Skirtingo metalo suvirinimui būdingos tam tikros problemos, kurios trukdo jo vystymuisi, pavyzdžiui, skirtingų metalų lydymosi zonos sudėtis ir veikimas.Didžioji dalis nevienodos metalo suvirinimo konstrukcijos pažeidimo atsiranda lydymosi zonoje.Dėl skirtingų suvirinimo siūlių kristalizacijos charakteristikų kiekvienoje sekcijoje šalia lydymosi zonos taip pat lengva suformuoti pereinamąjį sluoksnį, kurio veikimas ir sudėtis keičiasi.
Be to, dėl ilgo laiko aukštoje temperatūroje difuzinis sluoksnis šioje srityje išsiplės, o tai dar labiau padidins metalo nelygumus.Be to, kai suvirinami skirtingi metalai arba po suvirinimo termiškai apdorojant arba naudojant aukštą temperatūrą, dažnai pastebima, kad mažai legiruotoje pusėje esanti anglis „migruoja“ per suvirinimo ribą iki didelio legiruoto suvirinimo siūlės, sudarydama ant jo dekarbonizacijos sluoksnius. abiejose sintezės linijos pusėse.Karbiurizacijos sluoksnis, netauriųjų metalų, sudaro dekarbonizacijos sluoksnį mažo lydinio pusėje, o karbiurizacijos sluoksnis susidaro didelio lydinio suvirinimo pusėje.
Skirtingų metalinių konstrukcijų naudojimo ir plėtros kliūtys ir kliūtys dažniausiai pasireiškia šiais aspektais:
1. Kambario temperatūroje skirtingų metalų suvirintos jungties srities mechaninės savybės (tokios kaip tempimas, smūgis, lenkimas ir kt.) paprastai yra geresnės nei suvirinamo netauriojo metalo.Tačiau esant aukštai temperatūrai arba po ilgalaikio eksploatavimo aukštoje temperatūroje, jungties plotas yra prastesnis nei netauriojo metalo.medžiaga.
2. Tarp austenito suvirinimo ir perlito netauriojo metalo yra martensito pereinamoji zona.Ši zona turi mažą kietumą ir yra didelio kietumo trapus sluoksnis.Tai taip pat yra silpna zona, kuri sukelia komponentų gedimą ir žalą.Tai sumažins suvirintą struktūrą.naudojimo patikimumas.
3. Dėl anglies migracijos terminio apdorojimo po suvirinimo metu arba dirbant aukštoje temperatūroje abiejose lydymosi linijos pusėse susidarys angliavandenių sluoksniai ir dekarbonizuoti sluoksniai.Paprastai manoma, kad anglies kiekio sumažinimas dekarbonizuotame sluoksnyje sukels didelius pokyčius (paprastai pablogės) vietovės struktūroje ir veikime, todėl ši sritis gali anksti sugesti eksploatacijos metu.Daugelio eksploatuojamų arba testuojamų aukštos temperatūros vamzdynų gedimo dalys yra sutelktos dekarbonizacijos sluoksnyje.
4. Gedimas yra susijęs su tokiomis sąlygomis kaip laikas, temperatūra ir kintamasis įtempis.
5. Terminis apdorojimas po suvirinimo negali pašalinti liekamojo įtempių pasiskirstymo jungties srityje.
6. Cheminės sudėties nehomogeniškumas.
Kai suvirinami skirtingi metalai, kadangi abiejose siūlės pusėse esantys metalai ir siūlės lydinio sudėtis akivaizdžiai skiriasi, suvirinimo proceso metu netaurieji metalai ir suvirinimo medžiaga išsilydys ir susimaišys.Maišymo vienodumas keisis keičiantis suvirinimo procesui.Keičiasi ir maišymo vienodumas taip pat labai skiriasi skirtingose suvirinto jungties padėtyse, todėl suvirintos jungties cheminė sudėtis yra nehomogeniška.
7. Metalografinės struktūros nehomogeniškumas.
Dėl suvirinto jungties cheminės sudėties nenutrūkstamumo, patyrus suvirinimo terminį ciklą, kiekvienoje suvirintos jungties srityje atsiranda skirtingos struktūros, o kai kuriose vietose dažnai susidaro itin sudėtingos organizacinės struktūros.
