Сварка молибдена и тантала — особенности

Когда заходит речь о сварочных работах, в основном упоминаются названия сталей, чугуна или цветных металлов. Но развитие новых отраслей техники требует от производства внедрения тугоплавких металлов, каковыми являются молибден и тантал.

Они выделяются среди материалов повышенной температурой плавления, превышающей 2 500° C. Однако их использование так же оправдывается стойкостью к коррозии, устойчивостью агрессивным средам.

Однако детали и конструкции, сделанные из таких жаропрочных материалов, иногда выходят из строя, что требует их соединения свариванием.

Блок: 1/5 | Кол-во символов: 565
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-molibdena-i-tantala

Молибден

Представляется тугоплавким жаропрочным переходным металлом светло-серого цвета. Атомные решетки элемента походят на объемные кубы, не меняющиеся до параметров температуры их плавления — 2 623° C.

Устойчив к воздействию кислоты, щелочи, металлических расплавов.

Используется при легировании сталей, как жаропрочная и коррозионностойкая добавка, молибденовая лента используется в оборудовании высокотемпературных печей, камерах сгорания и турбокомпрессорах.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 466
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-molibdena-i-tantala

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.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 2743
Источник: https://www.ural-metall.com/molybden-svarka

Сварка молибдена

Атомные решетки молибдена напоминают объемные кубы, которые не меняются до достижения температуры плавления. Устойчивы против воздействия кислот, щелочей, металлических расплавов. Сплавы молибдена могут состоять из:

  • Циркония.
  • Ниобия.
  • Титана.

При использовании в промышленных целях могут возникать некоторые препятствия:

  • Пластичности можно достигнуть только после деформации.
  • Сварочные швы нарушают кристаллические решетки металла, что делает его хрупким.

Первоначально материал относили к категории несвариваемых. Но высокие показатели плавления (до 2000 градусов), когда железо с никелем уже становятся жидкими, заставили искать способы решения проблемы.

В чистом виде молибден — металл с серебристым оттенком, он отлично поддается ковке при значительных температурных показателях, не подвергается влияниям воздушных масс, коррозии и полиморфным метаморфозам. В стали его количество не превышает 0,18%. Этот компонент добавляют специально, повышая ударные и температурные показатели, что затрудняет при этом сам процесс сварки и приводит к образованию трещин в переходных зонах. Он может сильно выгореть и окислиться. Применяется специальная сварочная проволока, дополнительно обработанная никелем, ванадием или хромом, что дает возможность получить прочные швы.

Проведение работ

Для улучшения свариваемости используют прокладки из металла, имеющие мелкозернистую структуру. Молибден сваривается способом контактной и дуговой сварки, используется гелиевая либо аргоновая защита, задействуется твердый и мягкий припой с серебром и медью. Деформация влияет на степень рекристаллизации. Когда определенный порог пересекается, поверхность становится хрупкой.

Варка должна проводится под вакуумом или в аргоновой среде. Перед началом работы поверхность должна быть очищена от оксидной пленки посредством расплава.

Для сварки подойдут практически все припои, используемые при работе с вольфрамом. Но с золотом и никелем получаются самые надежные соединения и прочные швы. Однако, такой тип припоя используют нечасто из-за дефицитности материалов.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2076
Источник: https://tokar.guru/svarka/osobennosti-svarki-tantala-i-molibdena.html

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.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 1237
Источник: https://stanok.guru/metalloobrabotka/svarka/osobennosti-processa-svarki-molibdenom.html

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.

  1. Мы предлагаем следующую продукцию из молибдена: молибденовый круг, молибденовый  лист, молибденовую проволоку, молибденовый штабик.
Блок: 3/3 | Кол-во символов: 1508
Источник: https://www.ural-metall.com/molybden-svarka

Тантал

Тяжелый жаропрочный тугоплавкий редкоземельный металл серебристо-белого цвета с большой пластичностью. Если температура плавления выражается 3 017° C, то предел хрупкости наступает при -200°.

Используется добавкой для повышения прочности металлов, изготовления промышленных образцов, электротехнике, ядерной энергетике и ювелирных украшениях.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 351
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-molibdena-i-tantala

Сварка

Операции с танталом схожи на сварку молибдена, их объединяет одно свойство — высокая температура плавления. При сварке так же используются вольфрамовые либо угольные стержни диаметром 1,0-1,5 мм.

Сила постоянного тока колеблется от 20 до 40 A, прямой полярности, напряжение разряда — 30 В.

Тантал усиленно поглощает газы при термической обработки, поэтому операцию следует проводить в вакууме или регулируемой защитной аргоновой или гелиевой среде —экранировании.

Защита дуги обеспечивается со всех сторон сварочной зоны, в т. ч. над и под ней. Экранирование создается слабым потоком газа из баллона. Во время термической обработки допускается некоторое изменение цвета тантала до темно-соломенного оттенка.

Для избегания потерь металла, операцию рекомендуется вести в герметизированной камере, предварительно наполненной инертным газом.

Припоями могут служить титан, молибден или ниобий, с которыми металл образует высокопрочные пластичные соединения.  Листы тоньше 0,5 мм соединяются контактным способом. Последний можно проводить как на воздухе, так и под водой.

Подготовка к пайке начинается очищением кромок, свариваемой области серной кислотой без доступа кислорода. Стыки деталей рекомендуется покрыть слоем серебра, никеля или платины для улучшения сварочного процесса.

Сварка в регулируемой защитной атмосфере должна обеспечиваться постоянной продувкой газа в изготовленной из полиэтилена и клейкой ленты камере.

Проходящий аргон перемешивает воздух в области сварочной зоны, чем достигается качественное соединение. Газ пропускается до полного охлаждения полученного валика.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 1592
Источник: https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-molibdena-i-tantala
Кол-во блоков: 10 | Общее кол-во символов: 10538
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

  1. https://prosvarku.info/tehnika-svarki/svarka-molibdena-i-tantala: использовано 4 блоков из 5, кол-во символов 2974 (28%)
  2. https://tokar.guru/svarka/osobennosti-svarki-tantala-i-molibdena.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2076 (20%)
  3. https://stanok.guru/metalloobrabotka/svarka/osobennosti-processa-svarki-molibdenom.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 1237 (12%)
  4. https://www.ural-metall.com/molybden-svarka: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 4251 (40%)


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий