Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как соединить детали из молибдена сваркой?

Диффузионная сварка в вакууме

При температурах 1400° С и выше наблюдалось хорошее сварное соединение (рис. 171, л). При микроструктурном исследовании не обнаружено образования новой фазы вдоль линии контакта. Характер сварного соединения карбид молибдена — вольфрам очень напоминает уже рассмотренные соединения М02 — С — Мо. Четкая граница между карбидом и металлом сохраняется до температуры 1700° С. Наблюдающиеся изменения микротвердости у линии контакта со стороны металла и карбида происходят, очевидно, благодаря диффузии свободного углерода из карбида молибдена.

Исследование диффузионной сварки карбида вольфрама с молибденом проводилось в интервале температур 1400— 2000° С, сваривание начиналось лишь с температуры 1600° С, причем сварное соединение хорошего качества наблюдалось при температуре 1850° С. Сварной шов (рис. 171, м) представляет собой широкую двухфазную область с резко отличной структурой и твердостью. Фаза на границе с молибденом напоминает по структуре и твердости карбид молибдена М02С. Фаза, граничащая с карбидом вольфрама с микротвердостью 3250 кГ/мм 2 , является сложным молибдено-вольфрамовым карбидом.

Диффузионная сварка карбида вольфрама с вольфрамом исследовалась в температурном интервале 1500—1900° С; сваривание происходит во всем температурном интервале, но сварной шов хуже, чем при соединении карбида молибдена с молибденом, большее количество пор и трещин (рис. 171, н). На микрофотографии четко видно образование новой фазы. Микротвердость новой фазы при температурах 1800—1900° С выше микротвердости карбида WC. Очевидно, в результате диффузии углерода из карбида вольфрама в вольфрам происходит обеднение карбида углеродом, что сопровождается снижением его твердости- Твердость металла в результате растворения в нем углерода растет. Новая фаза, образующаяся на границе карбид вольфрама — вольфрам, по-видимому,— карбид вольфрама W2C, имеющий более высокую твердость, чем WC, или смесь двух карбидов WC и W2C. Известно, что карбид вольфрама WC образуется с поглощением энергии и является неустойчивым соединением. Эта неустойчивость проявляется в его практическом распаде по реакции

а также в способности растворяться в химически более прочных кубических карбидах (титана, циркония, ниобия, тантала). Возможно, что в случае контакта карбида вольфрама с вольфрамом при высоких температурах происходит разложение карбида WC на W2C и углерод. Последний диффундирует в металл, повышая его твердость.

Основная трудность при сварке вольфрама сопряжена с высокой температурой плавлении и требуемой чистотой металла сварного шва. Вольфрам интенсивно адсорбирует кислород при температуре 1000 о С, если давление воздуха превышает

1 . 10 -2 мм рт. ст. Дуговая сварка вольфрама производится в струе смеси сухого воздуха и водорода, например, угольным электродом, а также через прокладку из фольги другого металла или сплава. Молибден с вольфрамом паяют молибденорутениевой эвтектикой в смеси азота с водородом и другими припоями Пайка ограничивает работоспособность вольфрамовых соединений температурой плавления припоя. Применяемые способы сварки, приводя к насыщению вольфрама кислородом, повышают хрупкость соединения.

Очень перспективна электроннолучевая сварка в вакууме для соединения тугоплавких металлов, однако она неприменима для соединения по относительно большой поверхности. В этом случае наиболее рациональна диффузионная сварка в вакууме.

Диффузионная сварка тугоплавких металлов проводится в вакууме, чем обеспечивается максимальная зашита высокоактивных тугоплавких металла от кислорода и азота. Вакуум имеет ряд преимуществ по сравнению с защитной атмосферой. Вакуум представляет собой защитную атмосферу вышкой частоты

и однородности, так как в течение всего процесса непрерывно откачиваются выделяющиеся газы.

Создание и поддержание вакуума значительно дешевле, чем

защитных атмосфер. В вакууме лучше физические и технологические свойства обработанных материалов. Многие материал (титан, ниобий, цирконий и др.) могут обрабатываться только в вакууме. Вакуум ускоряет химические реакции, зависящие от температуры и давления, так как способствует диссоциации окислов и карбидов при сравнительно низких температурах Диффузия газов в раскаленную поверхность изделий исключена.

