Сварка графитов с металлами

Сварка графитов с металлами [c.239]

СВАРКА ГРАФИТОВ С МЕТАЛЛАМИ [c.239]

Графитовые детали, узлы, изделия входят в состав металлических конструкций, применяются в композиции с самыми различными металлами. Тщательный анализ известных механизмов удаления окислов при нагреве металла в вакууме и серия экспериментов показали, что испарение и диссоциация окислов железа в условиях высоких температур и степени разрежения, обычно применяемых при диффузионной сварке, — процессы малозначительные или не имеют места. Однако положение может изменить, если металл нагревать в присутствии графита. В этих условиях возможны процессы диссоциации окислов, поскольку углерод связывает кислород в СО и СОа, в результате чего парциальное давление кислорода становится намного ниже равновесного. Возможно, что данные процессы имеют место только на начальной стадии сварки графита со сталями, иначе протекание их сопровождалось бы увеличением толщины твердых продуктов на графите, чего не наблюдалось. Скорость процесса восстановления зависит от многих факторов. Кроме внешних условий (температуры, давления, характера восстановления), на скорость реакции оказывают влияние и физико-химические свойства самого восстанавливаемого вещества, его минералогический состав, структура, состояние поверхности и т. д. Учесть одновременно все эти факторы и дать единое математическое выражение скорости пока не удалось. При исследовании сварки графита с титаном применяли титан ВТ1 и графит с пористостью до 80%. Для получения равнопрочного соединения графита с титаном необходима степень разрежения 1-10 Па и давление не выше 4,9 МПа При этом давлении наблюдалась деформация со стороны титана. Для ее устранения давление снижено до 2,9 МПа. Наличие органического связующего материала в графита затрудняло процесс сварки его [c.239]

Для более эффективного использования энергетических характеристик СО 2-лазера свариваемые металлы покрывают тонкой пленкой хорошо поглощающего материала, например графита. В [168] приведены результаты сварки материалов с большим коэффициентом отражения при нанесении на них тонкой пленки других металлов, хорошо поглощающих лазерное излучение например, была произведена сварка пластин меди толщиной 0,48 мм, покрытых пленкой чистого никеля толщиной 0,04 мм (рис. 88, а, б). Видно, что плавление происходит по всей глубине свариваемого шва и при этом требуется лазерной энергии в три-четыре раза меньше, чем при сваривании пластин из чистой меди. На рис. 88, в показаны результаты сваривания цилиндров из нержавеющей стали. [c.137]

Возможности диффузионной сварки в отношении номенклатуры свариваемых материалов и их сочетаний в соединениях весьма широки. Удается сваривать сталь с алюминием, чугуном, вольфрамом, титаном и металлокерамикой, серебро с нержавеющей сталью, платину с титаном, стекло с коваром, керамику с коваром, медью и титаном, бронзу с различными металлами и др. Разработана технология сварки графита и окиси бериллия со сталью, нитрида бора с ниобием и других материалов. [c.483]

Устройство для принудительного удержания сварочной ванны в зазоре между свариваемыми кромками обычно называют формирующими ползунами. Выполняются они из меди (чаще всего), графита или стали (например, при сварке сплавов алюминия). Все ползуны охлаждаются водой, конфигурация их соответствует сварному соединению (стыковому, угловому или нахлесточному). Аппараты с пластинчатым электродом или плавящимся мундштуком применяют для сварки более толстого металла. Аппараты с проволочным электродом наиболее универсальны и мобильны, поскольку аппараты с плавящимся мундштуком (рис. VII.17) вообще лишены механиз.ма перемещения вдоль свариваемых кромок, а имеют механизм подачи электродов, струбцину для закрепления аппарата на изделии, токоподвод, пульт управления и катушки для сварочной проволоки (в данном случае четыре). Струбцина электрически изолирована от аппарата и имеет пять степеней свободы для точной установки мундштука в зазоре и направления проволок при сварке. Если аппарат невозможно укрепить на изделии, то его можно закрепить на консольной или портальной стационарной установке. [c.213]

