 |
Кислородная, плазменная и воздушно-дуговая резка
|
|
|
|
1.17.1. Процесс кислородной резки основан на сгорании металла, нагретого до температуры, близкой к температуре плавления, в струе режущего кислорода. В качестве горючих газов применяют ацетилен, пропан-бутановые смеси, природный, пиролизный и городской газы, водород, а также пары бензина или керосина.
1.17.2. Плазменную резку выполняют плазмотронами, позволяющими получить дугу постоянного тока. Дуга, окруженная газовым потоком, горит между электродом (катодом) и деталью в охлажденном медном сопле, сжимающем дугу и газовый поток. Газ нагревается до температуры диссоциации и частичной ионизации, благодаря чему образуется горячая плазма с температурой до 30000 К. В месте нагрева металл быстро плавится и выдувается газовым потоком из образующегося реза. В качестве плазмообразующих газов используют аргон, азот, смеси аргона с азотом или аргона с водородом и воздух. При аргонной плазменной резке для изготовления электрода используют вольфрам. В других плазмообразующих газах вольфрам быстро разрушается, поэтому часто (особенно при воздушно-плазменной резке) его заменяют цирконием или гафнием. Скорость реза зависит от разрезаемого материала, мощности плазмотрона, рода и скорости истечения плазмообразующего газа, других технологических факторов и достигает 6 м/мин.
Воздушно-плазменная резка отличается высокой производительностью, качеством реза и экономичностью. Однако при использовании этого способа содержание азота в приповерхностных слоях реза в 10-12 раз больше, чем в основном металле. Это вызывает опасность старения свободных кромок конструкций. В сварных швах после резки содержание азота вследствие перемешивания ниже, но вдвое больше, чем в основном металле. Целесообразно применение присадочных металлов, легированных алюминием и титаном для снижения отрицательного влияния азота.
|
|
|
1.17.3. Плазменные стационарные и переносные машины и резательные комплекты более сложны, чем кислородные. Плазменная резательная оснастка, помимо резака — плазмотрона, включает в себя специализированный выпрямитель с устройством поджига дуги и автоматикой управления. Для каждого резака необходим отдельный выпрямитель. Однако они обеспечивают резку практически всех промышленных металлов толщиной 3-100 мм и более. Скорость резки сталей толщиной 3-40 мм более чем в 1,5 раза выше, чем кислородными машинами. При резке сталей большей толщины плазменные машины уступают кислородным.
Таблица 1.40.
| Группа стали | Марка стали | Возможность резки |
| I | Сталь 10-Сталь 25; Ст1-Ст4; 15Г;20Г;10Г2;15М;15МХ; 09Г2Д; 09Г2; 10Г2Б; 10Г2БД; 12Г2Б | Режутся хорошо в любых условиях и не требуют термообработки |
| II | Сталь 30-Сталь 35; З0Г-40Г; 15Х;20Х; 20ХФ; 10Г2С1; 10ПС1Д; 09Г2С; 09Г2СД | Режутся удовлетворительно. При отрицательных температурах необходим предварительный или сопутствующий подогрев до 150 °С |
| III | Сталь 50-Сталь 70; 70Г; 35ХМ; 18ХГМ; 20ХГС и др. | Режутся ограниченно, склонны к закалке и трещинам. Резку ведут при температуре 200-300 °С |
| IV | 25ХГС-50ХГС; ЗЗХС-40ХС; 40ХГМ;50ХГА и др. | Режутся плохо, склонны к образованию трещин. Необходимы предварительный подогрев до 300- 450 °С и замедленное охлаждение после резки |
1.17.4. Классификация сталей исходя из возможности кислородной резки приведена в табл. 1.40.
1.17.5. Для кислородной резки используют ручные, специальные и машинные резаки. Резаки по виду резки подразделяют для разделительной и поверхностной резки, по назначению — для ручной и механизированной резки, а также специализированные, по роду горючего — для ацетилена, газов - заменителей и жидких горючих, по принципу действия — на инжекторные и безынжекторные, по конструкции мундштуков — на щелевые и многосопловые.
|
|
|
1.17.6. Наибольшее применение получили универсальные ручные инжекторные резаки для разделительной резки с щелевыми мундштуками, которые разрезают металл толщиной 3—300 мм.
Инжекторные резаки для ручной резки выпускаются по ГОСТ 5191-Г-79Е. Режимы кислородной резки указаны в табл. 1.41.
1.17.7. Широкое распространение получили резаки типа Р2А-02, а также резаки Р1-01А, "Огонь-1", "Факел РЗ", "Урал", "Искра 6РВ", "Искра 6РК", работающие на ацетилене, и типа РЗП-02, а также резаки Р1-01П, "Огонь-2", "Дальник", АСР-1П и РГР-300, работающие на газах—заменителях; резаки для поверхностной и разделительной резки типов РПА-2 (для ацетилена) и РПК-2 (для пропан-бутана, природного газа и коксового газа).