В связи с этим все большее распространение получают способы сварки в вакууме. Так как в вакууме сетка окислов и нитридов по границам зерен исключена, то этот способ предупреждает хрупкость соединения. Аналогичным образом путем соответствующего режима можно предотвратить быстрый рост зерна, что будет способствоватъ меньшему охрупчиванию сварного соединения.

Для отработки режимов диффузионной сварки в вакууме применялся вольфрам ВЧ (пруток 16X16) и молибден МЧ (пруток диаметром 12 мм). Окончательно технологию диффузионной сварки разрабатывали применительно к описанным выше материалам на образцах диаметром 35 мм, из вольфрама ВЧ (б = 1,5 мм), вольфрам-рения ВР-10 (б = 1,5 мм и молибде

Сварка образцов и деталей осуществлялась и на сварочной диффузионной вакуумной установке СДВУ-16 (см, рис, 46).

Для создания относительно высокой температуры (до 2500°С), необходимой для сварки тугоплавких металлов, использовался высокочастотный генератор Л3-67, Гидравлическая система обеспечивает давление при применении мультипликатора до 17 т. Вакуумная система обеспечивала разрежение 1 • 10 -2 -1 . 10 -4 мм рт. ст. Измерение вакуума осуществлялось вакуумметром ВИТ-1, давления —манометром МДС-100, температуры — термометром ОППИР-09 или термопарой ВР-5/20, регулировалась температура потенциометром ПСР-1 в пределах 3—2500°С. Образцы испытывали: на изгиб, на угол загиба до 170°, проводили металлографические исследования, ультразвуковой кронтроль, технологический контроль (штамповка), эксплуатационную проверку,

Для определения режимов диффузионной сварки в вакууме, обеспечивающих равнопрочность сварного стыка и основного металла, сварные образцы длиной 50 мм сечением 12 X 12 испытывались на изгиб, на машине фирмы Лозенхаузен (максимальная нагрузка 25 т). Режим сварки считался удовлетворительным, если разрушение происходило по основному металлу. Испытание на растяжение не применяли из-за неудовлетворительной механической обрабатываемости вольфрама при комнатной температуре.

Биметаллические диски диаметром 35 мм штамповали на конус с углом 17° на пятитонном эксцентриковом прессе при температуре 1300—1400° С, Угол был выбран таким образом, чтобы при оптимальном режиме сварки обеспечивалась последующая штамповка плоских заготовок зеркал для получения заданного угла загиба 17°. Качество сварки считалось удовлетворительным при отсутствии трещин в основном металле и расслоения по плоскости сварки. Металлографические исследования проводились при помощи микроскопа МИМ-8 с целью изучения зоны соединения и выявления дефектов сварного шва. Ультразвуковой контроль проводили по методике НИИХИММАШ при помощи де

фектоскопа УДМ-1М для выявления непроверов на плоских сваренных заготовках зеркал диаметром 100 мм.

Эксплуатационная проверка биметаллических (зеркал) анодов проводилась при температуре 2500—2000° С и 9000 об/мин. Сварка считалась удовлетворительной, если при этом не наступало расслоения и изменения формы рабочей поверхности.

Для сварки прутковый металл разрезали на заготовки длиной 25 мм и стыковали попарно. Предварительно свариваемые поверхности механически обрабатывали (шлифовали на шкурке до V6) и обезжиривали спиртом-ректификатом. Листовой металл подвергали травлению в селитрощелочной ванне (95% КОН или NaOH и 5% KNOs или NaNOs) для снятия окалины. Температура расплава 450° С. После травления металл промывали в горячей воде и сушили. Перед сваркой соединяемые поверхности подвергали химической обработке.

В ряде случаев между свариваемыми поверхностями помещали промежуточный слой (прокладки). Материал прокладки и форма его нанесения указаны в табл. 41.

После механической и химической обработки свариваемых поверхностей детали помещали в сварочную камеру, где на них подавали установочное давление 0,5 kГ/mm 2 . После откачки до заданной степени разрежения и разогрева до необходимой температуры на детали передавалось сварочное давление. Во время сварки температура и давление выдерживались постоянными. По окончании сварки генератор отключался и температура постепенно снижалась за счет теплоотвода. Охлаждение в каморе происходило до 200° С. При этом давление составляло 0,5 кГ/мм 2 . Затем выпускался воздух, давление снималось и детали выгружали из сварочной камеры. После охлаждения сварные прутковые образцы исиытывали на изгиб, дисковые биметаллические образцы подвергались штамповке и металлографическому исследованию, а зеркала — ультразвуковому контролю и (выборочно) металлографическим исследованиям.