Подготовка кромок под сварку этим способом выполняется так же, как и при обычной сварке чугуна. При сварке этим способом серого чугуна желательно предварительно произвести выжигание графита с поверхности кромок для улучшения соединения наплавленного металла с кромками. Процесс выжигания состоит в том, что кромки покрываются пастой, состоящей из железных опилок и борной кислоты, и нагреваются пламенем горелки до начала красного каления. При этом графит поверхности окисляется и выгорает. Нагрев с пастой продолжается в течение 20—30 мин. [c.98]

В присадочном металле должно содержаться 3,0—4,0% 51, так как при содержании до 2% 51 заметно влияния на графитизацию не происходит, а при содержании свыше 4% 51 количество графита в металле шва снижается и заметно увеличивается количество связанного углерода. Наличие в присадочном металле 3,0—4,0% 51 при одинаковом количестве с основным металлом других компонентов обеспечивает достаточную плотность и легкую обрабатываемость сварного шва. При сварке чугуна СЧ 24-52 присадочным металлом химическим составом 3,1—3,4% С 3,4—3,8% 51 0,51—0,71% Мп 0,14—0,15% Р 0,02—0,03% 5 получены следующие результаты 1) при ацетиленовом пламени—структура микрошлифа состояла из 35% ледебурита, 45% перлита н 25% вторичного цементита. Твердость НВ 640—660 2) при сварке природным газом структура микрошлифа состояла из перлита. Свободно выделенного цементита не было. Твердость НВ 215—220. [c.133]

Диффузионной сваркой соединяют разнородные и многие однородные металлы и сплавы, металлы с металлокерамикой и графитом, тугоплавкие металлы с карбидами, металлы со стеклом и т. д. [c.107]

Дуговая сварка. Все специальные чугуны соединяют ручной дуговой сваркой с применением электродов со стержнем, однородным основному металлу. Так, например, пруток марки ПЧС-2 (стержень электрода ЭВЧ-2) для сварки ЧШГ содержит, % С 3,0—3,8 81 2,4—3,6 Мп 0,2—0,5 0,1 <0,4 Се 0,03—0,15 Са 0,03—0,1 Сг 0,5 N1 0,3 8 0,08 Р 0,2 и обеспечивает получение шаровидного графита в металле шва [2]. В компонентах покрытий большое количество графитизаторов С и 81. Сварку КЧ и ЧШГ производят с предварительным подогревом отливок и деталей до температуры 400—700°С и замедленным охлаждением после сварки. Для низколегированных чугунов с пластинчатым графитом температура подогрева может быть значительно ниже. [c.328]

Механизированная дуговая сварка наиболее перспективна для применения порошковых проволок. При сварке КЧ, ЧШГ и легированных чугунов с шаровидным графитом структура металла шва должна характеризоваться компактной или глобулярной формой графита, а также подобной матрицей, чтобы сохранить в соединении ценные свойства основного металла. Сфероидизации графитной фазы достигают введением в состав порошковых проволок Мд, Са, , РЗМ. Так, проволока ПП-АНЧ-5 содержит комплекс модифицирующих элементов Мд, Са, РЗМ, которые вводят в шихту в виде лигатуры на основе кремния. [c.329]

Во всех нагруженных сопряжениях, чтобы избежать диффузионной сварки, был исключен прямой контакт металла с металлом [116, 117]. В связи с этим архитрав был выполнен из графита, и в ползун запрессован графитовый вкладыш 4. В дальнейшем выяснилось, что для исключения прихватывания достаточно было натереть сопрягаемые поверхности графитом. [c.141]

В качестве покрытия используется смесь из 35% доломита, 25% плавикового шпата, 10% графита, 30% ферросилиция. Шихта покрытия замешивается на жидком стекле, составляющем 30—32% к весу сухой части шихты. Сварка производится с предварительным нагревом изделия до 300—350° и возвратным движением электрода для прогрева металла шва. После сварки участка длиной 25—50 мм его проковывают в горячем состоянии. Предел прочности металла, наплавленного таким способом, 24—34 кгс/см , т. е. 50—75% прочности основного металла. [c.259]

На практике часто возникает необходимость в изготовлении термопреобразователя из имеющихся термоэлектродных проводов. Если их диаметр не превышает 0,5 мм, то их скручивают вместе (более мягкий пускают снаружи скрутки) и сваривают в подсоленной воде, подсоединив корпус посуды с водой и скрутку к зажимам автотрансформатора. Напряжение автотрансформатора повышают до тех пор, пока дуга в месте касания воды и конца скрутки не обеспечит надежной сварки, и на конце скрутки не образуется шарик из белого расплавленного металла диаметром, в 2—3 раза превышающим диаметр термоэлектрода. Если диаметр термоэлектрических проводов превышает 0,5 мм, их сваривают с помощью постоянного тока до 50 А, напряжением 24 В, прикасаясь при этом к куску графита с насыпанной кучкой буры. [c.31]

Предварительно кромки прогревают окислительным пламенем с целью выжигания графита с поверхности кромок. Затем кромки подогревают до 850—900° (температуры плавления присадочного прутка) на небольшой длине шва, и производят лужение латунью нагретой поверхности кромок. При лужении кромки посыпают флюсом и натирают затем концом прутка, расплавляя его, после чего заполняют латунью весь щов. Пламя (для предупреждения выгорания цинка и появления пористости в шве) должно применяться окислительное состава =l,3 1,4. Нагрев ведут менее горячей частью пламени, держа его ядро на большем расстоянии от сварочной ванны, чем обычно. Необходимо стремиться к тому, чтобы не перегревать металл в месте сварки. [c.225]

Сварка — технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пли пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы. [c.182]

По конструкции паяные и клееные соединения подобны сварным — рис. 4.1. В отличие от сварки пайка и склеивание позволяют соединять детали не только из однородных, но и неоднородных материалов например, сталь с алюминием металлы со стеклом, графитом, фарфором керамика с полупроводниками пластмассы дерево, резину и пр. [c.67]

При заливке очень важно поддерживать оптимальную температуру металла, достаточную для обеспечения его жидко-текучести и заполнения полости штампа и, с другой стороны, исключающую перегрев металла. Последний повышает термические нагрузки на инструмент и ухудшает структуру металла поковки. Необходимо исключить при заливке попадание шлаковых включений в расплавленный металл. Скорость заливки металла в штамп не должна быть излишне высокой, чтобы не разрушать рабочую поверхность штампа и исключить сварку заготовки со штампом. Для этого же используют защитное покрытие полости штампа на основе извести, графита, каолина и др. [c.102]

Диффузионная сварка позволяет сваривать практически все известные конструкционные материалы. Хорошо свариваются разнородные материалы, в том числе и с сильно различающимися теплофизическими свойствами, не растворяющиеся друг в друге, образующие при других способах сварки хрупкие химические соединения. Можно сваривать, например, алюминий со сталью и титаном, сталь с чугуном, медь с молибденом. Свариваются металлы с неметаллами сталь с графитом, стекло с медью и т.д. [c.275]

Характер подготовки кромок зависит от толщины s металла. При S < 5 мм сварку проводят по стыку без скоса кромок, при 5 = 6... 12 мм — с V-образной разделкой кромок и при большей толщине — с Х-образной разделкой и углом раскрытия 70. ..90° для неплавящегося электрода и 60...70° без притупления — для плавящегося электрода. Детали, предназначенные для сварки, собирают в специальных жестких приспособлениях, обеспечивающих меньшие деформации, или скрепляют прихватками (шаг до 400 мм). Для формирования корня шва используют подкладки из предварительно прокаленного графита или меди с водяным охлаждением. [c.266]

Низкотемпературная пайко-сварка чугунным присадочным материалом заключается в подогреве пламенем кромок, подлежащих сварке, не до расплавления, а до температуры 820... 860 °С. После введения флюса расплавляют и вводят в сварочную ванну присадочные прутки марки НЧ-1 или НЧ-2, обмазанные флюсом. Составы флюсов для пайко-сварки чугуна указаны в табл. 10.5. Вследствие шероховатости поверхности, вызванной выгоранием (окислением) графита и диффузией, происходит соединение наплавленного металла с основным. Прутки марки НЧ-1 применяют при сварке тонкостенных отливок, а марки НЧ-2 — при сварке толстостенных отливок. Колебательные движения горелки показаны на рис. 10.7. [c.331]

Графитизация заключается в распаде карбида железа с образованием включений графита. Графитизация наблюдается как в основном металле, так и в зоне термического влияния сварки 1. [c.191]

Быстрое охлаждение металла после сварки в сочетании с высоким содержанием углерода (С>1,7%) спо-собств-ует превращению зерен графита в карбид железа (цемента), трудно поддающийся механической обработке [c.95]

При холодной сварке чугуна в зоне термическдао влияния при охлаждении возникают закалочные структуры — мартенсит и продукты его распада, а также включения графита. При горячей сварке перекристаллизация аустенита происходят при небольших скоростях охлаждения, что приводит к возникновению дисперсной феррито-перлитной структуры. При сварке или наплавке чугуна зона термического влияния основного металла состоит из тех же участков, что и у низкоуглеродистой стали, но в структуре этих участков будут содержаться наряду с описанными ранм составляющими выделения графита. Основной металл имеет обычную для серого литейного чугуна структуру, состоящую из перлита, феррита и вытянутых пластинчатых выделений графита. В участке нормализации структура сильно измельчена (сорбити-зирована). Менаду основным и наплавленным металлом имеется тонкий отбеленный слой зона частичного расплавления. [c.30]

Контактная сварка. Точечная и шовная сварка осложняются подплавлением электродов. Применение экранов и покрытие свариваемых деталей, например, графитом значительно снижают подплавление электродов. Хорошие результаты дает использование накладок из молибдена, а также сплавов системы W - Мо. Точечн5то и шовную сварку выполняют с защитой инертным газом, ориентировочные режимы сварки приведены в табл. 12.8 и 12.9. Для соединения фольги и проволоки из технически чистых тугоплавких металлов успешно применяют конденсаторную точечную сварку. [c.155]

Сварка электродами из цветных металлов и сплавов. Наибольшее применение получили электроды из меди и ее сплавов. Медь, обладая графитизирующей способностью, снижает общую твердость металла и уменьшает отбел чугуна. Хорошие результаты дают электроды марки МНЧ с покрытием основного типа. Стержень электрода изготовляют из проволоки НМЖМц-28-2,5-1,5 (мо-нельметалл) (ГОСТ 492—73), а покрытие состоит из смеси 55...60% мела и 40...45% графита. Применяют также покрытие, содержащее 45% графита, 15% кремнезема, 20% огнеупорной глины, 10% соды и 10% древесной золы. Сварку выполняют постоянным током обратной полярности. Рекомендуются электроды диаметром 3 мм при сварочном токе 90... 120 А. Сварку ведут возможно короткой дугой небольшими участками (20...25 мм). После сварки производят проковку металла шва. [c.138]

Основной способ сварки плавлением — электродуговая сварка — имеет много разновидностей, связанных со степенью механизации, — ручная, полуавтоматическая, автоматическая, с применением различных защитных веществ — толстого покрытия на электродах (при ручной сварке), флюсов, защитных газов или порониговой проволоки при механизированной сварке, контролируемой атмосферы (защитных газов или вакуума) при некоторых способах дуговой и электронно-лучевой сварки. Сварка плавлением применяется для весьма широкого круга цветных металлов и сплавов, а также неметаллов — стекла, керамики, графита. [c.5]

Подготовка кромок зависит от толщины металла. При толщине металла б 5 мм — без скоса кромок, при 6 == G 12 мм — V-образная и при большей толщине — Х-образная разделка с углом раскрытия 70—90 для неплавящегося электрода и 60— 70 для плавящегося без притупления. Детали под сварку собирают па прихватках (luar до 400 мм) или в специальных жестких приспособлениях, обеспечивающих мепьшие деформации. Для формирования корня шва используют подкладки из предварительно про-калеино] о графита или меди (в этом случае с водяным ее охлаждением). Металл толщиной до 5 мм спаривают с нодог репом до темпе- [c.346]

