Все о сварке

Сварка молибдена


Как соединить детали из молибдена сваркой?

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?

Характеристика материала

В момент деформации на поверхности молибдена возможно попадание атмосферного газа и частиц пыли. Данный материал не переносит загрязнения и кислород — эти вещества не позволяют провести соединительное действие.

Молибден относится к тугоплавким металлам и имеет высокую степень сопротивляемости. Используется он в виде тонких пластин, применяемых в камерах сгорания и турбокомпрессорах. Материал не подвергается коррозии и полиморфным разрушениям. Термовоздействие сварки образует защиту в виде проявления на поверхности крупнозернистых волокон на месте шва. Под давлением импульса тока металл уплотняется, на него наслаивается слой примесей молибдена. Учитывая данный фактор, при совмещении очистки сварной поверхности нужно иметь чистый материал, взятый за основу.

Подготовительный этап

Подготовка тугоплавких металлов к спайке требует особой внимательности:

  1. Участки стыков и зона вокруг свариваемого места должна подвергаться тщательной зачистке и обезжириванию химическими реагентами. Действие необходимо проделать несколько раз для полноценного разрушения оксидной пленки и жировых элементов.

  2. Кромочные части необходимо затереть до блеска наждаком.

  3. По завершению подготовительных работ должны быть получены минимальные сколы и кромочное смещение.

  4. Для каждого взятого металла должна быть выставлена на инверторе своя температура плавления.

Соединение молибдена и его сплавов сваркой

Перед тем как подвергнуть молибден спайке, края и участок вокруг обрабатывают раствором кислоты: это может быть либо фосфорная, или же серная кислота в соотношении 1:1. Кислоту необходимо разбавлять водой. Сплав молибдена не должны превышать кислород в массе 0,001%.

Под действием теплового режима технический молибден выделяет крупные кристаллы, которые распадаются на атомы. Склонность к распаду молибденовых сплавов на мелкие зерна при умеренном температурном режиме может снизиться методом легирования определенными элементами при объеме, необходимом для образования твердого раствора в условиях высокой температуры и выделения обратной мелкозернистой структуры в ходе процесса кристаллизации. В таких случаях для соединения деталей используют только легированный сплав низкой модификации с примесями окисляющихся металлов, таких как:

Увеличить прочные качества стыка можно при легировании присадочного действия. Эластичность поверхности, подвергаемой сварке из сплава молибдена при низких температурах, невозможна. Угол сгиба стыковой зоны из молибденового сплава — не больше 60С. По мере увеличения температуры качество металла повышается. Трудоемким процессом является получение пластичности материала. В ходе сварочного действия методом плавления сплава из молибдена под действием максимальной температуры место соединения деталей переходит в состояние, близкое по первоначальным качествам.

Как происходит сварочный процесс?

Сваривание молибдена производится на инверторах, оснащенных регулировочной панелью, так как несоответствующая подача силы тока вызовет разрушение на соединительных участках. Мощность задается методом экспериментации. Электроды для спайки должны быть тефлоновые с острой заточкой. Технологические особенности сварочного действия определяются по свойству материала.

Имеется склонность к появлению на сварной зоне нитриловой пленки, препятствующей расплавке материала. Чтобы сварить детали из данного металла, можно применить один из двух способов: это соединение электродугой или вакуумная сварка. Максимальная температурная нагрузка на молибден и его сплавы равна 1400С. Чтобы иметь прочное скрепление данного материала, потребуется провести процесс в атмосфере инертного газа. Также хорошее качество спайки молибденовых изделий можно достичь заклепочным соединением. Применение молибденового сплава, взятого за основу присадки в виде проволоки или фольгированной вставки при сварке из сплавов молибдена, дает возможность максимально увеличить качественный показатель равномерности сварного шва.

Похожие статьи

goodsvarka.ru

Основные характеристики молибдена, и особенности сварки с разными металлами

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:

При применении в промышленности возникает ряд технических препятствий:

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.

Содержание

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.

