1. ГОСТ 2601-84. Сварка металлов. Термины и определения основных понятий.
2. ГОСТ 17325-79. Пайка и лужение. Основные термины и определения.
3. ГОСТ 2.312-72. ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.
4. Гост 2.313-82 ЕСКД. Условные изображения и обозначения неразъемных соединений.
5. ГОСТ 19249-73. Соединения паяные. Основные типы и параметры.
6. ГОСТ 29273-92. Свариваемость. Определение.
7. ГОСТ 2.307-68. Нанесение размеров и предельных отклонений.
8. ГОСТ 2.308-79. Указание на чертежах предельных отклонений формы и расположения поверхностей.
9. ГОСТ 2.309-73. Обозначения шероховатости поверхностей.
10. ГОСТ 5264-80. Дуговая сварка Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
11. ГОСТ 8713-79. Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы и конструктивные элементы и размеры.
12. ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
13. ГОСТ 23518-79. Дуговая сварка в защитных газах. Соединения сварные под острыми и тупыми углами. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
14. ГОСТ 16037-80. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.
15. ГОСТ 23949-80. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся. Технические условия.
16. ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. Технические условия.
17. ГОСТ 8050-85. Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия.
18. ГОСТ 15878-79. Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры.
19. ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная. Технические условия.
20. ГОСТ 81143-72. Проволока из высоколегированной коррозионной и жаростойкой стали.
21. ГОСТ 9087-89. Флюсы сварочные плавленые. Технические условия.
|
|
22. ГОСТ 9466-75. Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические требования.
23. ГОСТ 9467-75. Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей. Типы.
24. ГОСТ 10052-75. Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами. Типы.
25. ГОСТ 3242-79. Соединения сварные. Методы контроля качества.
26. ГОСТ 7512-82. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Радиографический метод.
27. ГОСТ 14782-76. Контроль неразрушающий. Соединения сварные. Методы ультразвуковые.
28. ГОСТ 380-88. Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки.
29. ГОСТ 1050-88. Прокат сортовой, калиброванный со спец. отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной стали. Общие требования.
30. ГОСТ 16523-89. Прокат из листовой углеродистой стали качественный и обыкновенного качества общего назначения.
31. ГОСТ 9045-93. Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой и качественной стали для холодной штамповки.
32. ГОСТ 4543-74. Прокат из легированной конструкционной стали. Технические требования.
33. ГОСТ 5520-79. Сталь листовая углеродистая и низколегированная для котлостроения и сосудов, работающих под давлением. Технические условия.
34. ГОСТ 5632-72. Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.
35. ГОСТ 4784-74. Алюминий и сплавы алюминиевые, деформируемые. Марки.
36. ГОСТ 21631-76. Листы из алюминия и алюминиевых сплавов.
37. ГОСТ 19807-91. Титан и сплавы титановые деформируемые. Марки.
|
|
38. ГОСТ 8505-80. Нефрас-С50/170. Технические условия.
39. ГОСТ 2768-84. Ацетон технический. Технические условия.
40. ГОСТ 21694-94. Оборудование сварочное механическое. Общие технические условия.
41. ГОСТ 19140-94. Вращатели сварочные горизонтальные двухстоечные. Типы, основные параметры и размеры.
42. ГОСТ 19141-94. Вращатели сварочные вертикальные. Типы, основные параметры и размеры.
43. ГОСТ 19143-94. Манипуляторы сварочные. Типы, основные параметры и размеры.
Приложение 6
Оценка свариваемости сплава ТСМ – 4
Свариваемость характеризуется способностью материалов к образованию при данной конструкции и технологии соединений с требуемыми свойствами. При сварке металлов образование соединений осуществляется посредством установления непрерывной межатомной связи между соединяемыми деталями. Установление межатомного взаимодействия достигается либо смачиванием твёрдого металла жидким /при сварке плавлением/, либо путем совместного пластического деформирования /при сварке давлением/. При этом свойства соединений в первую очередь будут определяться строением атомов соединяемых металлов, типами и параметрами их кристаллических решеток и степенью химического сродства. Наиболее полное соответствие физико-химических свойств соединяемых металлов имеет место при сварке материалов одного и того же химического состава. При сварке таких металлов и сплавов, как правило, возможно образование доброкачественных соединений с наиболее однородными свойствами как при сварке плавлением, так и при сварке давлением. Ограничения в выборе способов и технологии сварки определяются в основном такими свойствами, как температура плавления, активность по отношению к атмосферным газам, пластические свойства при температурах образования сварного соединения, склонность к росту зерна, склонность к образованию горячих и холодных трещин и др., а также конструктивными особенностями свариваемых изделий.
|
|
Сплав ТСМ-4 относится к группе жаропрочных низколегированных молибденовых сплавов. Молибденовые сплавы характеризуются малой пластичностью, особенно при комнатной и невысоких температурах, поэтому сварка без расплавления весьма затруднительна, наиболее рационально применение способов сварки плавлением.