Резкое падение прочности при высоких температурах (рис. 158, а) может привести к разрушению (проваливанию) твердого металла нерасплавившейся части кромок под действием веса сварочной ванны. В связи с высокой жидкотекучестью алюминий моягет вытекать через корень шва. Размеры сварочной ванны трудно контролировать, так как алюминий при нагреве практически не меняет своего цвета. Для предотвращения провалов или прожогов при однослойной сварке или сварке первых слоев многопроходных швов на большой погонной энергии необходимо применять формирующие подкладки из графита пли стали. [c.354]

Широкое применение для соединения тугоплавких металлов с графитом нашли высокотемпературная пайка в печах с контролируемой атмосферой и пайко-сварка с использованием электронного луча и газоэлектрической дуги. Предотовращение науглероживания и охрупчивания металла достигается предварительным нанесением на соединяемые поверхности покрытия из пластичных металлов, не образующих в контакте с графитом сплошных хрупких карбидных диффузионных слоев, а также применением припоев с основой из пластичных металлов, инертных по отношению к графиту, и введением в них карбидообразующих добавок для обеспечения смачивяечости. [c.278]

Газопламенной сварке подвергают детали из серого чугуна. В нем углерод находится в форме пластинчатого графита и только часть его - в виде цементита РезС. Это делает его менее хрупким. Газопламенную сварку чугуна в основном применяют для ремонта литых изделий. Одна из главных трудностей сварки чугуна - возможность его отбеливания и появления структур закалки из-за быстрого охлаждения после сварки. В местах закалки и отбеливания металл имеет высокую твердость и плохо обрабатывается. Чугун малопластичен, при сварке склонен к трещинам, быстро кристаллизуется, поэтому газы не успевают выходить из ванны - образуются поры. Перед сваркой чугунные изделия подогревают до температуры 300...400 °С (горячая сварка) в печи или газовой горелкой. Можно сваривать и без подогрева (холодная сварка), но тогда отбеливания не избежать. В качестве присадочного материала применяют чугунные прутки длиной [c.78]

Механизированная сварка порошковой проволокой позволяет получать наплавленный металл близкий по составу и структуре к свариваемому чугуну. При заварке дефектов в крупных чугунных отливках, для исправления которых необходимо наплавить большой объем металла, а также при изготовлении крупногабаритных массивных изделий из высокопрочных чугунов с шаровидным графитом, можно использовать элек-трошлаковую сварку пластинчатыми электродами. Эти электроды представляют собой литые чугунные пластины с содержанием элементов-графитизаторов (углерода и кремния), равном содержанию последних в электродных стержнях марок А и Б, и 0,04. ., 0,08 % Mg. [c.420]

Диффузионная сварка. Эту сварку применяют главным образом для соединения материалов, которые обычными методами сварки соединить трудно или невозможно, например стали с ниобием, титаном, чугуном, вольфрамом, металлокерамикой, золота с бронзой, металлов со стеклом, графитом. При сварке происходит взаимная диффузия атомов в поверхностных слоях контактирующих материалов, находящихся в твердом состоянии и нагретых до температуры ниже температуры плавления металлов. Необходимое для увеличения площади дей-стврггельного контакта поверхностей давление обеспечивается механическими, пневматическими и другими устройствами. В большинстве случаев диффузионную сварку проводят в вакууме. Свариваемые заготовки устанавливаются внутри камеры, в которой создается вакуум, и нагреваются, чаще всего высокочастотным индуктором, до температуры рекристаллизации. Затем к заготовкам прикладывается небольшое сжимающее давление в течение 5-20 мин. [c.340]

Тепловое воздействие при сварке влияет на структуру чугуна с шаровидным графитом в принципе так же, как и на структуру чугуна с пластинчатым графитом (см. п. 5.1.1). Сварка подобным по составу присадочным металлом (GGG ) с подогревом до 660—700° С и последующий отжиг на феррит или перлит позволяют получать в шве и в зоне термического влияршя такую же структуру, как и у основного металла. Это возможно только при небольшом выгорании магния из присадочного металла. Особенно заметно выгорает магний при ручной дуговой сварке. Поэтому для чугуна с шаровидным графитом предпочтительны способы дуговой сварки вольфрамовым или плавящимся электродом в аргоне. [c.69]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...