8. Veiklos nenutrūkstamumas.
Suvirintų jungčių cheminės sudėties ir metalografinės struktūros skirtumai lemia skirtingas suvirintų jungčių mechanines savybes.Įvairių sričių išilgai suvirintos jungties stiprumas, kietumas, plastiškumas, kietumas, smūginės savybės, šliaužimas aukštoje temperatūroje ir ilgaamžiškumo savybės labai skiriasi.Dėl šio reikšmingo nehomogeniškumo skirtingos suvirinto jungties sritys tomis pačiomis sąlygomis elgiasi labai skirtingai, atsiranda susilpnėjusių ir sutvirtintų sričių.Ypač esant aukštai temperatūrai, techninės priežiūros metu naudojamos skirtingos metalinės suvirintos jungtys.Dažnai pasitaiko ankstyvų gedimų.
Skirtingų suvirinimo būdų, suvirinant skirtingus metalus, charakteristikos
Dauguma suvirinimo būdų gali būti naudojami suvirinant skirtingus metalus, tačiau renkantis suvirinimo būdus ir formuluojant proceso priemones vis tiek reikia atsižvelgti į skirtingų metalų charakteristikas.Atsižvelgiant į skirtingus netauriųjų metalų ir suvirintų jungčių reikalavimus, lydomasis suvirinimas, suvirinimas slėgiu ir kiti suvirinimo būdai yra naudojami nevienodo metalo suvirinimui, tačiau kiekvienas turi savo privalumų ir trūkumų.
1. Suvirinimas
Dažniausias lydomojo suvirinimo metodas skirtingų metalų suvirinimui yra lankinis elektrodinis suvirinimas, suvirinimas povandeniniu lanku, suvirinimas ekranuotais dujomis, suvirinimas elektros šlaku, suvirinimas plazminiu lanku, suvirinimas elektronų pluoštu, suvirinimas lazeriu ir kt. Norėdami sumažinti skiedimą, sumažinkite lydymą. Paprastai gali būti naudojamas įvairių metalinių pagrindinių medžiagų lydymosi kiekis, elektronų pluošto suvirinimas, lazerinis suvirinimas, plazminis lankinis suvirinimas ir kiti metodai su didesniu šilumos šaltinio energijos tankiu.
Siekiant sumažinti įsiskverbimo gylį, galima taikyti technologines priemones, tokias kaip netiesioginis lankas, svyruojanti suvirinimo viela, juostelės elektrodas ir papildoma be įtampos suvirinimo viela.Bet nesvarbu, kol tai yra lydomasis suvirinimas, dalis netauriųjų metalų visada išsilydys į suvirinimo siūlę ir praskies.Be to, taip pat susidarys intermetaliniai junginiai, eutektika ir kt.Siekiant sušvelninti tokį neigiamą poveikį, metalų buvimo skystoje arba aukštos temperatūros kietoje būsenoje laikas turi būti kontroliuojamas ir sutrumpinamas.
Tačiau nepaisant nuolatinio suvirinimo metodų ir proceso priemonių tobulinimo ir tobulinimo, suvirinant skirtingus metalus vis dar sunku išspręsti visas problemas, nes yra daug metalų rūšių, įvairūs eksploataciniai reikalavimai, skirtingos jungčių formos.Daugeliu atvejų būtina Konkrečių skirtingų metalinių jungčių suvirinimo problemoms spręsti naudojamas slėginis suvirinimas ar kiti suvirinimo būdai.
2. Suvirinimas slėgiu
Dauguma slėginio suvirinimo būdų tik įkaitina suvirinamą metalą iki plastinės būsenos arba net nekaitina, o taiko tam tikrą slėgį kaip pagrindinę savybę.Lyginant su lydomuoju suvirinimu, slėginis suvirinimas turi tam tikrų pranašumų suvirinant skirtingas metalines jungtis.Kol jungties forma leidžia ir suvirinimo kokybė atitinka reikalavimus, slėginis suvirinimas dažnai yra racionalesnis pasirinkimas.
Slėgio suvirinimo metu skirtingų metalų paviršiai gali išsilydyti arba netirpti.Tačiau dėl slėgio poveikio, net jei ant paviršiaus yra išlydyto metalo, jis bus išspaustas ir iškraunamas (pvz., žaibinis suvirinimas ir frikcinis suvirinimas).Tik retais atvejais Po slėginio suvirinimo (pavyzdžiui, taškinio suvirinimo) lieka išlydytas metalas.