Читать еще:  Сварка латуни полуавтоматом в домашних условиях

Для отработки технологии диффузионной сварки в вакууме молибдена с вольфраморениевым сплавом в связи с дефицитностью последнего вначале определили параметры диффузионной

Автор: Администрация Общая оценка статьи: Опубликовано: 2011.06.02 Обновлено: 2020.03.04

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Как соединить детали из молибдена сваркой?

Главная / Техника сварки

Время на чтение: 2 мин

Когда заходит речь о сварочных работах, в основном упоминаются названия сталей, чугуна или цветных металлов. Но развитие новых отраслей техники требует от производства внедрения тугоплавких металлов, каковыми являются молибден и тантал.

Они выделяются среди материалов повышенной температурой плавления, превышающей 2 500° C. Однако их использование так же оправдывается стойкостью к коррозии, устойчивостью агрессивным средам.

Однако детали и конструкции, сделанные из таких жаропрочных материалов, иногда выходят из строя, что требует их соединения свариванием.

  • Молибден
  • Сварка
  • Тантал
  • Сварка

Замечательный молибден

Молибден, широкое применяющийся при производстве разнообразных сплавов и легированных сталей, впервые был получен с примесями углерода и карбида в 1782 году химиком из Швеции П. Гьельмом. В 1817 году Йенс Якоб Берцелиус впервые извлёк чистый металл, восстанавливая оксид молибдена водородом. Молибден в числе прочих металлов со сходными физическими свойствами (тантал, ниобий, рений, вольфрам) обладает очень высокой температурой плавления — 2617 оС.

Физические свойства молибдена позволяют использовать его как добавку в процессе производства сплавов с высокой степенью стойкости к воздействию коррозии. Чистый молибден получил очень широкое распространение. С его применением изготавливаются лазерные зеркала, различные термостойкие нагревательные элементы.


СВАРКА ВАНАДИЯ, НИОБИЯ И ТАНТАЛА

Сведения об этих металлах имеются в работах[1, 2,9, 10, 13, 18, 20, 21, 23, 28]. Перспектива применения ванадия и сплавов на его основе определяется значитель­ной удельной прочностью при умеренно высоких температурах (650—900 °С), низ­ким сечением захвата тепловых нейтронов, высокой коррозионной стойкостью в со­четании с хорошей технологичностью. Недостатком является относительно низкая для тугоплавких металлов температур а плавления (1900 С°) и очень большая склон­ность к окислению, обусловленная неустойчивостью, летучестью и низкой темпе­ратурой (675 °С) плавления его окисла V205. Ниобий и сплавы на его основе отли­чаются высокой температурой плавления, жаропрочностью, малым сечением захвата тепловых нейтронов, высокой коррозионной стойкостью, самой малой плотностью из жаропрочных металлов (W, Мо, Та, Nb), высокой технологично­стью и свариваемостью. Недостатками являются большая склонность к окислению и малый модуль Юнга. Основные преимущества сплавов на основе тантала — высокая жаропрочность, коррозионная стойкость, хорошая технологичность и свариваемость. Недостатки тантала — большая плотность, сильная окисляемость при повышенных температурах, высокая стоимость.

В промышленности используют преимущественно сплавы этих металлов, упрочняемые путем упрочнения твердого раствора и образования мелкодисперс­ной фазы. Наиболее сильными упрочнителями для ниобия являются Zr, Hf, W, Mo, V; для тантала —V, Mo, Hf, W, а также Ru, Re, Os; для ванадия — Ті, Zr, Nb, W. При создании сплавов с повышенной жаропрочностью на основе ниобия и тантала в качестве легирующих элементов используют углерод, азот, бор, которые наряду с некоторым упрочнением твердого раствора образуют вто­рую дисперсную фазу (карбиды, нитриды, бориды), упрочняющую металл осо­бенно эффективно при одновременном введении Ті, Zr, Hf. Из рассматриваемых металлов V группы наибольшее применение имеют сплавы на основе ниобия. Составы основных отечественных сплавов приведены в табл. 30.

