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

39.2.1. Проблемы свариваемости ППМ

Для изготовления сварных конструкций из ППМ. используют шовную контактную сварку, электронно-лучевую, лазерную, аргоно-дуговую и диффузионную. Эффективное использование шовной контактной сварки высокопористых ППМ из коррозиониостойких сталей Х18Н15 и Х18Н9 снижается из-за высокой склонности этих материалов к образованию в шве сквозных поперечных трещин [3,4]. Причинами трещин являются низкая прочность и малая деформационная способность высокопористых сталей из нержавеющих порошков, высокий коэффициент термического расширения и наличие на поверхности частиц стойких и прочных оксидов с большим содержанием хрома.

С увеличением пористости и размера частиц порошка механические свойства ППМ понижаются, а диапазоны режимов сварки, характеризующиеся трещинообразованнем, расширяются. Уровень свойств, обеспечивающих стойкость нахлесточных соединений против трещинообразования, может быть гарантирован при создании в шве непрерывной литой структуры. В конструкциях, допускающих использование шовно-точечных соединений, повышение технологической прочности целесообразно осуществлять снижением остаточных напряжений путем обеспечения расстояния между точками равным 5-6 мм [4].

При сварке плавлением ППМ, вследствие наличия в них закрытых пор, основным дефектом являются сквозные свищи в шве, образующиеся в результате выброса металла в процессе расплавления кромок.

39.2.2. Способы сварки и пайки ППМ

Шовная контактная сварка. Нахлесточные соединения листовых пористых элементов осуществляют шовной контактной сваркой на стандартном оборудовании. Режимы сварки приведены в табл. 39.2. Для получения стыковых соединений разработан метод контактной шовной сварки с раздавливанием кромок, при котором наблюдается значительная деформация частиц [3]. Она вызывает более интенсивное, чем у нахлесточных соединений, разрушение оксидных пленок на поверхности частиц порошка и способствует расширению области режимов без образования трещин. Увеличение дисперсности порошка и пористости основного материала облегчает формирование соединения при сварке с раздавливанием кромок. В то же время качество соединений исследуемых материалов в первую очередь зависит от величины сварочной нахлестки, которая при толщине h„> 1 мм не должна превышать 1,5 hn, а с уменьшением толщины может быть увеличена до (2 - 3) h„. Режимы сварки приведены в табл. 39.3.

РЕЖИМЫ ШОВНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ НАХЛЕСТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ [З]

РЕЖИМЫ ШОВНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ С РАЗДАВЛИВАНИЕМ КРОМОК [3]

ТАБЛИЦА 39.3

ТАБЛИЦА 39.4 РЕЖИМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ ПОРИСТОЙ СТАЛИ I4XI7H2

Диффузионная сварка. Для торцевого соедннення отдельных пористых цилиндров в длинномерный фильтрующий элемент используют ДС в вакууме. Такие фильтроэлементы не имеют заметного шва, уменьшающего площадь фильтрации.

Сварка плавлением. Аргонодуговую сварку ППМ. с пористостью 0,4-0,6 необходимо осуществлять с присадочной проволокой Св-06Х19Н9Т. Режимы аргонодуговой сварки приведены в табл. 39.4.

Лазерная сварка н ЭЛС пористых элементов, осуществляемая с использованием стандартного оборудования, позволяют получать соединения равнопрочные основному пористому материалу с минимальной шириной шва.

39.3. Пористые сетчатые материалы

ПСМ производят на основе трикотажных (вязаных) и тканых сеток [1]. Для изготовления сварных конструкций применяют листовые ПСМ из стали 12Х18Н10Т, получаемые сваркой прокаткой брикета фильтровых сеток и сеток с квадратными ячейками [5]. Свойства ПСМ на основе тканых сеток из стали 12Х18Н10Т приведены в табл. 39.5.

39.3.1. Проблемы свариваемости ПСМ

Отличием ПСМ от ППМ является их значительная анизотропия свойств, поэтому помимо пористости и свойств структурообразующих элементов (проволок) существенное влияние на условия формирования сварных соединений оказывает соотношение коэффициентов эффективной теплопроводности по толщине (Xh) и в направлении перпендикулярном движению источника (Xw). с уменьшением пористости и увеличением соотношения Xh/Хге качество сварных соединений возрастает.

При сварке плавлением высокопористых ПСМ (П>0,3),для которых характерна низкая теплопроводность по толщине, в зависимости от величины Хю возможно образование прожогов и подрезов в зоне сплавления. Относительная прочность сварных соединений, полученных сваркой плавлением, уменьшается с увеличением пористости основного металла. Повышение качества соединений может быть достигнуто предварительным холодным обжатием кромок либо электрогальваническим нанесением покрытия в результате уменьшения их пористости и увеличения теплопроводности по толщине.

39.3.2. Способы сварки ПСМ

Аргонодуговая сварка. Автоматическая сварка стыковых соединений со скоростью более 30 м/ч требует осуществления процесса на больших токах, что для заготовок с П>0,3 приводит к образованию подрезов в зоне сплавления, а при Усв<10 м/ч возрастает ширина шва. Скорость сварки следует устанавливать в интервале от 10 до 30 м/ч, причем с увеличением пористости основного материала значение Vcb следует уменьшать. Сварку заготовок с П>0,15 целесообразно выполнять с присадочной проволокой аналогичного химического состава [6]. Режимы ручной и автоматической аргонодуговой сварки приведены в табл. 39.6, 39.7.