Сегодня в мире выскотехнологические отрасли промышленности предъявляют жесткие требования к качеству трубы из цветных металлов. Соответственно, разработки ведущих зарубежных фирм идут по пути дальнейшего повышения качества сварного шва и готовых труб.
Область применения
Сварные трубы из цветных металлов с каждым годом находят широкое применение благодаря сочетанию высокой прочности и пластичности с коррозионной стойкостью, электро- и теплопроводностью, износостойкостью, усталостной прочностью, антифрикционными свойствами. Они широко применяются как товарные в таких отраслях промышленности, как атомная энергетика, ракетно-космическая и вычислительная техника, микроэлектроника, а также их используют в качестве передельной заготовки при изготовлении холоднодеформированных прецизионных труб малых размеров ответственного назначения.
В последние годы спросом пользуются сварные трубы широкой номенклатуры в том числе из:
- титановых сплавов размерами 6,0…140,0х1,0…30,0 мм
- бронз размерами 57,0х2,0 мм
- алюминиевых сплавов размерами 12…220х1,0…20,0 мм.
При производстве сварных труб из цветных металлов применяют следующие виды сварки: токами высокой частоты (ТВЧ), лазерная, автоматическая электродуговая, микроплазменная, аргонно-дуговая, дуговая с неплавящимся электродом, электронно-лучевая.
Технологические особенности
Медь и ее сплавы.
К сварным соединениям из чистой меди почти всегда предъявляют высокие требования по сохранению в металле сварного шва всего комплекса физических свойств: электропроводности, теплопроводности, плотности и коррозионной стойкости, т.к. эти изделия зачастую работают в тяжелых условиях эксплуатации. Поэтому в процессе сварки медь не должна загрязняться какими-либо примесями, влияющими на эти свойства. Особенно высокие требования предъявляются к сварке вакуумплотных швов в изделиях электронной техники, в энергетических установках, в узлах аппаратуры, работающей с внутренним охлаждением. Механические свойства сварных соединений определяются общими свойствами меди.
Сварка изделий из латуни сопровождается потерей цинка ввиду его высокой летучести (температура кипения 9070С).
Прогрессивными способами сварки медных и латунных труб является: дуговая сварка неплавящимся W- электродом в защитной атмосфере, аргонно-дуговая сварка «потолочным швом», сварка токами высокой частоты (ТВЧ).
Алюминий и его сплавы.
Часто применяемыми видами сварки труб из алюминия и его сплавов являются: сварка W-электродом в атмосфере инертного газа – при производстве спиральношовных труб, производстве тонкостенных трубчатых оболочек для волоконнооптических кабелей. Сварка плавящимся электродом в среде аргона – при изготовлении труб большого диаметра; сварка ТВЧ – при изготовлении труб из сложнолегированных сплавов и труб широкого сортамента взамен бесшовных для спортивного инвентаря, а также квадратных и прямоугольных труб. Наиболее распространенной является высокочастотная сварка.
Проведенный анализ показывает, что сегодня шире используют сварку ТВЧ, которая по сравнению с другими видами сварки обеспечивает значительно более высокие скорости (до 120 м/мин и более), возможность изготовления труб из сталей, цветных металлов и сплавов, уменьшение расхода электроэнергии на 1 т готовых труб. Кроме того, при сварке ТВЧ одно и то же оборудование можно использовать для изготовления труб из различных материалов, изменяя при этом только электрические и скоростные параметры процесса.
Среди большого числа фирм, занимающихся производством сварных труб из алюминиевых сплавов можно привести как наиболее крупные, следующие Elmtube (Великобритания), Eastom Aluminium (США), VAW (ФРГ), Fujikura (Япония).
Титан и его сплавы.
Необходимость получения сварных труб из титановых сплавов вызвана определенными трудностями изготовления прессованных труб, связанных, в первую очередь, с малой стойкостью инструмента, большим уровнем брака и невозможностью производства тонкостенных труб широкого сортамента, а также не экономичностью процесса. Для сварки титана применяют преимущественно сварку плавлением: дуговую в среде инертных газов (в камере и со струйной защитой), электронно-лучевую, вакуумно-дуговую полым катодом, лазерную, под флюсом).
Наиболее предпочтительное применение для этих целей имеют дуговая сварка в среде инертного газа и микроплазменная сварка. Главной трудностью при сварке титана является его высокая реакционная способность при температуре выше 600 0С. Источниками вредных примесей титана являются газы (O2, N2, H2 , CO2 и др.) и водяные пары. В результате, зона сварки должна быть тщательно защищена от взаимодействия с воздухом путем сварки в среде инертных защитных газов, под специальными флюсами, в вакууме.
Титан и его сплавы обладают большой вязкостью и склонностью к налипанию металла на инструмент, что значительно затрудняет процесс формовки трубной заготовки. Кроме того, для сварки титана требуется высокая чистота свариваемых поверхностей формуемой ленты.
Никель и его сплавы.
При нагреве никель не претерпевает никаких фазовых превращений, которые увлажняли бы его структуру. В промышленности в основном используют сплавы на никелевой основе, которые условно можно разделить на три группы: жаростойкие (нихромы) обладают повышенной стойкостью к коррозии в газовых средах при повышенных температурах (ХН78Т, ХН70Ю, Х15Н60); жаропрочные имеют повышенные прочностные свойства при высоких температурах (ХН67МВТЮ, ХН70ВМТЮ); коррозионно-стойкие (Н70МФ, ХН65МВ).
Для сварки никеля и никелевых сплавов применяют следующие способы сварки: газовую, ручную, дуговую, под флюсом, W-электродом в среде инертных газов, электронно-лучевую и диффузионную, плазменную. Сегодня, несмотря на накопленный мировой опыт по производству сварных труб из цветных металлов, усилия разработчиков многих фирм и предприятий направлены на создание новых и отработку существующих технологий и оборудования по производству сварных труб из цветных металлов.
Источник: ugmk.info