SU1109299A1

SU1109299A1 - Состав защитной атмосферы дл дуговой сварки в камере

Info

Publication number: SU1109299A1
Application number: SU823491330A
Authority: SU
Inventors: Алексей Иванович Горшков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5671
Priority date: 1982-09-07
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1984-08-23

Abstract

СОСТАВ ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В КАМЕРЕ, содержащий инертный газ и фтористый бор, отличающийс тем, что, с целью повышени качества сварных соединений путем улучшени механических свойств, он содержит дополнительно фтор и хлор при следующем соотношении компонентов, о6.%: 2-3 Фтор 0,5- Хлор Фтористый 1 бор Инетрный Остальное газ

Description

о

CD Ю

СР СО

1 ,

Изобретение относитс к дуговой сварке в среде защитных газов н может быть использовано в любой отрасли народного хоз йства СССР при сварке конструкций преимущественно из актиЪных материалов,

Известна защитна атмосфера дл дуговой сварки, состо ща из аргона с добавлением хлора { .

Эта смесь увеличивает глубину проплавлени , но при этом имеет место пористость.

Известен состав защитной атмосфры , состо щий из смеси аргона с фтором 23.

Эта смесь уменьшает пористость, но глубина проплавлени при этом увеличиваетс .

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению вл етс смесь, состо ща из инертного газа и фтористого бора при следующем соотношении компонентов , об.%:

Фтористый бор 0,01-0,05

Инертный газ Остальное

Эта смесь позвол ет увеличить глубину проплавлени , измельчить структуру металла шва, а также уменьшить количество пор 3.

Однако введение малых количеств фотористого бора мало вли ет на измельчение структуры титановых сплавов, так как при взаимодействи защитной атмосферы с расплавленным металлом сварочной ванны малые количества фтористого бора не успеBaioT проникнуть в расплавленный металл.

Целью изобретени вл етс повышение качества сварных соединений . путем улучшени механических свойс

Эта цель достигаетс тем, что в состав защитной атмосферы дл дуговой сварки в камере, содержащи инертный газ и фтористый бор, допонительно содержит фтор и хлор при следующем соотношении компонентов, об.%:

Фтор 2-3

Хлор 0,5-1

Фтористый бор 1-2

Инертный газ Остальное

При сварке активных металлов, например титана, основные затруднени св заны с по влением пористост в металле сварного шва.

Поры вл ютс дефектом сварки, нередко привод щим к браку сварных

92992

узлов, с другой стороны,поры вл сь концентратором напр жений понижают предел выносливости, а также могут стать причиной по влени трещин с сварной конструкции.

Предлагаемый способ позвол ет получить высококачественные сварные . соединени без пор из активных

металлов и сталей.

IQ Грименение смеси аргона с фтором и хлором и добавками фтористого бора позволит повысить качество сварного соединени без каких-либо дополнительных технологических j меропри тий.

Фтор, хлор и фтористый бор в газовой фазе взаимодействуют с металлом сварочной ванночкИ;соедин ютс с водородом по реакции; ВРз в + 3 F И + СЕ КС1 Н ч- F HF TiOj-t- 2F2 02+ TiF 3F TiF + 3HF Ti02+ ACC TiCe К 2 Ti + 2HCE В результате, протекани указанных реакций происходит св зывание водорода во фтористый и хлористый водород , который легко удал етс или раствор етс в металле, при этом бор играет роль катализатора, ускор ющего протекание реакции.

Так как процесс сварки весьма быстротечный процесс, необходима 5 быстра дегазаци металла сварочной ванны.

Водород, вл сь главным источником пористости,, в результате реакции обезвреживаетс , таким образом 0 происходит предупреждение образовани пористости при сварке. Кроме того, парциальное давление водорода в атмосфере дуги снижаетс , что интенсифицирует процесс его дегазации и 5 выделени из металла сварочной

ваннь ; соединени liF и НСЕ вл ютс летучей газовой фазой, котора может захватывать газовые пузырьки и вместе с ними всплывать из жидкого металла. 0 Кроме того, хлор стабилизирует дугу и резко у1зеличивает глубину проплавлени , и уменьша величину погонной энергии дуги, интенсифициру процесс дегазации и гашени про5 цесса образовани пор в расплавленном металле.