Отличительными особенностями при сварке этих металлов являются высокая, как и для металлов IV группы, окисляемость, активность и чувствительность к примесям внедрения. Ниобий и тантал образуют тугоплавкие окислы, однако температуры их плавления ниже температуры плавления металла (1460 °С для

Nb205 и 1900 ®С для Та20Б). Удельный объем окислов значительно превышает удельный объем основного металла, поэтому окисные пленки растрескиваются и отслаиваются, открывая доступ кислороду к поверхности металла. Окисел ванадия (V205) летуч и имеет низкую температуру плавления (675 °С); поэтому окисная пленка не защищает металл от окисления. Окисление начинается с тем­ператур 200—250 °С для Nb, ^ 300 °С для Та и 3:400 °С для V. С азотом эти

металлы взаимодействуют в меньшей степени, чем с кислородом, и устойчивы до следующих температур: Nb—до 350 °С, Та—до 450 °С, V—до 800 °С. Нитриды представляют твердые тугоплавкие соединения.

Особенности процесса сварки молибденом

Атомная решётка молибдена имеет вид объёмного куба и не меняется до достижения температуры плавления. Он устойчив против серной, соляной, фосфорной, плавиковой кислот, расплавов металлов и щелочей. Взаимодействует с кислородом от 673 К, сильно окисляется с 873 К, чистый азот не воздействует до температуры 1273 К. Раствор можно произвести с помощью царской водки или азотной кислотой большой концентрации.

Сплавы молибдена имеют такие добавки:

  • Цирконий.
  • Ниобий.
  • Титан.

При применении в промышленности возникает ряд технических препятствий:

  • Пластичность достигается только при деформации.
  • Шов при сварке нарушает кристаллическую решётку металла, что приводит к хрупкости.

Первоначально молибден относился к несвариваемым металлам. Но высокие показатели плавления (1500-2000 °C), когда железо и никель переходят в жидкое состояние, вынудили на поиск решения проблемы.

В чистом виде молибден — серебристый металл, который хорошо куётся при высоких температурах, не подвержен влиянию воздуха, коррозии и полиморфным метаморфозам.

В сталях количество молибдена достигает 0,15–0,18%. Его специально добавляют для повышения ударных и температурных показателей, но при этом сварка затрудняется, а в переходных зонах образуются трещины. Он сильно выгорает и окисляется. Применяют специальную сварочную проволоку, которая обрабатывается никелем, хромом, ванадием. Это позволяет достичь прочных швов.

Сварка молибденом

Лучшие результаты при сварке достигаются при режиме р = 9,8 МПа, Т = 1973 K, t = 5 мин. При использовании этих параметров, изменений структуры материалов в зоне стыков не наблюдается. Улучшить свариваемость, можно используя металлические прокладки с мелкозернистой структурой.

Молибден сваривается методом контактной и дуговой сварки с использованием защитной атмосферы гелия, аргона. С задействованием твёрдого и мягкого припоя на основе серебра и меди. Рекристаллизация напрямую зависит от чистоты и степени деформации. При пересечении определённого порога поверхность становится хрупкой. По сравнению с другими металлами температурный коэффициент линейного расширения невелик α = 5,6. Из-за этого показателя сварку осуществляют в вакууме или аргоновой среде. А перед процедурой поверхность очищают от оксидной плёнки с помощью расплава.

Для сварки пригодно большинство припоев, которые используют при пайке вольфрама. Золото и никель помогут получить надёжное соединение и крепкий шов. Но такой припой не получил широкого распространения из-за дефицитных материалов.

Молибден и медь

Молибден и медь не растворяются друг в друге. Распространённые данные по молибденовой диффузионной сварке меди противоречивы. При использовании одинаковых параметров одни соединения обладают прочностью до 157 МПа, а другие хрупкие. Наибольшие показатели деформации меди достигались — р = 14,7 МПа, Т = 1223 K, t = 15–30 мин. При сохранении вакуумной плотности, такое соединение не обладает высокими показателями термической стойкости. Разница температурного расширения между медью и молибденом приводит к напряжению деталей при температурной обработке. Отсутствие диффузионной зоны в соединении не приводит к релаксационным процессам.

При связывании деталей из меди и молибдена с использованием сварки, нужно задействовать слой никеля, который растворим с обоими металлами. Гальваническим путём наносится слой толщиной 7–14 мкм. Лучший показатель при диффузионной сварке достигался с покрытием в один слой. Повторное нанесение или хромирование не увеличивает эффективность. Для достижения максимальной прочности сварки молибдена с медью через слой никеля, нужно использовать такие параметры — р = 14,7–15,7 МПа, Т = 1223–1323 K, t = 10–40 мин. При оптимальном режиме среднее электрическое сопротивление пластин 1,2 — 10 Ом.

