книги / Сварка в машиностроении. Т. 2

стареЦ PB |f RIS р Kp|icTpy|(HHflif|ib|M>f сталОМИ 45 и #JÇ

треШШЭ

«Pimwe TRpfiysMflrt pu уровням pRflpifi?, чрдурт йваткзагшшу psfifwfl чаегн <к* ftaPTPP*

варки с ртдрон т ч т Н чаш и гвдрду/да] р я щ т щ рцоft ш вт рт нй Ш

быть перпендикулярной к продольной оси заготовки. Максимальнее отклонение от

WftTPMK VlffWWQ ft тflfijf. 7.

S ia m 's P S IS m m *m m m p щ p *

Быстрорежущие стали различных групп различаются по химическому сос­ таву и физико-механическим свойствам, поэтому режимы их сварки различны (табл. 9). Вольфрамомолибденовые быстрорежущие стали (группа II) по сравне­ нию со сталями других групп имеют большую теплопроводность, повышенную пластичность и меньшее сопротивление пластической деформации. Стали этой группы сваривают с меньшими припусками и с большим усилием осадки. Для заготовок диаметром до 16 мм из стали этой группы возможна сварка непрерыв­ ным оплавлением или с несколькими кратковременными замыканиями.

Прочность сварного соединения во многом зависит от усилия и величины осад­ ки. Осадка составляет 1,6—3,0 мм. Усилие осадки зависит от сопротивления металла деформации, скорости осадки и глубины прогрева свариваемых концов заготовок. При скорости осадки 10—15 мм/с качественное соединение получается при давлении осадки 4—6 кгс/мм2. Чтобы оплавление перед осадкой не прерыва­ лось, а также для некоторого облегчения пластической деформации при осадке, сварочный ток выключается (автоматически), когда осадка произведена на 0,5— 1 мм.

Свариваемость быстрорежущих сталей изменяется в широких пределах в за­ висимости от химического и структурно-фазового состава стали (в отожженном состоянии). Примем свариваемость стали Р12 за единицу; для других сталей сравнительная свариваемость при контактной стыковой сварке оплавлением будет следующей:

Технология сварки трением заготовок инструмента. При сварке трением: припуск на сварку быстрорежущей стали в 2 раза меньше, чем при контактной сварке оплавлением, меньшее потребление энергии, большая точность сваривае­ мых заготовок, более легко автоматизируется процесс, отсутствует перегрев быстрорежущей стали.

Для сварки используют специализированные машины МФ327 и МФ341 и универсальные машины МСТ-23, МСТ-35, МСТ-41. На режим сварки трением влияют физико-механические свойства стали; стали вольфрамомолибденовые с повышенной теплопроводностью, высокой пластичностью и низким сопротив­ лением пластической деформации по сравнению со сталями других групп свари­ вают на режиме, отличающемся низким давлением нагрева и проковки и примерно в 1,5 раза увеличенным временем нагрева; стали вольфрамокобальтовые и вольфрамомолибдеиокобальтовые нужно сваривать, применяя повышенные давления (табл. 12); обратная зависимость наблюдается в назначении припуска на сварку (табл. 13).

В процессе нагрева при сварке трением заготовок из быстрорежущей и кон­ струкционной сталей в контакте образуется промежуточный слой, присутствие которого в стыке снижает прочность соединения. Промежуточный слой выдавли­ вается при проковке и в стадии нагрева; эта стадия характеризуется относительно низким и стабильным моментом. Инструменте присоединительной частью из стали 45 (40Х), сваренный трением, плохо воспринимает закалку при нагреве рабочей части вместе со сварным швом.

Режимы сварки, приведенные в табл. 12, обеспечивают получение качествен­ ного соединения при изменении давления в воздушной сети, к которой присоеди­ нена машина сварки трением, не более 15%. Особенно чувствительны к изменению давления быстрорежущие стали вольфрамокобальтовой, вольфрамомолибденовой и вольфрамомолибденокобальтовой групп. Рекомендуемые режимы сварки тре­ буют выполнения следующих технологических условий: 1) вылет стержня из кон­ струкционной стали из осадочной матрицы 2—2,5 мм; 2) размер формирующей фаски осадочной матрицы 2 >< 30°; 3) скорость течения воды, охлаждающей матри­ цы, 2,0—2,5 л/мин; 4) давллше воздуха в сети 4,5—5 кгс/см3.