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.

stanok.guru

Сварка молибдена, технология сварки молибдена, сварные соединения молибдена, влияние легирования на свариваемость. | Сварка молибдена

Сварные соединения молибдена и его сплавов, полученные методами сварки плавлением, обладают пониженной пластичностью при испытании на загиб при комнатной температуре , что объясняется высокой температурой перехода из пластичного в хрупкое состояние этого металлав литом и рекристаллизованном состояниях (около 150-200 °C при статическом испытании на загиб). Введение в молибден до 50% ренияприводит к значительному улучшению свариваемости сплава. Угол загиба сварных образцов толщиной 1 мм после агроно-дуговой или электроннолучевой сварки стабильно составляет 150°, при этом прочность близка к прочности основного металла, что допускает холодную прокатку при степени обжатия 70% (за три прохода) без образования трещин. Использование рения и сплава молибдена в качестве присадочного материала (проволока или вставка в виде фольги) при сварке молибденовых сплавов также позволяет значительно повысить пластичность их сварных швов.

Влияние легирования основного металла на свариваемость молибдена.

Получение достаточно технологичных сплавов молибдена возможно лишь при наличии в нем малых количеств легирующих элементов, порядка десятых долей процента (исключение состовляет рений), а содержание кислорода не должно превышать тысячных долей процента. Положительное влияние малых добавок бора на прокаливаемость сталей было известно давно. Однако, несмотря на значительное число работ в этой области, нет еще систематических исследований, позволяющих достаточно четко объяснить его влияние. В углеродистых сталях наиболее эффективное влияние бора отмечено при содержании углерода 0,15-0,20%. Можно отметить своеобразный принцип дополнительности бора и углерода, заключающийся в том, что с уменьшением содержания углерода роль и значение бора возрастает. Эффект влияния малых добавок бора на молибден выявлен при исследовании сварных соединений, полученных путем сквозного проплавления электронным лучом пластин толщиной 1 мм из спеченного молибдена. По сравнению с нелегированным молибденом сварной шов и зона термического влияния бора на сплав имели более мелкозернистую структуру и высокую пластичность. Влияние бора на свойства литого молибдена изучали во многих работах по всему миру. На кривой зависимости относительной осадки цилиндрических образцов диаметром 15 мм от содержания бора наблюдается четкий максимум пластичности при 0,15-0,25%. В сплавах подобного состава протекает однородная пластическая деформация. Линии скольжения возникают одновременно, как правило, во многих микрообъемах у выделившихся частиц, расположенных в пограничных зонах или внутри кристаллитов. Линии скольжения, возникшие во внутренних объемах кристаллитов, достигают границ и в отличие от чистого молибдена могут переходить в смежные кристаллиты, не вызывая межкристаллического разрушения.Наблюдалось также различие в кинетике развития трещин при осадке литых сплавов; в нелегированном молибдене зарождение трещины мгновенно приводит к межкристаллитному разрушению образца, тогда как в двухфазных сплавах оптимального состава появившаяся трещина развивается очень медленно. С увеличением степени деформации в молибдене возникает ряд трещин, что, однако, не приводит к полному разрушению образцов до степени деформации 80%, а иногда и выше. Начальная микротрещина возникает в результате хрупкого разрушения частицы второй фазы или отрыва по межфазной границе. Пластичность сплавов оптимального состава в значительной степени зависит от дисперсности и равномерности распределения второй фазы (крупные выделения более склонны к хрупкому разрушению). Наилучшая пластичность наблюдается у сплавов молибдена оптимального состава с равномерным распределением высокодисперсной второй фазы.

Технология сварки изделий из молибдена.