Читать еще:  Выбираем сварочный инвертор для сварки алюминия

Вольфрам и молибден

Молибденовая сварка вольфрама осуществляется — р = 19,6–39,2 МПа, Т = 1873–2173 K, t = 15–30 мин. После завершения процесса образец испытывают на изгиб. Лучшие показатели были получены — p = 19,6 МПа, Т = 2173 K, t = 15 мин. Но соединения получились недостаточно прочными, для повышения этого показателя используют промежуточную прокладку из тантала. С использованием танталовой фольги (толщина 50 мкм) осуществляют — р = 19,6 МПа, Т = 2173 K, t = 20 мин.

Исследование результатов сварки показывает полосу фольги, граница вольфрама волнистая. Для нормальной сварки тантала нужно увеличить в сварочной камере степень разряжения. Повышение времени выдержки до 60 минут не изменило микроструктуру. Но при использовании фольги молибдена толщиной 50 мкм, непровар исчез.

Сварочные соединения вольфрама очень хрупкие после вакуумного отжига, но после 1 часа этот показатель снижается.

Молибден широко используется в промышленности из-за своих технических характеристик, но его сварка требует особого обхождения. Использование специальной проволоки поможет значительно облегчить процесс.

Сварка тугоплавких металлов и сплавов

Трудности при сварке тугоплавких металлов Ti, Zr, Mo, Nb и других связаны с тем, что они при нагреве интенсивно поглощают газы — кислород, водород и азот. При этом даже незначительное содержание газов приводит к резкому снижению пластических свойств этих металлов.

Титан и его сплавы сваривают в защитной атмосфере аргона высшего сорта. При этом дополнительно защищают струями 1 и 2 аргона корень шва и еще не остывший до температуры 350 °С участок шва 3 (рис. 11). Перед сваркой проволоку и основной металл дегазируют путем отжига в вакууме. Допустимое количество газов в швах составляет Н2 2 ∙ τ

где Q — количество теплоты, выделяемое током в сварном контуре,

R — полное сопротивление сварного контура. Ом ;

τ — время протекания тока, сек ;

I сварочный ток, А.

По форме выполняемых соединений различают три основных вида контактной сварки стыковую, точечную и шовную или роликовую.

Стыковая сварка (рис. 10) — вид контактной сварки при которой заготовка сваривается по всей поверхности соприкосновения. Её разделяют на сварку плавлением и сварку давлением, т.е. разогрев концов заготовок до пластического состояния.

Свариваемые детали 3 и 7 ( рис. 10) помещают между зажимами 4 и 6, подключенными к трансформатору 8. Зажим 4 — подвижный. При соприкосновении деталей 3 и 7 включается ток и создаётся усилие в течение некоторого времени. Этим способом свариваются стержни диаметром до 400 мм, а также : квадратный профиль, трубы, уголки, двутавры и т.д.

При точечной сварке заготовки из тонкого листового металла соединяются внахлёстку.

Метод точечной сварки состоит в нагреве свариваемых деталей при прохождении тока от одного электрода через детали к другому (рис. 11). Происходит быстрый нагрев и расплавление металла в зоне соединения с образованием «ядра» сварочной точки, имеющей чачевнцеобразную форму размером — 2-12 мм. Параметры режима сварки: плотность, тока от 120 до 360 А/мм 2 , усилие сдавливания на электродах от 4 до 10 кг/мм 2 ,

Рис. 10 -Стыковая сварка

Pиc. 11 — Точечная сварка

время протекания тока от 0.001 до 0.1 с.

Точечной сваркой сваривают детали из углеродистой и нержавеющей стали, из алюминия, меди и её сплавов, а также из ультратонкого металла толщиной до 0.1 мм. Обычно толщины свариваемых металлов составляют 0.5-5 мм. Точечная сварка широко используется для изготовления штампосварных соединений (например, кузов автомобиля).

Рас. 13 — Шовная или роликовая сварка

Шовная или роликовая сварка является разновидностью точечной сварки, при которой точки ядра перекрывают одна другую и создают сплошной шов (рис. 13). При шовной сварке электродами являются ролики (медные, водоохлаждаемые ), относительно которых перемещаются расположенные внахлестку детали. Свариваемые листы имеют толщину в среднем 0.3-3 мм. Шовную сварку так же как и точечную, можно выполнять при одностороннем и двухстороннем расположении электродов.

