной закаленной структуры. На рис. 4.5 даны типовые графики ядра и зоны термического влияния вокруг него. Сохранение одинаковой твердости ядра и зоны термического влияния (примерно по кривой 1—1—1) свойственно коррозионно-стойким аустенит-ным хромоникелевым сталям. Твердость по кривой 2—2—2 характерна для незакаливающихся металлов и сплавов, упрочненных холодной деформацией. В этом случае в зоне термического влияния происходит операция отжига, которая завершается снижением показателей твердости. Кривые I—3—/ или 1—2—/ [c.166]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Полученные результаты показывают, что применяемая в ряде случаев термическая обработка для снятия остаточных сварочных напряжений, связанная с нагревом конструкций до 600—700°С на воздухе и медленным охлаждением, может привести к резкому охрупчиванию ряда сплавов при эксплуатации в агрессивных средах. Чем более легирована а-фаза алюминием, примесями внедрения, цирконием, оловом и другими элементами, тем более интенсивно она распадается при медленном охлаждении и тем большее влияние оказывает газонасыщенный слой на характеристики работоспособности металла при эксплуатации в агрес-рвных средах. [c.136]

Сопоставление химических составов исследованных промышленных и модельных сплавов показывает, что основным условием получения и стабилизации УМЗ структуры является присутствие в них определенного количества переходных металлов, резко затрудняющих рекристаллизацию. При отсутствии этих элементов не только модельные двойные сплавы AJ—Си, А1—Mg, но и высоколегированный сплав В93 оказываются, подобно чистому алюминию, термически не стабильными и не способными к СПД. И наоборот, все сплавы, несмотря на большое различие их состава, но содержащие переходные металлы (см. табл. 10), обнаруживают все признаки СП (см. табл. И). Это в значительной степени связано с возможностью придания им соответствующей обработкой УМЗ микроструктуры достаточной стабильности. Однако введение в алюминий только переходных металлов недостаточно. При отсутствии таких легирующих элементов, как медь, магний, цинк, алюминиевые сплавы, содержащие только переходные металлы, не приобретают УМЗ микроструктуры. Так, у сплава А1—0,3 % Zr, по данным нашего исследования, практически невозможно получить УМЗ структуру и соответственно достичь СП состояния. Несмотря на большую предварительную холодную деформацию гидрозкструзией (85%), при последующем нагреве этот сплав не претерпевает рекристаллизации, за счет которой возможно получение [c.162]

На алюминиевых сплавах при плазменной резке на поверхности литого слоя образуется окисная пленка А12О3. В нижней части реза величина литого слоя увеличивается и в нем могут образоваться микропоры. Образование микропористости связывают с взаимодействием водорода с расплавленным металлом. У высокопрочных термически обработанных сплавов в литом слое иногда образуются микротрещины, которые расположены перпендикулярно к поверхности реза и направлены вдоль проката листа. Наличие микронеровностей на поверхности реза в виде наклонных бороздок, налипаний отдельных частичек металла и рыхлот может привести к загрязнению поверхности инородными частицами из окружающей среды. [c.110]

В результате теплойого воздействия дуги на плазменно-дуговой резке на кромках разрезаемого металла образуется зона термического влияния. Эта зона состоит из двух участков внешнего, из литого металла, и внутреннего, с измененной структурой основного металла. Глубина зоны влияния зависит от состава и толщины разрезаемого металла, мощности режущей дуги, скорости резки, вида и расхода плазмообразующего газа. Глубина зоны влияния может изменяться по толще реза. При резке нержавеющей стали Х18Н9Т толщиной до 50 мм глубина зоны влияния не превышает 1,5—2 мм, при резке низкоуглеродистой и низколегированной стали той же толщины глубина зоны влияния составляет до 6—7 мм, для алюминиевых сплавов — до 3 мм. С уменьшением толщины резки глубина зоны влияния понижается и, например, для стали Х18Н9Т толщиной 20 мм не превышает 0,05—0,2 мм. [c.227]

Сплавы алюминия с магнием и цинком (АМг и АМц) сваривают без особых затруднений и теми же способами, что и алюминий. Исключение составляют дюралюмины, представляющие собой сплавы алюминия и меди. Эти силавы являются термически упрочняемыми закалкой и иоследуюпщм старением. В результате старения значительно повышаются прочность и твердость сплавов. Нагрев свыше 500° С приводит к оплавлению и окислению границ зерен, вследствие чего резко снижаются механические свойства. Свойства перегретого дюралюминия не могут быть восстановлены никакой термической обработкой. Таким образом, сварка дюралюминов связана с разупрочнением зоны термического влияния на 40—50%. При сварке в атлюсфере защитного газа также снижается прочность дюралюминия, однако термической обработкой ее можно восстановить до 80—90% относительно прочности основного металла. [c.356]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...