Используется также ручные универсальные резаки "Хорс" типа Р-2, РГР-100, "Урал".
Таблица 1.41.
| Номер сменного мундштука | Толщина разрезаемой стали, мм | Давление на входе в резак, МПа | Расход, м3/ч, не более | ||||
| кислорода | ацетилена | режущего кислорода | Кислорода подогревающего пламени для | ацетилена | |||
| ацетилена | пропан-бутана и природного газа | ||||||
| 3-8 | 0,25 | 0,001-0,1 | 1,3 | 0,6 | 1,25 | 0,40 | |
| 8-15 | 0,35 | 0,001-0,1 | 2,6 | 0,6 | 1,50 | 0,50 | |
| 15-30 | 0,40 | 0,001-0,1 | 4,0 | 0,7 | 1,80 | 0,65 | |
| 30-50 | 0,42 | 0,001-0,1 | 6,8 | 0,8 | 1,80 | 0,75 | |
| 50-100 | 0,50 | 0,001-0,1 | 11,5 | 0,9 | 2,30 | 0,90 | |
| 100-200 | 0,75 | 0,01-0,1 | 20,5 | 1,25 | 2,50 | 1,25 |
Специальные резаки целесообразно применять для резки труб, срезки заклепок, вырезки отверстий малого диаметра. Конструктивно такие резаки выполняют вставными
(типов РВ-1А-02, РВ-2А-02, РСВ-1А, РСВ-2А, РСВ-1П и РСВ-2П) и присоединяют к стволам сварочных горелок типа Г2 или ГЗ.
1.17.8. Стационарные машины предназначены для кислородной плазменной резки наиболее распространенного листового проката. Они выпускаются трех типов: портальные, портально-консольные и шарнирные. Ряд машин оснащен устройством числового программного управления (УЧПУ).
1.17.9. Портальная машина "Искра-2,5К" с УЧПУ предназначена для кислородной резки листов размером до 2,5х8 м и толщиной 5— 150 мм, а со скосом кромок— толщиной
12—80 мм. Машина "Комета" предназначена для резки листов длиной до 8 м, имеет шесть модификаций в зависимости от максимальной ширины разрезаемого листа:2,5К; 3,2К; 3,6К и др. Буква К означает, что машина для кислородной резки; цифры соответствуют максимальной ширине листа в метрах. Для резки больших листов используются также плазменные машины "Енисей" и "Комета" (с индексом ПЛ).
|
|
|
Портальные раскройные машины "Комета" для кислородной резки, предназначенные для вырезки полос из листов, имеют индекс Л в обозначении марки машины (например, "Комета" КЛ 3,6). Если машина предназначена для прямолинейного раскроя и вырезки заготовок простых форм (прямоугольники, квадраты, треугольники, диски и др.) в ее обозначение вводится индекс О (например, "Комета" КО-2,5).
Портальная машина "Енисей" с УЧПУ предназначена для плазменной фигурной резки различного металла по контурам произвольной конфигурации.
1.17.10. Шарнирные магнитокопировальные машины предназначены для точной вырезки из листов металла заготовок произвольной формы малых и средних размеров. Машина ШКМ-1,6-1 "Огонек" рассчитана на кислородную резку металла толщиной 5-300 мм, а машина ШПлМ 1-4-1 выполняет плазменную резку металла толщиной 5-100 мм.
1.17.11. Для машинной и ручной плазменной резки металла средней толщины применяют полуавтоматическую установку АПР-205К (до 60 м), а для малой толщины при ручной резке УПРП-0501-1 (УХЛ-4) для стали и алюминия толщиной 1-10 мм и УПРП-101 (УХЛ-4) для металла толщиной до 20 мм.
1.17.12. Поперечную кислородную резку профильного проката из низкоуглеродистой или низколегированной стали перпендикулярно или под углом к их продольной оси можно выполнять профилерезом, выпускаемым промышленностью. Он используется для резки двутавров №20—40, швеллеров № 20—40, уголков и врезки с края или пробивки отверстий в стойке у полки двутавра или швеллера.
1.17.13. Переносные машины "Гугарк" и "Микрон 2-02" предназначены соответственно для кислородной резки металла толщиной до 300 мм и плазменной резки металла толщиной до 40 мм. При этом выполняется прямолинейный раскрой листов, вырезка отверстий или заготовок с круговыми контурами, вырезка листовых заготовок криволинейного очертания с большим радиусом кривизны. Возможна вырезка с одновременной У-образной подготовкой кромок под сварку кислородной газоплазменной машиной.
|
|
|
В качестве горючего газа в машинах разных моделей могут использоваться ацетилен, пропан-бутан, природный газ и др.