При сварке трением по степени ухудшения свариваемости стали распола­ гаются в следующий ряд: Р6М5, Р12, Р18, Р9М4К8, Р9К5, Р14Ф4, Р9Ф5. При общей тенденции ухудшения свариваемости с увеличением суммарного количе­ ства легирующих элементов расположение сталей в порядке ухудшения сваривае­ мости для контактной стыковой сварки оплавлением и сварки трением не идентично. Например, вольфрамомолибденовые и вольфрамомолибденокобальтовые стали трением свариваются лучше, чем контактной стыковой сваркой оплавлением. Плохо свариваются трением вольфрамованадиевые стали.

11.Основные дефекты сварных соединений при контактной сварке оплавлением н сварке трением

Для частичной закалки охлаждающей средой служит подогретая до 60—80° С вода; для полной закалки — подогретое масло или расплавленные соли (50% KN03 и 50% NaN03) с температурой 230—260° С в зависимости от марки стали корпуса и марки твердого сплава. Для изготовления корпуса режущего инстру­ мента, оснащаемого твердым сплавом, применяют стали 45, 40Х, 9ХС, 35ХГСА. Наиболее целесообразно применять для корпусов инструмента сталь 35ХГСА, получающую твердость HRC 30—40 при нагреве для пайки до температуры выше 850° и последующем охлаждении на воздухе.

Эффективным способом снижения остаточных напряжений является закалка корпуса инструмента, проводимая в процессе его охлаждения после пайки. По­ скольку возникающие структуры при закалке имеют больший объем по сравне­ нию со структурами, образующимися при медленном охлаждении, объем корпуса увеличивается и в паяном соединении снимаются напряжения. Закалка корпуса инструмента, повышающая его прочность и твердость, повышает также и эксплуа­ тационные свойства инструмента. Если под пластинкой из твердого сплава нахо­ дится мягкая опора, то при повышенных нагрузках в процессе резания она может сминаться, что вызовет скол пластинки из твердого сплава. Чаще это наблюдается у отрезных, каиавочных и тяжело нагруженных резцов с незакаленным корпусом. Если применяют припои с температурой пайки ниже температуры аустенизации, например марки ПСр40, то корпус закаливают до пайки на твердость HRC 40—50;

врезультате нагрева для пайки появляется отпущенная зона твердостью HRC 25—30

взависимости от марки стали корпуса.

Для уменьшения остаточных напряжений при конструировании твердосплав­ ного паяного инструмента необходимо выполнять определенные требования.

1. Отношение толщины пластинки из твердого сплава к толщине стальной части корпуса инструмента под пластинкой должно быть равно 1/3. Это отношение определяется отношением модулей упругости стали и твердого сплава.

15. Химический состав и температура плавления припоев, применяемых для пайки твердых сплавов [5]

*6 Для пайки твердых сплавов, особен но чувствительных к трещинообразованню (Т15К6, Т30К4 и др.), и ответственного инструмента, когда нельзя применять закалку корпуса с нагрева для пайки.

2. Пластинка из твердого сплава долх/ЙЯ 6tfffe сОёДййёйЯ t ko'piiÿcoM по il.Яоской поверхности пластинки И по ЗЯНИЖёййбй ёёр+йкалЬ йой стенке, высота ко­ торой определяется необходимостью фиксирования правильного положения плабтинки в гнезде; закрыть^ и полузакрытых пазов в корпусе инструмента под пла­ стинки нужно избегать^

\7, бледня я прочнЬетв па срез (нге/mm*) пййюяя eeeArtiittMft Твердого сплава

3. Ko'PHÿc HëëHôfO ййётрумёнтё должён быть й$ легированной стали, напри­ мер ЗБХГСА, позволяющей получить пееле пайки тверДветь HRG 30^*40 за eqei закалки с температуры нагрева Длй пайки.

i8 . Средняя прочность на срез (кге/мм8) паяных соединений твердого сплава со сталью в зависимости от условий пайки и марки стали; припой МНМц 68—4—2 [5]

4.ДЛЙПу НлабТйЙкЙ ЙЗ îëëpdofo справа не рёкомендуется назначать более

Tpëk; ri riëfUpëtfkpàfilfcffl ёё ëbicofU иЗ-за увеличения касательных напряжений

ÿ краёЙб!Ш, MttfÿliUI* ëbiâërifb пбйёЛёйиё трёщйй й твердом сплаве, параллельно

dfiatô. oï края нлаешки.

Hpd4Hbëty НёййбРб ёбёДИЙёНИЙ ойрёДёлйется свойстрами соединяемых матерйёйбй й flPHfidri, â *аш * ТёЯнолбЁйёй пайкй (табл. \1 й FS). Дефекты пайки даны в ?абл. II.-