Молибденовые электрические нагреватели для атомного реактора были изготовлены при помощи электроннолучевой сварки. Нагреватель состоял из 36 трубок диаметром 17мм., расположенных по периметру трубной доски в виде круга. Для сварки был разработан кантователь, обеспечивающий вращение каждой трубки под электронным лучом. Перемещение электронной пушки от одного соединения к другому осуществлялось дистанционно. При сварке трубок с трубной доской с обратной стороны нагревателя наблюдение проводили с помощью зеркал. Глубина проплавления при сварке 2,3-2,8 мм при минимально допустимой глубине 2,1мм. Качество сварных соединений контролировали визуально ультразвуковыми и металлографическими методами. При сварке плавлением молибдена с ниобием, вольфрамом, сталями и др. в сварных соединениях образуются трещиныи сами соединения весьма хрупкие. Для повышения качества нахлесточных соединений молибденовых сплавов расплавлению подвергают только легкоплавкие компоненты соединения, при этом используют промежуточную вставку из третьего металла, например меди или никеля. Несмотря на отсутствие взаимной растворимости молибдена и меди, между ними также можно получить сварное соединение, по прочности равное меди, если оплавлять медь на молибден.

Перейдя по ссылкам ниже вы сможете купить молибден по привлекательным ценам.

Мы предлагаем следующую продукцию из молибдена: молибденовый круг, молибденовый  лист, молибденовую проволоку, молибденовый штабик.

www.ural-metall.com

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Значемп i.  [1]

Сварка молибдена возможна, но только в атмосфере инертных газов. Из распространенных методов сварки наилучшие результаты пока дает аргоно-дуговая сварка. Однако основной металл вблизи шва обладает повышенной хрупкостью. Хорошее качество скрепления деталей из молибдена достигается заклепочными соединениями.  [2]

Сварка молибдена электронным лучом возможна, но применимость этого метода ограничена.  [3]

Сварку молибдена с использованием струйной защиты можно успешно вести с использованием гелия высокой чистоты вольфрамовым и плавящимся электродом.  [5]

Сварку молибдена производят лишь на аппаратах с точной регулировкой режима сварки, так как чрезмерный нагрев вызывает повышенную хрупкость в местах соединения. Величину тока и длительность сварки подбирают экспериментально. Электр-оды должны быть чистыми и хорошо заточенными.  [6]

Рекомендуемые режимы [ TABLE ] Рекомендуемые режимы.  [7]

Сварку молибдена большей толщины можно вести плавящимся электродом диаметром 1 - 1 2 им на постоянном токе обратной полярности на режиме: / 400 - 7 - 500 А; U 32 В; исв ЗО-т-40 м / ч; vna 600 - i - 900 м / ч, подача гелия через горелку н приставку 140 л / мин, с обратной стороны 20 л / мин. Электродная проволока предварительно активируется покрытием ее хлористым цезием.  [8]

Особенности сварки молибдена определяются его свойствами. Большая склонность к образованию при повышенных температурах окислов и нитридов, снижающих пластичность металла, предопределяет выбор метода сварки. Для образования сварного соединения методом расплавления металла могут быть рекомендованы два основных способа: сварка электронным лучем в глубоком вакууме ( см. гл.  [9]

Максимальная температура при сварке молибдена близка к 1400, а у меди и алюминия она соответствует температурам красного и белого каления. Средняя температура сварки деталей из алюминия близка к 300 - 350 С, меди к 400 - 450 С и титана к 500 - 600 С. Свинец сваривается этим способом плохо.  [11]

Патентуется метод получения пластичных сварных швов при сварке молибдена, вольфрама и их сплавов.  [12]

Растворимые в воде кристаллы; применяег-ся в биохимии, как флюс при сварке молибдена, в производстве фосфоров, как электроли ] в топ) Н1вных) лементах.  [13]

Вследствие большой чувствительности молибдена к окружающей атмосфере при сварке, а также чрезвычайной склонности его к росту зерна при нагреве, для сварки молибдена следует рекомендовать защитные инертные газы, аргон или гелий, чистотой 99 98 % и источник нагрева с высокой концентрацией тепла. Этим условиям в большей степени удовлетворяет автоматическая сварка вольфрамовым электродом постоянным током прямой полярности в камерах с контролируемой атмосферой.  [14]

Молибден принадлежит к мономорфным металлам с характерной объемноцентрированной кристаллической структурой. При сварке молибдена и его сплавов мало растворимые в металле кислород и углерод создают легкоплавкие эвтектики.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru


Смотрите также