книги / Сварка в машиностроении. Т. 3

Для получения высокой пластичности сварных соединений сплав ВТ22 необ­ ходимо отжигать при температуре не ниже 750 °С. При толщине 15 мм изменение ударной вязкости по переходной зоне в зависимости от температуры отжига в течение 1 ч составляет:

Иногда применяют упрочняющую термическую обработку, состоящую из закалки и последующего старения. Однако в этом случае может оказаться недо­ статочно удовлетворительное сочетание прочности и пластичности металла шва. Обычно сварные соединения рекомендуется подвергать «мягкой» упрочняющей термической обработке, повышающей предел прочности на 15—20%. Прочностные

ипластические свойства определяются режимом термической обработки (табл. 43)

43.Механические свойства сварных соединений сплавов ВТ14 в зависимости

от режимов упрочняющей термической обработки (толщиной 2 мм)

П р и м е ч а н и е . В числителе приведены механические свойства при старении в течение 4 ч, а в знаменателе — в течение 16 ч.

Часто при изготовлении сварных конструкций из высокопрочных гермоупроч­ няемых титановых сплавов предусматривают отжиг, а для компенсации сниже­ ния прочности делают утолщение кромок в зоне сварки.

В связи со стимулирующей ролью в процессах разрушения конструкций из сплавов титана остаточных напряжений применяют так называемый неполный отжиг при сравнительно низких температурах, снижающий остаточные напряже­ ния на 70—80%:

Прочность и пластичность соединений при различных методах сварки и пайки. В зависимости от схемы нагружения нахлесточные соединения,.выполненные контактной точечной сваркой, работают на срез (растяжение) и отрыв. Обычно в конструкциях наблюдается совместное действие отрыва и среза и для определения прочности сварной точки целесообразно проводить испытания в условиях, близких к реальной схеме нагружения (рис. 15).

При определении нормативных разрушаю­ щих усилий, приходящихся на одну свар­ ную точку, исходят из разрушающих уси­ лий среза сварной точки в связи с тем, что при этом виде нагружения имеется наибольшее число результатов испыта­ ний, а само осуществление таких испы­ таний является предельно простым. Раз­ рушающее усилие, приходящееся на одну сварную точку, зависит от диаметра ли­ того ядра сварной точки. В табл. 48 при­ ведены установленные практикой мини­ мальные разрушающие усилия среза на

соответствует приложению к сварной точке двух составляющих нагрузки Р,

Зависимость разрушающего усилия Р от угла ф приложения нагрузки имеет одинаковый характер для различных материалов. Наблюдается резкое снижение прочности точки при дополнении усилий среза незначительными усилиями отрыва, в результате чего разрушающие усилия оказываются меньшими, чем разрушающие усилия при чистом срезе.

В табл. 49—52 приведены некоторые основные сведения по прочности соеди­ нений при контактной сварке.

48.Минимальные разрушающие усилия на одну сварную точку при статическом срезе, кге

В связи с изменением пластических свойств металла при повышенных темпе­ ратурах у многих сварных точечных соединений увеличивается прочность при работе в условиях отрыва.

Повысить прочность соединения при точечной и шовной сварке удается введе­ нием клея, который после полимеризации вместе с точкой или сварным швом делает область соединения более монолитной, лучше сопротивляющейся изгибу (табл. 53).

В ультразвуковых неразъемных соединениях металлов разрушающая на­ грузка на точку при срезе зависит от продолжительности пропускания ультра­ звука, что объясняется увеличением площади схватывания (табл. 54).

Аналогичные результаты наблюдаются при сварке алюминия. Прочность точек увеличивается при увеличении усилия сжатия в определенных пределах. Например, при сварке алюминия толщиной 0,3 + 0,3 мм увеличение усилия сжа­ тия с 5 до 100 кге повышает разрушающую нагрузку при срезе точки с 10 до 30 кге.

При сварке взрывом предел прочности соединений при срезе сталей 12X18Н9Т и СтЗ равен 5,4—5,7 кгс/мма, стали 12Х18Н9Т и меди — М3 — 16,8 кгс/мма,

стали 12Х18Н9Т и алюминия АДН — 7,2 кгс/мм2. При сварке технически чистых марок алюминия прочность сварного соединения на 30—-35% выше прочности основного металла из-за пластической деформации. Для повышения пластичности рекомендуется термическая обработка при 200—220° С в течение 2 ч.

При диффузионной сварке прочность соединений зависит от температуры, давления и времени выдержки (табл. 55 и 56).

При сварке трением одноименных и разноименных материалов может быть получена высокая прочность в сочетании с вполне удовлетворительными пласти­ ческими свойствами [3] (табл. 57—59).

57. Механические свойства стальных соединений

При электронно-лучевой сварке высокие прочностные и пластические свой­ ства достигаются при использовании вакуума, возникновении дегазации и рафи­ нирования металла. Ударная вязкость шва на стали 16ГНМА толщиной 115 мм после сварки не ниже, чем у основного термически обработанного металла, а после нормализации и отпуска — в 1,5 раза больше, чем у основного металла (табл. 60)

[9].Ударная вязкость околошовной зоны такая же, как у основного металла. При пайке прочность соединений зависит от свойств основного и присадочного

металла, флюсов, технологии процесса пайки.

68.Характеристики сечений соединения из сталей Р18 + 45, полученной стыковой электросваркой (числитель) и сваркой трением (знаменатель)

68.Свойства металла зоны термического влияния соединений из аустенитных сталей

сперлитными, выполненных сваркой трением

Прочность паяных стыковых швов зависит от зазора и в некоторой степени от площади спая. Когда прочность основного металла превышает прочность при­ поя, наилучшие результаты достигаются при минимальном зазоре, однако при полном заполнении шва припоем. Уменьшение зазора, приводящее к смыканию контактируемых плоскостей, препятствует растеканию припоя, в результате чего понижается прочность соединения. Например, прочность соединений из армкожелеза, паянных медью, следующим образом зависит от зазора (основной материал толщиной 5 мм, ав = 34 кгс/мм2):

В табл. 61—63 приведены данные по механическим свойствам паяных соеди­ нений.

с применением гальванопокрытий. Максимальная прочность может быть получена при толщине гальванопокрытий 6—9 мкм (табл. 64).

64.Предел прочности паяных соединений при испытании на срез

взависимости от времени выдержки для различных покрытий