Роликовая сварка осуществляется при переменном токе силой 2000-5000 А. Диаметр роликов равен 40-350 мм; усилие сжатия свариваемых деталей роликами достигает 0,6 т; скорость сварки равна 0,5 -3,5 м/мин.

Шовная сварка применяется в массовом производстве при изготовления различных сосудов и труб.

Особенности сварки тантала и молибдена — описываем обстоятельно

Сварка молибдена является сложным процессом из-за его неустойчивости к образованию кристаллизационных сечений на поверхности свариваемых деталей в процессе силового воздействия. Однако сам молибден – это тугоплавкий металл, который обладает высокой прочностью и упругостью. Как происходит сваривание этого материала?

Молибден: общая информация

Молибден — тугоплавкий металл серебристого цвета. Температура плавления — 2623 градуса по Цельсию. Молибден абсолютно не подвержен коррозии и разрушению. Изделия из молибдена могут использоваться как самостоятельно (например, молибденовая проволока), так и в качестве легирующего элемента.

При добавлении молибдена в состав сталей металл приобретает особые прочностные характеристики. Также сталь, легированная молибденом, не подвержена коррозии. Для работы с молибденом требуется тщательная очистка поверхности металла.

Сварка молибдена

Для сварки молибдена необходимо использовать профессиональный сварочный аппарат с гибкой регулировкой силы тока. Поскольку от правильной настройки тока во многом зависит конечный результат. Если вы совершите ошибку и выставите неправильную силу тока, это приведет к последующему разрушению сварных швов. Вообще тема настройки тока при сварке молибдена вызывает много споров. Дело в том, что не существует единых рекомендаций по поводу настроек тока. Каждый раз необходимо экспериментировать, чтобы подобрать оптимальные настройки.

А вот что известно точно, так это технологии, с помощью которых возможна сварка молибдена. Наиболее часто применяется дуговая сварка в среде защитного газа (аргона или гелия), а также контактная сварка. При дуговой сварке необходимо использовать вольфрамовые электроды. При пайке молибдена допускается использование припоя. Припой может быть из меди или серебра. Флюс не используется. Такими же методами производится сварка хромомолибденовых сталей. Рекомендуем установить постоянный ток и прямую полярность.

При работе часто образуется окисная пленка, которая затрудняет сварку. Чтобы избавиться от нее можно использовать кислоту, выполнив электролиз. Но при этом есть вероятность, что поверхность металла потеряет эстетическую привлекательность. Блеск будет неравномерным, а окисная пленка не будет удалена полностью.

Молибден

Представляется тугоплавким жаропрочным переходным металлом светло-серого цвета. Атомные решетки элемента походят на объемные кубы, не меняющиеся до параметров температуры их плавления — 2 623° C.

Устойчив к воздействию кислоты, щелочи, металлических расплавов.

Используется при легировании сталей, как жаропрочная и коррозионностойкая добавка, молибденовая лента используется в оборудовании высокотемпературных печей, камерах сгорания и турбокомпрессорах.

Молибден и медь

Молибден и медь не растворяются друг в друге. Распространённые данные по молибденовой диффузионной сварке меди противоречивы. При использовании одинаковых параметров одни соединения обладают прочностью до 157 МПа, а другие хрупкие. Наибольшие показатели деформации меди достигались — р = 14,7 МПа, Т = 1223 K, t = 15–30 мин. При сохранении вакуумной плотности, такое соединение не обладает высокими показателями термической стойкости. Разница температурного расширения между медью и молибденом приводит к напряжению деталей при температурной обработке. Отсутствие диффузионной зоны в соединении не приводит к релаксационным процессам.

При связывании деталей из меди и молибдена с использованием сварки, нужно задействовать слой никеля, который растворим с обоими металлами. Гальваническим путём наносится слой толщиной 7–14 мкм. Лучший показатель при диффузионной сварке достигался с покрытием в один слой. Повторное нанесение или хромирование не увеличивает эффективность. Для достижения максимальной прочности сварки молибдена с медью через слой никеля, нужно использовать такие параметры — р = 14,7–15,7 МПа, Т = 1223–1323 K, t = 10–40 мин. При оптимальном режиме среднее электрическое сопротивление пластин 1,2 — 10 Ом.