При выборе способа сварки плавлением необходимо учитывать ряд следующих особенностей молибденовых сплавов /9, 16, 19, 23/
1. Молибденовые сплавы имеют высокую температуру плавления.
2. Для молибденовых сплавов характерна высокая химическая активность при повышенных /более 300 °С/ температурах по отношению к атмосферным газам.
3. При нагреве до температур плавления, а также при затвердевании шва в молибденовых сплавах наблюдается значительный рост зерна.
4. Молибденовые сплавы имеют сравнительно высокую температуру перехода из пластичного в хрупкое состояние.
Изложенное позволяет сделать вывод, что качественная сварка сплава ТСМ-4 может быть осуществлена при условии концентрированного кратковременного нагрева и надёжной защиты как шва, так и участков сварного соединения, нагреваемых выше 300 °С. Перечисленным требованиям в наибольшей мере отвечает способ электроннолучевой сварки /23/.
При изготовлении конструкций из тонколистовых молибденовых сплавов возможна также сварка вольфрамовым электродом в камере с контролируемой атмосферой при условии очень малого содержания кислорода, азота, водорода и паров воды. В связи с этим представляет интерес рассмотрение некоторых особенностей взаимодействия молибдена с газами.
Наиболее вредной примесью в Мо является кислород. Кислород при содержании выше предела растворимости /0,0002 %/ образует окислы Мо, располагающиеся по границам зёрен. Окислы молибдена образуют с молибденом тонкие прослойки хрупкой эвтектики Мо + МоО3 с температурой плавления 680 °С.
Азот с Мо образует нитриды типа Мо3N, Мо2N, МоN, которые являются фазами внедрения и снижают пластичность сплава.
Особенности взаимодействия водорода с Мо не изучены. Считается, что водород не оказывает вредного влияния на молибден.
Одно из важных преимуществ ЭЛС состоит в том, что сварка протекает в условиях глубокого вакуума -10-4 ¸ 10-5 мм рт. ст. Такой вакуум почти не содержит атмосферных газов и является эффективной защитной средой. При ЭЛС появляется возможность уменьшения содержания газов в металле шва за счёт удаления поверхностных загрязнений /адсорбированных газов и влаги/ и испарения поверхностных окисных плёнок.
Характерной особенностью сварки электронным лучом является так же возможность получения сварных соединений с малой зоной термического влияния и минимальным короблением.
Основным затруднением при ЭЛС молибденовых сплавов вообще и ТСМ-4 в частности является обеспечение необходимой пластичности сварных соединений и, в первую очередь, металла шва. Пониженную пластичность связывают, прежде всего, с присутствием неизбежных примесей в основном металле и столбчатым строением металла шва. С большинством примесей Мо образует твёрдые растворы внедрения, создающие высокий уровень внутренних напряжений. Примеси внедрения сильно повышают температуру перехода Мо из пластичного в хрупкое состояние. Столбчатая структура металла шва характеризуется крупнозернистостью и выпадением по границам кристаллов оксидов и нитридов, резко снижающих пластичность соединений как при комнатной так и при высокой температурах.
Установлено, что пластичность сварных соединений сплава ТСМ-4 существенным образом зависит от скорости сварки. Наиболее высокая пластичность соединений отвечает сварке со скоростью 20 – 30 м/час – рис. 1. Повышение пластичности связывают с уменьшением столбчатости структуры и повышением степени разориентировки металла шва.
Рис. 1. Влияние скорости сварки на свойства соединений сплава ТСМ-4:
1 – среднее значение угла загиба; 2 – температура хладноломкости неполированных
образцов; 3 – то же полированных образцов
Известно, что эффективным способом повышения пластичности сварных соединений металлов является термическая обработка. Исследования ИЭС им. Патона показали, что пластичность сварных соединений сплава ТСМ-4 зависит как от режима термообработки, так и от места её в технологическом процессе изготовления изделия.
Установлено, что сварка сплава ТСМ-4 в состоянии поставки не обеспечивает удовлетворительной пластичности и низкой температуры хладноломкости металла. Отжиг перед сваркой заметно повышает его пластичность. Оптимальному сочетанию показателей пластичности и хладноломкости отвечает отжиг перед сваркой в температурном интервале рекристаллизации сплава 1300 – 1500 °С /рис. 2/. При этом не наблюдается резкого перехода от зоны термического влияния к основному металлу, а твёрдость по сечению соединения примерно одинакова.
Рис. 2. Влияние температуры отжига перед сваркой на свойства
соединений сплава ТСМ-4:
1 – среднее значение угла загиба; 2 – температура хладноломкости неполированных образцов; 3 – то же полированных образцов
Изучение свойств соединений термообработанных после сварки показало, что отжиг соединений с термообработкой материала перед сваркой при 1500 °С резко снижает пластичность. Это может быть связано с интенсивным ростом зерна в процессе сварки и двух высокотемпературных термообработок. В случае термообработки соединений, прошедших перед сваркой отжиг при 1300 °С, кривые зависимости угла загиба от температуры имеют ярко выраженный минимум, отвечающий 1200 – 1300 °С /рис. 3/, с резким увеличением хладноломкости по сравнению с соединениями, нетермообработанными после сварки. Температура хладноломкости снижается лишь после отжига при 1700 °С, однако значение угла загиба при этом нестабильно (aмин = 10 °) – рис. 3.
Различие в пластичности соединений в результате 1го и 2го отжига может быть объяснено различием в кинетике выделения второй фазы по границам зёрен и в матрице твердого раствора.
Рис. 3. Влияние температуры отжига после сварки на свойства соединений сплава ТСМ-4 /отжиг перед сваркой 1300 °С/, 1 час:
1 – среднее значение угла загиба; 2 – температура хладноломкости
Из приведенных данных видно, что сварные соединения сплава ТСМ-4, полученные на оптимальной скорости и назначении оптимальных режимов термообработки, имеют угол загиба 50 – 60 ° и температуру хладноёмкости около 50 °С, что для целого ряда конструкций является недостаточным. Наиболее высокие характеристики пластичности молибденовых сплавов обеспечиваются при легировании металла рением в количестве, близком к предельной растворимости его в молибдене /40 – 45 %/.
В этом случае угол загиба повышается до 125 – 150 °. Положительное влияние рения объясняют уменьшением растворимости примесей внедрения в молибдене в присутствии рения. В связи с дефицитностью и высокой стоимостью рения изготовление молибденовых сплавов с большим содержанием рения ограничено. Экспериментальные данные указывают на возможность значительного повышения пластичности сварных швов при применении рения или сплава Мо – Re в качестве присадочного металла.
Список рекомендуемой литературы
1. Проектирование авиационных газотурбинных двигателей. Под ред. А.М., Ахметзянова. – М.: Машиностроение, 2000. – 454 с.
2. Поляков, А.М., Шальман, Ю.И., Кричакин, В.И., и др. Авиационные газотурбинные вспомогательные силовые установки. – М.: Машиностроение, 1978. – 200 с.
3. Крюков, А.И. Некоторые вопросы проектирования ГТД. – М.: МАИ, 1993. – 336 с.
4. Технологичность конструкции изделия. Справочник. Под ред. Ю.Д., Амирова. – М.: Машиностроение, 1986. – 368 с.
5. Балабанов, А.Н. Технологичность конструкций машин. – М.: Машиностроение, 1986. – 334 с.
6. Сварка. Резка. Контроль. Справочник в 2х томах. Под ред. Алешина, Н.П., Чернышева, Г.Г. – М.: Машиностроение, 2004. т. 1 – 620 с., т. 2 – 480 с.
7. Зоткин В.Е. Методология выбора материалов и упрочняющих технологий в машиностроении. М.: Высшая школа, 2008. – 264 с.
8. Справочник по конструкционным материалам. Под ред. Б.Н., Арзамасова, Т.В., Соловьевой. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 638 с.
9. Б.Н., Арзамасов, В.И., Макарова, Г.Г., Мухин и др. Материаловедение. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. – 646 с.
10. Марочник сталей и сплавов. Под ред. А.С., Зубченко. – М.: Машиностроение, 2001. – 670 с.
11. Масленков, С.В., Масленкова, Е.А. Стали и сплавы для высоких температур. Справочник. Кн. 1.2. – М.: Металлургия, 1991. – 832 с.
12. Журавлев, В.Н., Николаева, О.Н., Машиностроительные стали. Справочник. – М.: Машиностроение, 1992. – 480 с.
13. Марочник сталей и сплавов. Под ред. В.Г., Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.
14. Химушин, Ф.Ф. Нержавеющие стали. – М.: Металлургия, 1967. – 798 с.
15. Химушин, Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы. – М.: Металлургия, 1969. – 750 с.
16. Калачев, Б.А., Елагин, В.И., Ливанов, В.А. и др. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. – М.: МИСИС, 2005. – 428 с.
17. Теория сварочных процессов. Под ред. Неровного, В.М. – М.: МГТУ им. Н.Э., Баумана, 2007. – 750 с.
18. Лившиц, Л.С., Хакимов, А.Н. Металловедение сварки и термическая обработка сварных соединений. – М.: Машиностроение, 1989. – 336 с.
19. Сварка и свариваемые материалы: Справочник в 3-х т. т.1 Свариваемость материалов. Под ред. Э.Л., Макарова. – М.: Металлургия, 1991. – 528 с.
20. Груздев, Б.Л. Технологическая подготовка сварочного производства в машиностроении. Уфа. УГАТУ. – 240 с.
21. Щекин, В.А. Технологические основы сварки плавлением. Ростов н/Д. Феникс, 2009. – 345 с.
22. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов. Под ред. В.Н., Замкова. – Киев: Наукова Думка, 1986. – 288 с.
23. Акулов, А.И., Алехин, В.П., Ермаков, С.И. и др. Технология и оборудование сварки плавлением и термической резки. – М.: Машиностроение, 2003. – 560 с.
24. Гуревич, С.М. Справочник по сварке цветных металлов. – Киев: Наукова Думка, 1981. – 608 с.
25. Справочник по пайке. Под ред. И.Е., Петрунина. – М.: Машиностроение, 2003. – 480 с.
26. Лашко, С.В., Лашко, Н.Ф. Пайка металлов. – М.: Машиностроение, 1988. – 376 с.
27. Герасимова, Л.П. Контроль качества сварных и паяных соединений. – М.: Интермет. Инжиниринг, 2007. – 376 с.
28. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. Под ред. В.В., Клюева. – М.: Машиностроение, 2003. – 656 с.
29. Справочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие в 2 т. Т. 1. Защитные газы и сварочные флюсы. Под ред. Н.Н., Потапова. – М.: Машиностроение, 1989. – 544 с.
30. Справочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие в 2 т. Т. 2. Сварочные проволоки и электроды. Под ред. Н.Н., Потапова. – М.: Машиностроение, 1993. – 766 с.
31. Касаткин, Б.С., Прохоренко, В.М., Чертов, И.М., Напряжения и деформации при сварке. – Киев: Вища школа, 1987. – 246 с.
32. Сварка и свариваемые материалы: Справочник в 3-х т. Т. 2. Технология и оборудование. Под ред. В.М., Ямпольского. – М.: МГТУ им. Н.Э., Баумана, 1997. – 572 с.
33. Груздев, Б.Л., Методические указания по оформлению технологической документации при курсовом и дипломном проектировании для студентов специальности 120500 и 072100. – Уфа: УГАТУ, 2011. – 36 с.
34. Кондаков, А.И., Васильев, А.С. Выбор заготовок в машиностроении. – Справочник. М.: Машиностроение, 2007. – 560 с.
35. Гитлевич, А.Д., Сухов, И.Н., Быховский, Д.В. и др. Альбом оборудования для заготовительных работ в производстве сварных конструкций. – М.: Высшая школа, 1977. – 136 с.
36. Вайнтрауб, Д.А., Клепиков, Ю.М. Холодная штамповка в мелкосерийном производстве. Справочное пособие. – М.: Машиностроение, 1975. – 240 с.
37. Грошиков, А.М., Малофеев, В.А. Заготовительно-штамповочные работы в самолетостроении. – М.: Машиностроение, 1976. – 440 с.
38. Куркин, С.А., Ховов, В.М., Рыбачук А.М. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций. Атлас. – М.: Машиностроение, 1989. – 326 с.
39. Гитлевич, А.Д., Животинский, Л.А., Клейнер, А.И. Альбом механического сварочного производства. – М.: Высшая школа, 1974. – 160 с.
40. Прох, Л.П., Шпаков, Б.М., Яворская, Н.М. Справочник по сварочному оборудованию. – Киев: Техника, 1983. – 207 с.
41. Оборудование для дуговой сварки. Под ред. В.В., Смирнова. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 656 с.
42. Технология и оборудование контактной сварки. Под ред. Б.Д., Орлова. – М.: Машиностроение, 1986. – 352 с.
43. Баннов, М.Д. Технология и оборудование контактной сварки. – М.: Академия, 2005. – 244 с.
44. Милютин, В.С., Шалимов, М.П., Шанчуров, С.М. Источники питания и оборудование для электрической сварки плавлением. – М.: И. Ц. Академия, 2010. – 308 с.
45. Еремин, Е.Н. Источники питания для сварки. – Омск. ОмГТУ, 2006. – 296 с.
46. Кравец, Е.В. Механическое сварочное оборудование. – М.: ИКФ Каталог, 1997. – 56 с.
47. Жмылевская, М.Л. Сварочное оборудование. – М.: ИКФ Каталог. – Машиностроение, 2002. – 130 с.
48. Шешин, Е.П. Вакуумные технологии. – Долгопрудный, И.Д. Интеллект, 2009. – 502 с.
49. Розанов, Л.Н. Вакуумная техника. – М.: Высшая школа, 2007. – 392 с.