RU2146190C1 - Соединительный шов в деталях из цинка и его сплавов и способ его получения - Google Patents
Соединительный шов в деталях из цинка и его сплавов и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2146190C1 RU2146190C1 RU96117661A RU96117661A RU2146190C1 RU 2146190 C1 RU2146190 C1 RU 2146190C1 RU 96117661 A RU96117661 A RU 96117661A RU 96117661 A RU96117661 A RU 96117661A RU 2146190 C1 RU2146190 C1 RU 2146190C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- parts
- metal
- zinc
- joint
- base metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при реставрации, изготовлении и ремонте изделий из цинка сваркой и пайкой. Соединительный шов является комбинированным сварно-паяным. Состоит из сварной части шва на глубину 10-90% от толщины соединяемых металлов и из паяной части шва на оставшуюся глубину соединения. В качестве источника нагрева основного и присадочного металлов применяют струю газа (аргона или воздуха), нагретого до температуры выше температуры плавления основного металла. Сварку ведут с применением присадочного металла, более легкоплавкого чем основной металл, на глубину 10-90% от толщины соединяемых металлов. Обеспечивают нагрев остальной части основного металла в соединении до температуры выше температуры плавления присадочного металла, но ниже температуры плавления основного металла. Пайку металла в остальной части соединения осуществляют на глубину 90-10% от толщины соединяемых металлов. В результате обеспечивается прочное соединение деталей без значительных повреждений поверхности у зоны соединения и прожогов в высокохудожественных и других изделиях из цинковых сплавов. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при реставрации художественных изделий из цинка и его сплавов, а также при изготовлении и ремонте деталей и заготовок из цинка и его сплавов в различных отраслях хозяйства.
Детали из цинка и его сплавов или части этих деталей могут соединяться между собой с помощью паяных или сварных швов, получаемых с использованием способов пайки или сварки.
Для соединения деталей из цинка и его сплавов могут применяться сварные швы, выполняемые с применением газового и дугового в среде аргона способов сварки. При этом в качестве присадочного материала используют присадочные прутки, нарезанные из листового цинка той же толщины, что и основной металл (С. М. Гуревич. Справочник по сварке цветных металлов. Киев: Наукова Думка, 1981, с. 424-425).
В процессе реставрации высокохудожественных изделий из цинка и его сплавов (например, скульптур) приходится соединять отдельные части деталей между собой, устранять имеющиеся в них трещины, глубокие свищи и др. Способы дуговой сварки в среде аргона и пламенем газовой горелки не всегда могут быть применены для этих целей из-за возможного неблагоприятного воздействия дуги или пламени газовой горелки на участки поверхности реставрируемых изделий рядом с непосредственным местом сварки, из-за образования большого объема расплавленного металла и возможного прожога отдельных участков изделий, приводящих к разрушению этих поверхностей и порче исторически ценных художественных изделий.
Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются паяный шов и способ пайки, например, в пламени газовой горелки, применяемые для соединения деталей из цинка и его сплавов и для исправления дефектов в цинковых отливках с применением оловянно-свинцовых, оловянно-цинковых, кадмиевых и др. припоев (Н.Ф.Лашко, С.В.Лашко-Аванян. Пайка металлов - М.: Машгиз, 1959 г., с. 425-426), выбранные авторами за прототип.
Однако применение паяных швов и способа пайки деталей из цинковых сплавов обладает рядом существенных недостатков, основными из которых являются низкая прочность паяных швов, выполненных с применением легкоплавких припоев по сравнению с прочностью основного металла; возникновение контактной коррозии между металлом паяного шва и основным металлом из-за существенного отличия в химических составах металла паяного шва и цинкового сплава; трудность, а иногда и невозможность обеспечить отсутствие непропаев в паяных соединениях толстостенных деталей (например, в толстостенных частях скульптур из цинковых сплавов).
Последнее объясняется тем, что для обеспечения хорошего соединения жидкого металла припоя с основным металлом необходимо, чтобы основной металл по всему сечению был нагрет выше температуры плавления припоя и жидкий припой смачивал основной металл. Однако в толстостенных изделиях такой нагрев основного металла при пайке не всегда представляется возможным выполнить. Поэтому во многих паяных изделиях из цинка и его сплавов наблюдаются непропаи в нижней части соединений.
Известен также способ низкотемпературной сварки-пайки, при котором расплавляется только легкоплавкий присадочный пруток и флюс, а основной металл не доводится до плавления, и который применяется для соединения металлов и исправления в них дефектов (Технология электрической сварки металлов и сплавов плавления. Под редакцией академика Б.Е. Патона. - М.:Машиностроение, 1974, с. 506). Однако получаемые при этом паяные соединения обладают теми же недостатками, что и паяные соединения, получаемые при обычных способах пайки.