Kadangi slėginis suvirinimas neįkaista arba kaitinimo temperatūra yra žema, tai gali sumažinti arba išvengti neigiamo šiluminių ciklų poveikio netauriųjų metalų metalo savybėms ir užkirsti kelią trapių intermetalinių junginių susidarymui.Kai kurios slėginio suvirinimo formos gali netgi išspausti iš jungties susidariusius intermetalinius junginius.Be to, nekyla problemų dėl suvirinimo metalo savybių pokyčių, atsiradusių dėl skiedimo slėginio suvirinimo metu.
Tačiau dauguma slėginio suvirinimo metodų turi tam tikrus reikalavimus jungties formai.Pavyzdžiui, taškinis suvirinimas, siūlių suvirinimas ir ultragarsinis suvirinimas turi naudoti juosmens jungtis;frikcinio suvirinimo metu bent vienas ruošinys turi būti besisukančio korpuso skerspjūvio;suvirinimas sprogimu taikomas tik didesnio ploto jungtims ir pan. Slėginio suvirinimo įranga dar nėra populiari.Tai neabejotinai riboja slėginio suvirinimo taikymo sritį.
3. Kiti metodai
Be lydinio suvirinimo ir slėginio suvirinimo, yra keletas būdų, kuriais galima suvirinti skirtingus metalus.Pavyzdžiui, litavimas yra skirtingų metalų suvirinimo tarp užpildo ir netauriojo metalo metodas, tačiau čia aptariamas ypatingesnis litavimo būdas.
Yra metodas, vadinamas lydymosi suvirinimu-litavimu, tai yra, skirtingo metalo jungties žemos lydymosi temperatūros netauriųjų metalų pusė yra suvirinama lydymo būdu, o aukštos lydymosi temperatūros netauriųjų metalų pusė yra lituojama.Ir dažniausiai litavimui naudojamas tas pats metalas, kaip ir žemos lydymosi temperatūros bazinė medžiaga.Todėl suvirinimo procesas tarp litavimo užpildo metalo ir žemos lydymosi temperatūros netauriojo metalo yra tas pats metalas ir nėra jokių ypatingų sunkumų.
Litavimo procesas vyksta tarp užpildo metalo ir aukšto lydymosi netauriojo metalo.Netaurieji metalai netirpsta ir nesikristalizuoja, todėl galima išvengti daugelio suvirinamumo problemų, tačiau užpildo metalas reikalingas tam, kad būtų galima gerai sudrėkinti netauriuosius metalus.
Kitas metodas vadinamas eutektiniu litavimu arba eutektiniu difuziniu litavimu.Taip reikia pašildyti skirtingų metalų kontaktinį paviršių iki tam tikros temperatūros, kad du metalai kontaktiniame paviršiuje sudarytų žemos lydymosi temperatūros eutektiką.Žemos lydymosi temperatūros eutektika šioje temperatūroje yra skysta ir iš esmės tampa tam tikru lydmetaliu, kuriam nereikia išorinio lydmetalio.Litavimo metodas.
Žinoma, tam reikia sudaryti žemos lydymosi temperatūros eutektiką tarp dviejų metalų.Skirtingų metalų difuzinio suvirinimo metu pridedama tarpinio sluoksnio medžiaga, o tarpinio sluoksnio medžiaga kaitinama esant labai žemam slėgiui, kad išsilydytų arba susidarytų žemos lydymosi temperatūros eutektika, besiliečianti su suvirinamu metalu.Šiuo metu susidaręs plonas skysčio sluoksnis, po tam tikro šilumos išsaugojimo proceso laikotarpio, priverčia tarpinio sluoksnio medžiagą išsilydyti.Kai visos tarpinio sluoksnio medžiagos yra išsklaidytos į pagrindinę medžiagą ir homogenizuotos, gali susidaryti nepanaši metalinė jungtis be tarpinių medžiagų.
Taikant šį metodą, suvirinimo proceso metu susidaro nedidelis kiekis skysto metalo.Todėl jis taip pat vadinamas skystosios fazės pereinamuoju suvirinimu.Jų bendras bruožas yra tas, kad jungtyje nėra liejimo struktūros.
Į ką reikia atkreipti dėmesį suvirinant skirtingus metalus
1. Apsvarstykite suvirinimo siūlės fizines, mechanines savybes ir cheminę sudėtį
(1) Atsižvelgiant į vienodo stiprumo perspektyvą, pasirinkite suvirinimo strypus, atitinkančius netauriojo metalo mechanines savybes, arba derinkite netauriojo metalo suvirinamumą su nevienodo stiprumo ir gero suvirinamumo suvirinimo strypais, tačiau atsižvelkite į konstrukcinę formą. suvirinti, kad atitiktų vienodą stiprumą.Stiprumo ir kiti standumo reikalavimai.