Читать еще:  Характеристики и применение оцинкованной сварной сетки

Сварка

Соединение элементов из молибдена предполагает использование профессионального сварочного агрегата, гибкую регулировку силы тока. Правильная ее настройка облегчит сварочный процесс и не вызывает разрушение соединительных участков.

Воздействие термической обработки активирует защиту материала в форме появления крупнозернистых волокон на участке сварочного валика. Под давлением величины тока металл делается более плотным вследствие наслаивания примесей молибдена.

Подготовка деталей к спайке требует предварительной подготовки:

  1. Кромки, свариваемая область вокруг них тщательно зачищается, обезжиривается химическими реагентами — фосфорной, серной кислотой, разбавленной водой в пропорции 1:1. Последнее действие осуществляется несколько раз до полного уничтожения оксидной пленки, следов масла и жира.
  2. Стыки затираются наждачной бумагой до блеска.
  3. Подготовительные работы оканчиваются при получении минимальных сколов и кромочного смещения.
  4. На инверторе выставляется температура плавления металла.

Улучшит свариваемость молибдена с танталом используемая прокладка из металла мелкозернистой структуры. Операция проводится контактным либо дуговым способом вольфрамовыми или тефлоновыми электродами.

Защитной газовой средой практикуются гелиевая или аргоновая смесь, иногда с использованием твердого и мягкого припоя — серебряного и медного.

Получить прочный шов также поможет сварочная проволока, предварительно обработанная никелем, хромом либо ванадием. Флюсы при работе с молибденом не применяются. Процесс необходимо проводить с использованием постоянного тока и прямой полярности.

Вместо заключения

Многие новички отказываются работать с молибденом и танталом. Они уверены, что повышенная температура плавления в сочетании с окисной пленкой не позволят сварить детали друг с другом. Но это большое заблуждение. Конечно, у вас не получится работать с этими металлами, если нет достаточного опыта. Но сварка тантала и молибдена возможна, если строго соблюдать технологию. А вам когда-нибудь приходилось работать с танталом или молибденом? Расскажите об этом в комментариях ниже. Желаем удачи в работе!

Тантал

Тяжелый жаропрочный тугоплавкий редкоземельный металл серебристо-белого цвета с большой пластичностью. Если температура плавления выражается 3 017° C, то предел хрупкости наступает при -200°.

Используется добавкой для повышения прочности металлов, изготовления промышленных образцов, электротехнике, ядерной энергетике и ювелирных украшениях.

Интересное видео

Сварка

Операции с танталом схожи на сварку молибдена, их объединяет одно свойство — высокая температура плавления. При сварке так же используются вольфрамовые либо угольные стержни диаметром 1,0-1,5 мм.

Сила постоянного тока колеблется от 20 до 40 A, прямой полярности, напряжение разряда — 30 В.

Тантал усиленно поглощает газы при термической обработки, поэтому операцию следует проводить в вакууме или регулируемой защитной аргоновой или гелиевой среде —экранировании.

Защита дуги обеспечивается со всех сторон сварочной зоны, в т. ч. над и под ней. Экранирование создается слабым потоком газа из баллона. Во время термической обработки допускается некоторое изменение цвета тантала до темно-соломенного оттенка.

Для избегания потерь металла, операцию рекомендуется вести в герметизированной камере, предварительно наполненной инертным газом.

Припоями могут служить титан, молибден или ниобий, с которыми металл образует высокопрочные пластичные соединения. Листы тоньше 0,5 мм соединяются контактным способом. Последний можно проводить как на воздухе, так и под водой.

Подготовка к пайке начинается очищением кромок, свариваемой области серной кислотой без доступа кислорода. Стыки деталей рекомендуется покрыть слоем серебра, никеля или платины для улучшения сварочного процесса.

Сварка в регулируемой защитной атмосфере должна обеспечиваться постоянной продувкой газа в изготовленной из полиэтилена и клейкой ленты камере.

Проходящий аргон перемешивает воздух в области сварочной зоны, чем достигается качественное соединение. Газ пропускается до полного охлаждения полученного валика.

Процесс сваривания молибдена и тантала — особенности технологии, расходники, нюансы

Когда заходит речь о сварочных работах, в основном упоминаются названия сталей, чугуна или цветных металлов. Но развитие новых отраслей техники требует от производства внедрения тугоплавких металлов, каковыми являются молибден и тантал.