Задачей настоящего изобретения является создание такого соединительного шва в деталях из цинковых сплавов и способа его получения, при которых обеспечивается получение прочного соединения этих деталей между собой при отсутствии значительных повреждений поверхности у зоны соединения и прожогов в высокохудожественных и других изделиях из цинковых сплавов.
Поставленная задача может быть решена в том случае, если соединительный шов будет комбинированным сварно-паяным (фиг. 1) и будет состоять из сварной части шва (1), выполненной на глубину 10-90% от толщины соединяемых металлов (2), и из паяной части шва (3), выполненной на оставшуюся глубину соединения, а способ его получения будет заключаться в том, что в качестве источника нагрева основного и присадочного металлов применяют струю газа (аргона или воздуха), нагретого до температуры выше температуры плавления основного металла, сварку ведут на глубину 10-90% от толщины соединяемых металлов и при этом обеспечивают нагрев остальной части металла в соединении до температуры выше температуры плавления присадочного металла, более легкоплавкого, чем основной металл, но ниже температуры плавления основного металла, и достаточный для осуществления пайки на остальной части толщины соединяемых металлов, выполнение которой осуществляется одновременно со сваркой верхней части соединения.
Преимуществами получаемого соединительного комбинированного сварно-паяного шва являются то, что в верхней (как правило, большей) части сечения он является сварным, а в остальной части соединения - паяным, причем паяный шов является продолжением сварного шва и получается одновременно со сварным швом. Наличие в нижней части соединения паяного шва обеспечивает предотвращение полного проплавления и даже прожега основного металла за счет отсутствия расплавления основного металла в нижней части соединения; наличие в верхней части соединения сварного шва, состоящего из значительной доли основного металла (цинка) и частично из более легкоплавкого присадочного металла, обеспечивает существенное повышение прочности соединения и коррозионной стойкости соединяемых участков по сравнению с паяным швом, так как химический состав получаемого сварного шва намного ближе к составу основного металла, чем химический состав паяного шва. Применяемая в качестве источника нагрева струя газа (аргона или воздуха), нагреваемого специальным нагревательным устройством до заданной температуры и истекающего из сопла в зону соединения с заданной скоростью, является не таким жестким источником нагрева, как электрическая дуга или газовое пламя, и позволяет легко и в широких пределах регулировать величину зоны, температуру нагрева и степень проплавления основного металла таким образом, чтобы как можно меньше повреждать элементы поверхности деталей. Применяемая в качестве источника нагрева струя нагретого аргона обеспечивает не только нагрев и плавление основного и присадочного металлов, но и их защиту от окисления воздухом. В случае использования в качестве источника нагрева струи нагретого воздуха необходимо защищать зону соединения от вредного воздействия воздуха флюсом, например, канифольным, предварительно наносимым на поверхности деталей, подвергающихся комбинированной сварке и пайке, и на поверхность присадочных прутков.
Экспериментальные работы выполнялись при соединении цинковых пластин толщиной 2, 5 и 8 мм. Соединение пластин выполнялось с применением как струи нагретого аргона, так и струи нагретого воздуха. Пластины толщиной 2 и 5 мм соединялись без разделки кромок. Для соединения пластин толщиной 8 мм на пластинах была выполнена разделка кромок с суммарным углом раскрытия 65-70o и глубиной разделки 4 мм. Подлежащие соединению участки основного металла по наружной поверхности и торцам механическим путем были зачищены до металлического блеска. В качестве присадочного материала в обоих случаях применялись прутки оловянно-цинкового сплава эвтектического состава (90% олова, 10% цинка). При применении в качестве источника нагрева струи нагретого воздуха на места, подлежащие соединению, с наружной стороны и с торцем был нанесен слой канифольного флюса.
На подготовленные указанным образом пластины направлялась струя нагретого до температуры 650-750oC газа. Как только основной металл начинал плавиться, в зону нагрева подавался присадочный металл. Под влиянием струи нагретого газа присадочный металл расплавлялся и затекал в зазор между соединяемыми деталями в нижней части пластин, образуя там паяный шов, а в верхней части вместе с расплавленным основным металлом образовывал общую сварочную ванну и после затвердевания - сварной шов.
Вырезанные из полученных соединений макрошлифы показали, что пластины надежно соединены между собой комбинированным сварно-паяным швом: сварным в верхней части пластин и паяным на глубину до 50% от толщины в остальной части пластин. Дефекты в полученных соединениях при внешнем осмотре и при осмотре поперечных сечений на макрошлифах в виде трещин, несплавлений, непропаев, свищей отсутствовали.