1.17.14. Режим кислородной резки определяется мощностью подогревающего пламени, давлением и расходом режущего кислорода, скоростью резки, шириной реза.
Мощность подогревающего пламени зависит от толщины стали:
Толщина стали, мм.............………………… 3—25 25-50 50—100 100—200
Мощность пламени (расход ацетилена), м3/ч 0,3—0,55 0,55—0,75 0,75—1,0 1,0—1,2
Давление и расход режущего кислорода определяют в зависимости от толщины разрезаемого металла, чистоты кислорода и формы режущего сопла. Давление режущего кислорода при резке металла толщиной от 3 до 300 мм составляет 0,3-1,4 МПа, расход
3-42 м3/ч. Уменьшение чистоты кислорода на 1 % увеличивает время резки на 10-15 %, а расход кислорода на 25-30 %. Ширина реза увеличивается с увеличением толщины разрезаемого металла. При толщине металла от 3 до 25 мм она составляет 3-4 мм, а при толщине 25-50 мм — 4-5 мм.Давление и расход режущего кислорода определяют в зависимости от толщины разрезаемого металла, чистоты кислорода и формы режущего сопла. Давление режущего кислорода при резке металла толщиной от 3 до 300 мм составляет 0,3-1,4 МПа, расход
1.17.15. Для удаления различных накладок, срезки болтов, заклепок, гаек, вырезки дефектных мест, разделки трещин, разрезки труб и профильного проката с толщиной стенок до 10 мм, прожигания отверстий рекомендуется применять воздушно-дуговую резку и строжку. При разделке трещин в ответственных конструкциях обязательна последующая механическая зачистка поверхности разделки на глубину не менее 1 мм для удаления науглероженного слоя металла.
1.17.16. Резка и строжка производятся в различных пространственных положениях. Оптимальная толщина металла при разделке трещин — до 20 мм. Трещина хорошо просматривается во время разделки и после ее окончания. Засверловка концов трещины не требуется.
1.17.17. К работам по воздушно-дуговой резке допускаются сварщики, прошедшие подготовку для выполнения данных работ.
1.17.18. Воздушно-дуговую резку производят резаком конструкции ВНИИЖТ (марка ВДР-400) или резаками другой, конструкции, обеспечивающими удовлетворительное качество поверхности реза.
1.17.19. Резка (строжка) производится с использованием источников постоянного тока. Допускается использование многопостовых источников тока.
1.17.20. Для зачистки науглероженного слоя рекомендуется использовать угловые ручные шлифовальные машины типов УЗМ-100, УЗМ-200 и армированные отрезные шлифовальные круги толщиной 4-6 мм.
|
|
|
1.17.21. Для резки используют круглые омедненные угольные электроды диаметром 6, 8, 10 мм по ТУ 16-757.034-86. Допускается использование иных марок угольных электродов при условии, что по геометрии поверхности реза и ее качеству они не уступают соответствующим показателям, получаемым при использовании указанных выше электродов. Степень науглероживания поверхности реза должна быть не выше, чем при применении электродов по ТУ 16-757.034-86.
1.17.22. При выполнении резки или строжки следует:
1) продуть магистраль сжатого воздуха для удаления влаги;
2) подключить резак к воздушной магистрали и к плюсовому зажиму источника постоянного сварочного тока, изделие — к минусовому зажиму;
3) проверить надежность соединения проводов и их изоляцию;
4) проверить расположение отверстий — два должны быть расположены вдоль оси ручки резака и два под углом 90°;
5) продуть головку резака сжатым воздухом и убедиться, что из всех четырех отверстий воздух выходит под одинаковым давлением. При необходимости прочистить отверстия выхода воздуха;
6) проверить омедненные электроды. Они должны иметь гладкую поверхность без задиров, при необходимости зачистить шкуркой. Максимальный вылет электрода — 120-140 мм;
7) включить источник питания и установить режим;
8) зажечь дугу и, достигнув требуемой глубины, но не более диаметра электрода, начать процесс резки без возвратных движений. Рабочий вылет электрода должен находиться в пределах от 140 до 40 мм.
1.17.23. Угол наклона электрода к поверхности реза должен составлять 40-50°, чтобы обеспечить лучший выдув расплава и уменьшить науглероживание кромок реза.
1.17.24. Перед началом резки необходимо подобрать режим на пластинах. Ориентировочные режимы резки и строжки:
| Диаметр электрода, мм | ||
| Ток, А | 300-350 | 380-450 |
| Напряжение, В | 44-48 | 44-48 |
| Давление воздуха, МПа (кгс/см2) | 0.5-0,6 (5-6) | 0,5-0,6 (5-6) |
1.17.25. После воздушно-дуговой разделки трещин (с целью их последующей заварки) на ответственных изделиях произвести зачистку для удаления науглероженного слоя, убедиться в отсутствии дефектов в виде шлаковых включений, окалины, следов меди, брызг расплавленного металла и т. п.
1.17.26. Во избежание непровара при разделке сквозных трещин перед последующей односторонней ручной сваркой необходимо обеспечить толщину металла под дном канавки с трещиной не более 2 мм. При двусторонней ручной сварке допустимая толщина металла под дном канавки 3 мм.
1.17.27. При организации работ по воздушно-дуговой резке и строжке необходимо руководствоваться требованиями по технике безопасности при сварочных работах, действующими на предприятии.
1.17.28. Учитывая, что струя воздуха способствует выносу расплавленных брызг металла на большое расстояние, необходимо перед началом работ поставить ограждения.
Пайка
1.18.1. Пайка — процесс образования соединения с межатомными связями путем нагрева соединяемых материалов ниже температуры их плавления, их смачивания припоем, затекания припоя в зазор и последующей его кристаллизации.
1.18.2. Пайка применяется при ремонте соединений деталей и узлов холодильных и дизель-генераторных установок рефрижераторного подвижного состава (медных, латунных и стальных трубопроводов между собой и со стальными фланцами и элементами конструкции, проводов кабельных изделий).
В соответствии с ГОСТ 19248-90 различают низкотемпературные припои (до 45 °С) и высокотемпературные (среднеплавкие — 450-1100 °С, высокоплавкие — 1100-1850 °С и тугоплавкие — более 1850 °С). Припои по составу подразделяют на оловянно-свинцовые, оловянные, кадмиевые, свинцовые, цинковые, алюминиевые, серебряные, медно-цинковые (латунные), медные, никелевые, марганцевые и др.; по способности к флюсованию — на флюсуемые и самофлюсующие; по виду полуфабриката — на пастообразные, порошковые, листовые, ленточные, трубчатые и др.
При пайке используют газопламенные горелки, паяльные лампы, паяльники, вакуумные печи с контролируемой атмосферой, высокочастотные установки, ванны (для пайки погружением в расплавы солей и припоя), лучевое оборудование, установки электроконтактного нагрева и др.
При ремонте рефрижераторных секций предпочтительным является способ газопламенной пайки.
1.18.3. Процесс пайки включает:
1) подготовку деталей;
2) сборку деталей с фиксацией требуемого зазора;
3) флюсование соединяемых поверхностей и нанесение припоя;
4) непосредственно пайку;
5) обработку соединения после пайки;
6) контроль паяных соединений.
1.18.4. Подготовка деталей состоит из механической зачистки поверхности от окалины и ржавчины металлической щеткой, шабером, абразивной шкуркой или другим инструментом, а при необходимости — травлением и обезжириванием.
Удаление оксидных пленок с соединяемых поверхностей производится травлением в водных растворах (10-20 %-ных) соляной, серной или фосфорной кислоты при температуре 30-50 °С в течение 10-20 мин. Для травления алюминия и его сплавов применяют растворы едкого натра (50-160 г/л), меди — смесь азотной (180 г/л) и соляной (10 г/л) кислот. После травления детали многократно промывают, обезжиривают химическими растворителями, бензином, щелочными растворами, уайт-спиритом и т. д.
1.18.5. Детали при сборке должны быть надежно зафиксированы с помощью различных способов и приспособлений.
1.18.6. На прочность паяных швов существенно влияет размер паяльного зазора соединения. При его назначении следует учитывать изменение при нагреве. Для гарантированного заполнения паяльного зазора припоем его глубина должна составлять
3-5 толщин паяемого металла.
Размеры зазоров для наиболее распространенных сочетаний "паяемый металл — припой" приведены в табл. 1.42.
При использовании активных паяльных флюсов требуется удаление их остатков из-за высокого коррозионного воздействия на основной металл и шов путем тщательной промывки в воде или растворителях.
Таблица 1.42.
| Наименование припоя | Размер, мм, зазора для паяемого металла | ||||
| Медь | Медные сплавы | Сталь углеродистая и низколегированная | Сталь нержавеющая | алюминий и алюминиевые сплавы | |
| Оловянно-свинцовый | 0,07-0,20 | 0,07-0,20 | 0,05-0,50 | 0,20-0,75 | 0,05-0,15 |
| Медный | — | 0,04-0,20 | 0,001-0,05 | 0,01-0,10 | — |
| Медно-цинковый | 0,04-0,20 | 0,04-0,20 | 0,05-0,25 | 0,02-0,12 | — |
| Медно-фосфористый | 0,04-0,20 | 0,04-0,20 | — | — | — |
| Серебряно- медно-фосфористый | 0,02-0,15 | 0,02-0,15 | — | — | — |
| Серебряный | 0,04-0,25 | 0,04—0,25 | 0,02—0,15 | 0,05-0,10 | — |
| Алюминиевый | — | — | — | — | 0,12-0,25 |
| Цинковый | — | — | — | — | 0,10-0,25 |
1.18.7. Рекомендуемые для пайки флюсы приведены в табл. 1.43.