(2) Padarykite, kad jo lydinio sudėtis atitiktų pagrindinę medžiagą arba būtų artima jai.
(3) Kai netauriajame metale yra daug kenksmingų C, S ir P priemaišų, reikia pasirinkti suvirinimo strypus, pasižyminčius geresniu atsparumu įtrūkimams ir poringumui.Rekomenduojama naudoti kalcio titano oksido elektrodą.Jei vis tiek nepavyksta išspręsti, galima naudoti mažai vandenilio natrio kiekį turintį suvirinimo strypą.
2. Atsižvelkite į darbo sąlygas ir suvirinimo atlikimą
(1) Esant dinaminei apkrovai ir smūginei apkrovai, be stiprumo užtikrinimo, keliami aukšti atsparumo smūgiams ir pailgėjimo reikalavimai.Vienu metu reikia pasirinkti žemo vandenilio, kalcio titano ir geležies oksido tipo elektrodus.
(2) Jei liečiasi su ėsdinančia terpe, reikia pasirinkti tinkamus nerūdijančio plieno suvirinimo strypus, atsižvelgiant į terpės tipą, koncentraciją, darbinę temperatūrą ir tai, ar tai yra bendroji apranga, ar tarpkristalinė korozija.
(3) Dirbant susidėvėjimo sąlygomis, reikia atskirti, ar tai yra įprastas, ar smūginis, ir ar jis susidėvėjo esant normaliai, ar aukštai temperatūrai.
(4) Dirbant ne temperatūros sąlygomis, reikia pasirinkti atitinkamus suvirinimo strypus, užtikrinančius žemos arba aukštos temperatūros mechanines savybes.
3. Atsižvelkite į suvirinimo bendros formos sudėtingumą, standumą, paruošimą suvirinimo lūžiui ir suvirinimo padėtį.
(1) Suvirintų siūlių, turinčių sudėtingų formų arba didelio storio, suvirinimo metalo susitraukimo įtempis aušinimo metu yra didelis ir gali atsirasti įtrūkimų.Reikia pasirinkti suvirinimo strypus, turinčius didelį atsparumą įtrūkimams, pvz., mažai vandenilio turinčius suvirinimo strypus, didelio kietumo suvirinimo strypus arba geležies oksido suvirinimo strypus.
(2) Suvirinimui, kurio negalima apversti dėl sąlygų, turi būti parinkti suvirinimo strypai, kuriuos galima suvirinti visose padėtyse.
(3) Sunkiai valomoms suvirinimo dalims naudokite rūgštinius suvirinimo strypus, kurie labai oksiduojasi ir nėra jautrūs nuosėdoms ir alyvai, kad išvengtumėte defektų, pvz., porų.
4. Apsvarstykite suvirinimo vietos įrangą
Vietose, kur nėra nuolatinės srovės suvirinimo aparato, nepatartina naudoti suvirinimo strypų su ribotu nuolatinės srovės maitinimu.Vietoj to reikėtų naudoti suvirinimo strypus su kintamosios ir nuolatinės srovės maitinimu.Kai kuriems plienams (pvz., karščiui atspariam perlitiniam plienui) po suvirinimo reikia pašalinti šiluminį įtempį, tačiau jie negali būti termiškai apdoroti dėl įrangos sąlygų (arba konstrukcinių apribojimų).Vietoj jų reikėtų naudoti suvirinimo strypus, pagamintus iš netauriųjų metalų medžiagų (pvz., austenitinio nerūdijančio plieno), o termiškai apdoroti po suvirinimo nebūtina.
5. Apsvarstykite galimybę pagerinti suvirinimo procesus ir apsaugoti darbuotojų sveikatą
Jei tiek rūgštiniai, tiek šarminiai elektrodai gali atitikti reikalavimus, rūgštiniai elektrodai turėtų būti naudojami kuo dažniau.
6. Atsižvelkite į darbo našumą ir ekonominį racionalumą
Esant tokioms pat savybėms, vietoj šarminio suvirinimo strypų turėtume pabandyti naudoti pigesnius rūgštinio suvirinimo strypus.Iš rūgštinių suvirinimo strypų brangiausi yra titano tipo ir titano-kalcio tipo.Atsižvelgiant į mano šalies mineralinių išteklių padėtį, titano geležis turėtų būti aktyviai skatinama.Dengtas suvirinimo strypas.
Paskelbimo laikas: 2023-10-27