Они выделяются среди материалов повышенной температурой плавления, превышающей 2 500° C. Однако их использование так же оправдывается стойкостью к коррозии, устойчивостью агрессивным средам.

Однако детали и конструкции, сделанные из таких жаропрочных материалов, иногда выходят из строя, что требует их соединения свариванием.

  • Молибден
  • Сварка
  • Тантал
  • Сварка

Молибден

Представляется тугоплавким жаропрочным переходным металлом светло-серого цвета. Атомные решетки элемента походят на объемные кубы, не меняющиеся до параметров температуры их плавления — 2 623° C.

Устойчив к воздействию кислоты, щелочи, металлических расплавов.

Используется при легировании сталей, как жаропрочная и коррозионностойкая добавка, молибденовая лента используется в оборудовании высокотемпературных печей, камерах сгорания и турбокомпрессорах.

Сварка

Соединение элементов из молибдена предполагает использование профессионального сварочного агрегата, гибкую регулировку силы тока. Правильная ее настройка облегчит сварочный процесс и не вызывает разрушение соединительных участков.

Воздействие термической обработки активирует защиту материала в форме появления крупнозернистых волокон на участке сварочного валика. Под давлением величины тока металл делается более плотным вследствие наслаивания примесей молибдена.

Подготовка деталей к спайке требует предварительной подготовки:

  1. Кромки, свариваемая область вокруг них тщательно зачищается, обезжиривается химическими реагентами — фосфорной, серной кислотой, разбавленной водой в пропорции 1:1. Последнее действие осуществляется несколько раз до полного уничтожения оксидной пленки, следов масла и жира.
  2. Стыки затираются наждачной бумагой до блеска.
  3. Подготовительные работы оканчиваются при получении минимальных сколов и кромочного смещения.
  4. На инверторе выставляется температура плавления металла.

Улучшит свариваемость молибдена с танталом используемая прокладка из металла мелкозернистой структуры. Операция проводится контактным либо дуговым способом вольфрамовыми или тефлоновыми электродами.

Защитной газовой средой практикуются гелиевая или аргоновая смесь, иногда с использованием твердого и мягкого припоя — серебряного и медного.

Получить прочный шов также поможет сварочная проволока, предварительно обработанная никелем, хромом либо ванадием. Флюсы при работе с молибденом не применяются. Процесс необходимо проводить с использованием постоянного тока и прямой полярности.

Тантал

Тяжелый жаропрочный тугоплавкий редкоземельный металл серебристо-белого цвета с большой пластичностью. Если температура плавления выражается 3 017° C, то предел хрупкости наступает при -200°.

Используется добавкой для повышения прочности металлов, изготовления промышленных образцов, электротехнике, ядерной энергетике и ювелирных украшениях.

Сварка

Операции с танталом схожи на сварку молибдена, их объединяет одно свойство — высокая температура плавления. При сварке так же используются вольфрамовые либо угольные стержни диаметром 1,0-1,5 мм.

Сила постоянного тока колеблется от 20 до 40 A, прямой полярности, напряжение разряда — 30 В.

Тантал усиленно поглощает газы при термической обработки, поэтому операцию следует проводить в вакууме или регулируемой защитной аргоновой или гелиевой среде —экранировании.

Защита дуги обеспечивается со всех сторон сварочной зоны, в т. ч. над и под ней. Экранирование создается слабым потоком газа из баллона. Во время термической обработки допускается некоторое изменение цвета тантала до темно-соломенного оттенка.

Для избегания потерь металла, операцию рекомендуется вести в герметизированной камере, предварительно наполненной инертным газом.

Припоями могут служить титан, молибден или ниобий, с которыми металл образует высокопрочные пластичные соединения. Листы тоньше 0,5 мм соединяются контактным способом. Последний можно проводить как на воздухе, так и под водой.

Подготовка к пайке начинается очищением кромок, свариваемой области серной кислотой без доступа кислорода. Стыки деталей рекомендуется покрыть слоем серебра, никеля или платины для улучшения сварочного процесса.

Сварка в регулируемой защитной атмосфере должна обеспечиваться постоянной продувкой газа в изготовленной из полиэтилена и клейкой ленты камере.

Проходящий аргон перемешивает воздух в области сварочной зоны, чем достигается качественное соединение. Газ пропускается до полного охлаждения полученного валика.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector