Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 [ 125 ] 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Коэффициент теплопроводности, Вт-см"! град"! .... 0,34

Удельное электрическое сопротивление, мкОм-см . . . 20,65

Температура плавления, °С ............. 327

Температура кипения, °С .............. 1340

Предел прочности при растяжении, МПа ....... 18,0

Предел текучести, МПа ............... 5,0

В химических соединениях свинец проявляет степени окисления +2 и + 4. В низшей степени окисления более устойчив, в высшей проявляет окислительные свойства. Свинец устойчив в соляной и серной кислотах вследствие пассивации поверхности плохо растворимыми солями, легко растворяется в азотной и уксусной кислотах. Оксиды свинца амфотерны, низший оксид РЬО взаимодействует с высшим PbOj, образуя РЬз04. Свинец и его соединения ядовиты, предельно допустимая концентрация в воздухе составляет 0,01 мг/м [5]. Свинец очень пластичный металл, легко прокатывается в тонкие листы, мягкий и ковкий. Температура рекристаллизации свинца 0°С, поэтому получить свинец в наклепанном состоянии при комнатной температуре нельзя. Свойства свинца сильно зависят от наличия примесей.

Свинец применяют в химической, электротехнической, атомной промышленности, сверхпроводниковой технике.

Свинец выпускают семи марок (ГОСТ 3778-77); СОООО, СООО, СОО, СО, С1, С2, СЗ, содержание свинца в которых меняется от 99,9999 % (по массе) (СОООО) до 99,9% (по массе) (СЗ). Основные примеси в свинце - Ag, Си, Zn, Bi, As, Sn, Sb, Fe.

29.2, Основные марки, структура и механические свойства сплавов свинца

Сплавы свинца характеризуются высокой плотностью, твердостью, хорошими антифрикционными свойствами, коррознонностойки.

Свинец образует со многими металлами эвтектические сплавы, с щелочными и щелочно-земельными металлами - интерметаллиды. Добавка Sb и Sn к свинцу повышает его прочность и твердость. As делает РЬ дисперсиои-но-твердеющим, таллий уменьшает ползучесть. Наличие Sb в свинце приводит к охрупчиванию металла шва, поэтому для сварки желательно использование бессурьмянистого свинца.

Сурьмянистый свинец имеет маркировку ССу и выпускается нескольких составов в зависимости от содержания примесей и назначения (ГОСТ 1292-81). Сурьмянистый свинец общего назначения марок CCyl, ССу2, ССуЗ, ССу8, ССуЮ содержит от 2,5 до 12 % (по массе) сурьмы в качестве основного компонента.

Для изготовления оболочек кабелей применяется сурьмянистый свинец марок ССуМ, CCyMl, ССуМ2, ССуМЗ, ССуМЮ, в которых содержание сурьмы составляет от 0,15 до 0,95 % (по массе), остальных примесей еще меньше.

Сплавы свинца легкоплавки, их используют в качестве припоев марок ПОС и типографских сплавов.

Сплавы типографские безоловянные изготавливают из свинца не ниже марки СЗ (ГОСТ 3778-7,7), сурьмы Су2 (ГОСТ 1089-82) и мышьяка. Химический состав типографских сплавов марок МШ1, МШ2, МШЗ, МП1, МСМ1, МЛн1, определяется ГОСТ 5188-49 Сплавы этих марок содержат 9,5-15 % Sb, 1-4 % As, примеси Sn, Cu, Ni, Fe, Zn, S составляют от 0,2 до 0,6 % (nt) массе), остальное Pb.

29.3. Свариваемость свинца и его сплавов

Низкая теплопроводность свинца позволяет сваривать металл при небольших тепловложениях. Малая растворимость в расплавленном свинце кислорода, азота и водорода позволяет при газовой сварке использовать водородно-кислородное пламя.

Пары свинца ядовиты, поэтому сварочный пост должен быть оборудован приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей содержание свинца ниже предельно аопустимых концентраций.

При сварке технического свинца металл шва получается крупнокристаллическим и малопластичным. Для повышения пластичности шва основной металл и присадочную проволоку легируют кальцием, оловом, селеном и другими модификаторами [3].

29.4. Технология сварки свинца и его сплавов

29.4.1. Подготовка под сварку

Перед сваркой свариваемые кромки должны быть зачищены до металлического блеска на ширину не менее 30 мм от каждой кромки. Допускается применение химического травления в растворе уксусной кислоты, содержащем уксуснокислый аммоний [9], или промывка в четыреххлористом углероде [10].

Очищенная поверхность свинца сохраняется незначительное время и может потребоваться повторная зачистка кромок непосредственно перед сваркой.

Сварка плавлением свинца и его сплавов может производиться в любом положении швов в пространстве. При двусторонней сварке металла толщиной до 10 мм скос кромок не производят. Для полного провара металла толщиной более 6 мм при односторонней сварке рекомендуется производить односторонний скос кромок под углом 35° с каждой стороны с притуплением до 4 мм. При вертикальной сварке вследствие легкоплавкости, жидкотекучести и большой удельной массы свинца следует применять передвижные формирующие планки-подкладки. Применять подкладки рекомендуется и при сварке других стыковых соединений, причем для толщины до 4 мм подкладки могут быть из асбеста.

Присадочную проволоку выбирают в соответствии с маркой свариваемого свинца.

Целесообразно присадочный металл закладывать в стык, что повышает производительность сварки и до некоторой степени предохраняет от вытекания металла.

Сварку свинца осуществляют преимущественно газовым пламенем, дугой угольным электродом или неплавящимся электродом в среде аргона.

29.4.2. Газовая сварка

Газовая сварка применяется для свинца и его сплавов толщиной от 0,8 до 30 мм и более. Используют ацетилено-кислородное и водородно-кислородное пламя. Как правило, газовую сварку применяют при облицовке гальванических ванн, сварке свинцовых трубопроводов небольших диаметров, наплавке свинца на черные металлы. Ацетилено-кислородную сварку производят пламенем нормального состава (р= 11,2). Мощность пламени (л/ч) =100s, где S - толщина свариваемого металла, мм. Процесс сварки необходимо осуществлять с максимально возможной скоростью, чтобы не происходило вытекание свинца из стыка. При толщине металла более 1,5-2 мм сварку производят в несколько слоев «левым» способом с наклоном горелки 30-45° к изделию. В качестве флюса применяют стеарин или расплав стеарина с канифолью, перед нанесением флюса на кромки свариваемые листы в стыке подогревают горелкой. Флюс химически не реагирует со свинцом и только защищает металл от окисления.

Вследствие высокой пластичности свинца не требуется мер по борьбе со сварочными напряжениями, однако при сварке сурьмянистого свинца возможно образование трещин.

29.4.3. Дуговая сварка угольным электродом

Дуговая сварка угольным электродом выполняется на переменном и постоянном токе, лучшие результаты получаются на постоянном токе прямой полярности. При бесфлюсовой сварке на поверхности расплавленной ванны образуется пленка оксида свинца, которую необходимо механически удалять. Лучшее качество швов получают при использовании флюсов - стеарин или расплав стеарина с канифолью. Металл малых толщин (до 4 мм) сваривают встык за один проход, при больших толщинах-за два или три прохода. Сварку за первый проход осуществляют без присадочного металла за счет расплавления кромок. При втором проходе используют присадочный металл, увеличение размеров сварочной ванны достигают круговыми движениями электрода. Третий проход выполняют при сварке свинца значительных толщин. Рекомендуется пульсирующая дуга: наряду с перемещением электрода в горизонтальной плоскости ему сообщаются небольшие колебания в вертикальной плоскости. Сварку ведут без подогрева, в начале сварки путем задержки дуги подогревают первый участок стыка. Сварку ведут без перерыва. При случайном обрыве дуги необходимо вначале зачистить участок вокруг кратера до металлического блеска и лишь после этого продолжать сварку. С целью сглаживания сварного шва допускается его обрубка и проковка.