Из полученных соединений пластин цинка были изготовлены плоскоразрывные образцы без усиления шва. Временное сопротивление разрыву полученных плоскоразрывных образцов составило 38-65 МПа, причем разрушение проходило по металлу шва. В чисто паяном соединении из этих же пластин цинка толщиной 2 мм, выполненных с применением в качестве припоя рассмотренного эвтектического сплава олова с цинком, временное сопротивление разрыву составило 22-25 МПа.
Таким образом, предлагаемый способ соединения позволяет изготавливать, ремонтировать или реставрировать детали из цинка и его сплавов при отсутствии прожогов и значительных повреждений поверхности при обеспечении высокого качества и высокой прочности соединений, что обусловливает его технико-экономическую эффективность.
Claims (3)
1. Соединительный шов в деталях из цинка и его сплавов, содержащий паяную часть, отличающийся тем, что он выполнен комбинированным сварно-паяным и имеет дополнительную сварную часть, представляющую собой продолжение паяной части, при этом глубина сварной части составляет 10 - 90% от толщины соединяемых деталей.
2. Способ получения соединительного шва в деталях из цинка и его сплавов, включающий нагрев деталей и их соединение с использованием присадочного металла, отличающийся тем, что в качестве присадочного металла используют более легкоплавкий металл, чем основной металл, а нагрев осуществляют струей газа с температурой выше температуры плавления основного металла до обеспечения проведения процесса сварки на глубину 10 - 90% от толщины соединяемых деталей и нагрева остальной части соединения выше температуры плавления присадочного металла, но ниже температуры плавления основного металла для проведения процесса пайки.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве газа используют аргон или воздух.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96117661A RU2146190C1 (ru) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Соединительный шов в деталях из цинка и его сплавов и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96117661A RU2146190C1 (ru) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Соединительный шов в деталях из цинка и его сплавов и способ его получения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96117661A RU96117661A (ru) | 1998-11-27 |
RU2146190C1 true RU2146190C1 (ru) | 2000-03-10 |
Family
ID=20185089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96117661A RU2146190C1 (ru) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Соединительный шов в деталях из цинка и его сплавов и способ его получения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2146190C1 (ru) |
-
1996
- 1996-08-30 RU RU96117661A patent/RU2146190C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Лашко Н.Ф. и др. Пайка металлов. - М.: Машиностроение, 1959, с. 425 и 426. Гуревич С.М. Справочник по сварке цветных металлов. - Киев: Наукова думка, 1981, с. 424 и 425. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100264282B1 (ko) | 브레이징 코팅층 형성방법 및 이를 이용한 물품 접합 방법 | |
CN110421223B (zh) | 采用铜基钎料的钛合金-不锈钢异种金属激光钎焊方法 | |
EP2091686B1 (en) | Low and non-silver filler metals and alloys and corresponding joinder systems and methods | |
RU2666822C2 (ru) | Пластичный борсодержащий сварочный материал на основе никеля | |
US7423232B2 (en) | Method for resistance welding/brazing a tube to a member | |
RU2146190C1 (ru) | Соединительный шов в деталях из цинка и его сплавов и способ его получения | |
JP3327819B2 (ja) | 金属材の接合方法 | |
JP2004527381A (ja) | 延性の鉄のための、より高い延性を有する、欠点を減少させた溶接部及びその製造方法。 | |
JP4518892B2 (ja) | 異材接合方法 | |
JPH03165968A (ja) | 亜鉛メッキ鋼板の接合方法 | |
Wojdat et al. | Microstructure and mechanical properties of braze welded joints of copper with austenitic steel made by CMT method | |
JP3720103B2 (ja) | 金属材の溶接方法及び溶接品 | |
US3628233A (en) | Method for the low-temperature joining of carbides | |
JP2003053544A (ja) | 亜鉛メッキ鋼板を用いた隅肉継手のtig溶接方法 | |
JPS5870985A (ja) | 異種金属の接合方法 | |
JP5825997B2 (ja) | エレクトロスラグ溶接の補修溶接方法 | |
SU1722746A1 (ru) | Способ сварки плавлением | |
SU1745449A1 (ru) | Способ пайки электросопротивлением | |
JPS61115688A (ja) | 異種金属の接合方法 | |
JPH03118976A (ja) | タフピッチ銅板等の突合せ溶接方法 | |
JPS6316874A (ja) | 鋼管のバツト溶接方法 | |
JPH0422669B2 (ru) | ||
Cornu | Basic Definitions in Welding | |
RU2155117C2 (ru) | Способ пайки деталей ультразвуковым паяльником | |
RU2375164C2 (ru) | Способ запаивания тонкостенного дефектного участка многослойной паяной металлической конструкции |