При сварке в контролируемой атмосфере фтор, фтористый бор и хлор

добавл ютс в аргон согласно указанным объемам при заполнении камер, а затем вс смесь удал етс , после окончани сварки, вакуумным насосом в атмосферу.

Проведенными экспериментами, установлено , что при автоматической . сварке сплава ОТ-4 толщиной 2,0 мм по режиму:

Величина сварочного тока,.АI20

Напр жение дуги, В 8-10 Диаметр электрода, мм 3 Расход аргона, л/мин 8 Скорость сварки, м/ч 12 получены положительные результаты. Сварены 2 партии образцов по 4 и 6 стыков, длиной 300 мм, торцы пластин отфрезеровани . Результаты экспериментов приведены в таблице.

При сварке в смеси Аг и менее 27, F, 1% BFj и 0,5% се не наблюдаетс эффект гашени пористости и стабилизации процесса.

Смесь аргона с более 3% F, 2% BF и 1% се эффективна по предупреждению пористости, но создает некачественное формирование металла шва. Сварка в смеси Аг-+2,5% F + 1,5 BF + -1 % СВ дает положительные результаты. Из полученных результатов видно, что

при сварке в смеси Аг и 2,5% F + +1,5 BFjи С8 - 1% поры отсутствуют, при этом пластичность соединени возврастает. Формирование шва улучшаетс , шов имеет серебристый цвет.

Данные показывают, что качество сварных соединений, выполненных в смеси Аг + F + С высокие.

Защитна атмосфера проста и не требует больших затрат, позволит

шире внедр ть сварные конструкции в производство. Защитна атмосфера дл сварки конструкций из титановых и др, активных сплавов может быть рекомендована дл широкого использовани в промъш1ленности.

Экономический эффект от внедрени защитной атмосферы при сварке, например , узлов типа направл ющих аппаратов из титановых сплавов двигателей определ етс по ликвидации брака от пористости, несплавлений и других дефектов, и повьш1ени ресурса в 1,5 раза.

5 Смесь Ar.+2/oF- -l% То же 7 Ar+ 3%F-t-2%BFj+ U Ct Поры отсутствуют 8 Ar+F+CE BFj- смесь То же 2,5%F+l,5%BFj+ 0,75% С 30 пор Ha9S П ,7-19,6 Формирова0 ,3-0,6 мм ние шва 100 мм хорошее 25 шт. пор 78,7-79,7 на i 00 мм 36шт.пор 77,6-78,2 37шт.пор 77,5-75,5 15 шт.пор 77,2-77,3 90,50 ,8 мм 19 шт.пор 77,4-77,5 00,3-0,6 мм 80-81,5 67-90 Формирование шва плохое 78-79,5 70-80 Формирование шва нормальное 9Ar+F+C + BFj 2,5%+0,75% .+ 1,5% 10Ar+F-1-C +ВРз Поры от 2,5%+0,75%-И,5% ствуют 1 I Ar+F+гг fBFj 2,5%+0,,5% 12 Ar+F-t-Ce +BF 2,5%+ 0,75%-(-1,5%

Продолжение таблицы 79,5-80,3 65-90 Формирование шва нормальное 78-79,3 70-90 То же 77-78,5 75-90 - 78 ,5-78,6 82-92

Claims

СОСТАВ ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В КАМЕРЕ, содержащий инертный газ и фтористый бор, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений путем улучшения механических свойств, он содержит дополнительно фтор и хлор при следующем соотношении компонентов, об.%:

Фтор2-3

Хлор0,5-1

Фтористый < бор1-2

Инетрный газ Остальное