При низкотемпературной пайке в основном применяют канифоль (температура плавления 70—100 °С) или ее растворы в спирте или органических растворителях, хлористый цинк, соляную кислоту, хлористый аммоний.
При высокотемпературной пайке используют (в сочетании с медными, серебряными и железными припоями) прокаленную буру в виде порошка или пасты, замешанной на ацетоне с добавками вазелина. Для пайки конструкционных и нержавеющих сталей, жаропрочных сплавов, меди и ее сплавов, латуни рекомендуются также флюсы, приведенные в табл. 1.44.
При использовании активных паяльных флюсов требуется удаление их остатков из-за высокого коррозионного воздействия на основной металл и шов путем тщательной промывки в воде или растворителях.
Порошковые флюсы следует хранить в герметичной таре.
1.18.8. Выбор припоя в зависимости от способа пайки и вида паяемого металла или сплава рекомендуется производить по табл. 1.45.
1.18.9. Составы и области применения оловянно-свинцовых припоев приведены в табл. 1.46, медно-цинковых — в табл. 1.47, медно-фосфористых — в табл. 1.48 и серебряных — в табл. 1.49. В обозначении марок припоев буквы означают: Ср — серебро, Кд — кадмий, Ц — цинк, Су — сурьма, М — медь, Ф — фосфор, О — олово, С — свинец. Цифры после букв показывают содержание в процентах основных элементов в припое в последовательности, соответствующей расположению в обозначении указанных выше букв, следующих после буквы П (припой).
Таблица 1.43.
| Состав флюса | Содержание компонентов | Рекомендуемая область применения | Примечание |
| Канифоль | Для электро- и радиотехнических приборов | Бескислотный флюс (промывка не требуется) | |
| Канифоль Бензин Керосин | То же | То же | |
| Канифоль Анилин солянокислый Глицерин | ² | ² | |
| Канифоль Аммоний хлористый Цинк хлористый (раствор) | Для пайки меди и ее сплавов, чугуна, стали и оцинкованного железа, свинца, никеля | ² | |
| Цинк хлористый Вода | То же | Активный | |
| Цинк хлористый Кислота соляная Вода | Для пайки коррозионно-стойких и углеродистых сталей, никеля, серебра, цинка, меди и ее сплавов | | ² | |
| Триэтаноламин Цинк борфтористый Аммоний борфтористый | Для пайки алюминия и его сплавов | Бескислотный | |
| Цинк хлористый Литий хлористый Натрий Хлористый Калий хлористый | То же | Активный, промывка обязательна | |
| Бура | Для пайки углеродистых сталей, чугуна и их сплавов с медно-цинковыми припоями | Для пайки высокотемпературными припоями | |
| Бура Кислота борная Кальций хлористый | Для пайки латуни и меди | То же |
Таблица 1.44.
| Флюс | Состав флюса | Температурный интервал активности флюса, •С | Паяемый металл | Применяемый припой |
| ПВ200 | 18—20 % бура, 65—67 % оксид бора, 14—16 % фтористый кальций | 800—1200 | Нержавеющие и конструкционные стали, медные, алюминиевые и жаропрочные сплавы | Высоко- и среднеплавкие припои |
| ПВ201 | 11-13% бура, 76-78% оксид бора, 9,5-10,5% фтористый кальций, 0,9-1,1% лигатура | 800—1200 | То же | То же |
| ПВ209 | 41-43% фтористый калий, 34-36% оксид бора, 22-24% тетраборат калия | 700-900 | Нержавеющие и конструкционные стали, медь и ее сплавы | Среднеплавкие припои |
| ПВ209Х | 34,8-36,8% кислота борная, 27,9-29,9% гидрат окиси калия, 34,3-36,3% кислота фтористоводородная | 700-900 | То же | То же |
| ПВ284Х | 29-31 % кислота борная, 25-27 % гидрат окиси калия, 43-45 % кислота фтористоводородная | 600—800 | ² | ² |
Таблица 1.45.
| Паяемые металлы | Особенности припоев, применяемых при пайке | ||
| газопламенными горелками | паяльником | погружением в расплавленный припой | |
| Медь и ее сплавы | На оловянной и свинцовой основах | На оловянной и свинцовой основах, медно-цинковые, медно-фосфорные | На оловянной и свинцовой основах, медно-цинковые |
| Углеродистые и легированные стали | На оловянной и свинцовой основах, на основе цинка, кадмия, висмута | На оловянной и свинцовой основах, медь, медно-цинковые, серебряные, никелевые | На оловянной и цинковой основах, медно-цинковые, серебряные |
| Серый и ковкий чугун | На оловянной и свинцовой основах | На оловянной и свинцовой основах, медь, медно-цинковые | На оловянной и свинцовой основах, медноцинковые |
| Алюминий и его сплавы | На цинковой, оловянной и кадмиевой основах | На цинковой и алюминиевой основах | Алюминиевые |
Таблица 1.46.
| Марка припоя | Содержание в припое, % | Механические свойства припоя | Температура плавления припоя, оС | Область применения припоя | ||
| олова | других элементов | aа, МПа | d, % | |||
| ПОС 40-0,5 | 39-41 | 0.2-0,5 сурьма | 183-235 | Пайка монтажных проводов. Лужение и пайка белой жести, оцинкованных деталей кабельных изделий | ||
| ПОС90 | 89-91 | — | 48-50 | 183-220 | Лужение и пайка внутренних швов | |
| ПОС61М | 60-62 | 1,5-2 медь | 44,1 | 183-192 | Лужение и пайка медной проволоки | |
| ПОС40 | 39-41 | — | 35,2-41 | 52-55 | 183-238 | Лужение и пайка электро-аппаратуры, деталей из оцинкованного железа с герметичными швами |
| ПОС10 | 9-11 | — | — | — | 268-299 | Лужение и пайка контактных поверхностей электроаппаратов, приборов и реле |
| ПОССу61-0,5 | 60-62 | 6,2-0,5 сурьма | 44,1 | 35,0 | 183-189 | Лужение и пайка электроаппаратуры, обмоток электрических машин |
| ПОССу 25-0,5 | 24-36 | Тоже | 35,2 | 183-266 | Лужение и пайка радиаторов |
*Остальное свинец
Таблица 1.47.
| Марка припоя | Содержание в припое, % | Интервал кристаллизации припоя, °С | Предел прочности при растяжении, МПа | Область применения припоя | |||
| меди | свинца | железа | прочих составляющих | ||||
| МЦ-48 | 46-50 | 0,5 | 0,1 | — | 860-870 | Для пайки медных сплавов с содержанием меди свыше 68 % | |
| ПМЦ-54 | 52-56 | 0,5 | 0,1 | — | 885-888 | Для пайки меди, бронзы и стали | |
| Л-63 | 62,0-65,0 | 0,07 | 0,2 | 0,017 | 900-905 | Для пайки пластин из твердого сплава на инструмент, работающий с нагревом до 600 °С (медь, серые чугуны, твердые сплавы) | |
| Л-68 | 67-70 | 0,03 | 0,1 | 0,7—1,1 кремний | То же | ||
| ЛОК-59-1-0,3 | 58—60 | - | - | 0,3—0,4 кремний, | - | « | |
| ЛОК-62-0,6-0,4 | 60—63 | 0,1 | 0,2 | 0,4—0,6 олово | « | ||
| Остальное цинк |
| Таблица 1.48. | |||||
| Марка припоя | Содержание в припое, % | Температура расплавления припоя, °С | |||
| меди | фосфора | цинка | олова | ||
| — | — | — | |||
| ПМФ-7 | — | — | |||
| ПМФ-9 | — | — | |||
| ПФОЦ-3-2 |
Примечание. Применяются для пайки соединений из меди и латуни, обладают самофлюсующимися свойствами.
| Таблица 1.49 | |
| Марка припоя | Примерное назначение припоя |
| ПСр 72; ПСр 71; ПСр 62; ПСр 50КД; ПСр 50; ПСр 45; ПСр 40; ПСр 37,5; ПСр 25; ПСр 15; ПСр 10; ПСр 2,5 | Лужение и пайка меди, медных и медно-никелевых сплавов, никеля, нейзильбера, латуней и бронз |
| ПСр 72; ПСр 62; ПСр 40; ПСр 25; ПСр 12М | Пайка стали с медью, никелем, медными и медно-никелевыми сплавами |
| ПСр 40 | Пайка меди и латунсй с коваром, никелем, с нержавеющими сталями, пайка свинцово-оловянистых бронз |
| ПСрО 10-90; ПСрОСу 8; ПСрМО 5; ПСрОС 3,5-95; ПСрО 3-58; ПСрОС 2-58; ПСр 2; ПСр 1,5 | Пайка и лужение меди, никеля, медных и медно-никелевых сплавов, пайка посеребренных деталей |
| ПСр25Ф;ПСр15; ПСр71. | Самофлюсующиеся припои для пайки меди с бронзой, меди с медью, бронзы с бронзой |
| ПСр 45; ПСр 25; ПСр 25Ф; ПСр 15 | Пайка меди, серебра и их сплавов в электротехнических изделиях, в частности в контактах |
| ПСрМО 68-27-5; ПСрКдМ 50-34-16; ПСрМЦКд 45-15-16-24; ПСр 3; ПСр 2,5 | Пайка и лужение цветных металлов и сталей |
1.18.10. Пайка углеродистых сталей особых затруднений не вызывает и может быть выполнена любым из известных способов. Припои, содержащие фосфор, применять из-за охрупчивания шва в ответственных соединениях не рекомендуется. Высокое содержание графита в чугуне затрудняет пайку из-за его плохой смачиваемости.
Алюминий и его сплавы паяют с применением реактивных флюсов на основе хлористых солей цинка, олова, аммония и фтористых солей натрия, калия или лития, а также органических флюсов на основе фторборатов кадмия, цинка или аммония. Пайку алюминия можно вести и без флюса.
1.18.11. Дефекты паяных соединений (непропай, трещины, поры, раковины, включения) выявляют внешним осмотром, испытанием на плотность, нагружением, выборочным определением механических свойств соединений. Ответственные соединения контролируют электромагнитными, рентгеновскими и акустическими методами, металлографическими исследованиями и коррозионными испытаниями.
Сварка чугуна
1.19.1. Чугун — конструкционный материал, содержащий более 1,7 % углерода, имеет хорошие литейные свойства, малый коэффициент линейного расширения, пониженную чувствительность к концентраторам напряжения, высокую износостойкость.
Чугуны подразделяют на белые, серые, ковкие и высокопрочные. Белый чугун имеет высокую твердость, плохо обрабатывается режущим инструментом и практически сварке не подвергается. Серые чугуны при определенных условиях удовлетворительно свариваются и хорошо поддаются механической обработке.
1.19.2. Сварочные или наплавочные процессы выполняют с расплавлением основного металла (сварка), либо без него (пайко-сварка, пайка). Их делят на две основные группы: к первой относятся процессы, в которых наплавленный металл имеет структуру чугуна с заданными свойствами; ко второй — процессы, в которых наплавленный металл является сплавом с высоким содержанием никеля, меди, высоколегированной или углеродистой стали. В первом случае применяют сварку с предварительным нагревом. При исправлении небольших дефектов рекомендуется газовая сварка, обеспечивающая условия образования структуры серого чугуна. При заварке крупных дефектов применяют ручную дуговую сварку с использованием чугунных электродов или механизированную сварку порошковой проволокой.
1.19.3. Сварка чугуна может быть горячей, низкотемпературной и холодной.
Горячую сварку применяют при ремонте деталей ответственного назначения. Высокий предварительный или сопутствующий подогрев чугуна до температуры 600—650 °С и замедленное охлаждение дают возможность получать сварные соединения, мало отличающиеся по прочности и плотности от основного металла.
Низкотемпературную (полугорячую) сварку выполняют дуговым и газопламенным способами при местном или полном нагреве детали до температуры 300—400 °С. При заварке дефектов на краях небольших деталей достаточен подогрев до температуры
150—200 °С.
Холодную сварку осуществляют без предварительного подогрева детали. Этим способом восстанавливают крупногабаритные изделия из серого чугуна, подогрев которых затруднен (блоки дизелей, детали компрессоров и др.). Этот вид сварки, в основном, выполняют дуговым способом с применением электродов из цветных сплавов, порошковой проволоки, чугунных прутков, а также стальных электродов.
1.19.4. Подготовка кромок под сварку должна выполняться механическим способом; при горячей газовой сварке разрешается разделывать дефектные места газовой горелкой.
1.19.5. Технология горячей сварки предусматривает подогрев и медленное охлаждение. Подогрев должен выполняться равномерно до температуры 600—650 °С со скоростью
20—100 °С/ч (появление темно-красного свечения) без сквозняков.
1.19.6. Горячая сварка подразделяется на:
1) газовую с применением чугунных прутков;
2) дуговую плавящимися электродами со стержнем из чугунных прутков;
3) дуговую угольным электродом с применением чугунных прутков;
4) механизированную порошковой проволокой марок ПП-АНЧ-2 и ППЧ-ЗМ.
1.19.7. Сварочный ток устанавливается в зависимости от диаметра электродов. Ориентировочные значения тока приведены в табл. 1.50.
1.19.8. Газовую сварку чугуна горячим способом производят ацетилено-кислородным пламенем с использованием универсальных горелок типов Г2, ГЗ и их прототипов. Разрешается применение газов — заменителей ацетилена. Для сварки используют специальные горелки; типа ГЗУ, которые комплектуют наконечниками на один номер больше, чем при ацетилено-кислородной сварке. Сварку производят нормальным пламенем или с небольшим избытком ацетилена.
1.19.9. Небольшие детали нагревают до температуры 300—400°С, более крупные — до 500—700 °С в зависимости от толщины стенок, жесткости конструкции и размера дефекта.
| Таблица 1.50. | ||
| Способ сварки | Диаметр электродов, мм | Ток, А |
| Ручная дуговая покрытым электродом | 6-9 10—12 | 300-400 400-600 |
| Ручная дуговая угольным электродом | 8—10 | 280—350 |
| 10—12 | 300—400 | |
| 12—16 | 350-500 | |
| 16-18 | 350-600 | |
| Механизированная порошковой проволокой марки: ППЧ-ЗМ ПП-АНЧ-2 | - - | 350—700 200—550 |
1.19.10. В качестве присадочного металла используют чугунные прутки диаметром 6—12 мм и длиной 400—700 мм. Рекомендуются следующие номера наконечника горелки и диаметра прутка:
| Площадь дефекта, см2 | 5—20 | 20—30 | Более 30 | |
| Номер наконечника горелки | ||||
| Диаметр присадочного прутка, мм | 6—8 | 8 —10 |
1.19.11. При горячей сварке обязательно применение порошковых флюсов, состав которых приведен в табл. 1.51.
1.19.12. Перед горячей сваркой поверхность дефекта и прилегающие кромки очищают от окислов и загрязнений пламенем горелки или металлической щеткой, разделывают кромки дефекта под углом 70—80°. На деталях толщиной более 5 мм концы трещин предварительно засверливают. Сварку ведут отдельными ваннами длиной 20— 50 мм.
Неметаллические включения удаляют из сварочной ванны с помощью флюсования жидкого металла и интенсивного его перемешивания присадочным прутком.
Сваренную деталь для замедленного охлаждения необходимо закрыть листовым асбестом, не оставляя зазоров, или охладить с печью.
1.19.13. Низкотемпературную пайкосварку чугуна применяют для устранения дефектов, обнаруженных при механической обработке деталей. Основной металл не доводят до температуры плавления, расплавляют только присадочный пруток или припой.
Применяют два способа пайкосварки: чугунными присадочными прутками и латунными припоями.
Сварку чугунными прутками рекомендуется применять для получения в наплавленном металле структур чугуна. Сварку ведут горелками типов Г2, ГЗ при нейтральном пламени. В качестве присадочного материала применяют прутки типа НЧ-2 или УНЧ-2 и флюсы ФСЧ-4, МАФ-1.
Таблица 1.51
| Номер флюса | Состав флюса |
| 100% буры* 56 % прокаленной буры, 22 % углекислого натрия, 22% углекислого калия | |
| 50 % технической буры, 50 % двууглекислого натрия | |
| 23 % плавленой буры, 27 % углекислого натрия, 50 % натриевой селитры | |
| 50 частей прокаленной буры, 50 частей натриевой селитры, 4 части керосина |
* Применяется плавленая, прокаленная или техническая бура.
Латунные припои рекомендуется использовать для устранения мелких поверхностных дефектов при очень малом припуске на последующую механическую обработку. Применяются флюсы марок ФПСН-1, ФПСН-2 и присадочные прутки марок ЛОК-50-1-03, ЛОМНА-49-06-10-4-0,4.
Деталь должна быть установлена в слегка наклонное положение, пайко-сварку производят снизу вверх. Способ сварки — правый. Наплавленный металл проковывают ручным медным молотком.
1.19.14. При дуговой сварке без предварительного нагрева (холодная сварка) применяются электроды со специальными покрытиями из медно-никелевой проволоки (марки МНЧ-2), железоникелевой (марки ОЗЖН-1), никелевой (марки ОЗЧ-3,034-4), низкоуглеродистой модифицированной стали (марки ЦЧ-4), медной проволоки (марки 034-6) и др.
1.19.15. Холодную сварку следует выполнять короткими валиками длиной 20—40 мм с обязательной проковкой их в горячем состоянии скругленным зубилом. Наложение следующего валика следует производить только после охлаждения предыдущего до 50—60 °С.
1.19.16. При механизированной сварке допускается применять самозащитные порошковые проволоки, изготовленные на никелевой основе, и марки МН-25 на медной основе. Сварка проволоками выполняется на серийно выпускаемых полуавтоматах.
1.19.17. Для исправления небольших несквозных дефектов в деталях, выявленных на финишных оп
|
|
|
