12-mavzu: payvandlash materiallari

12-MAVZU: PAYVANDLASH MATERIALLARI

REJA:
12.1. Payvandlash simi.
12.2. Elektrodlarning klassifikatsiyalanishi.
12.3. Uglerodli va kam legirlangan konstruksion po‘latlarni payvndlashga mo‘ljallangan elektrodlar.
12.4. Ko‘p legirlangan po‘latlarni payvandlash.
Tayanch iboralar: payvandlash simi, elektrodlar, klassifikatsiya, uglerod, kam legirlangan konstruksion po‘latlar, payvndlashga mo‘ljallangan elektrodlar, ko‘p legirlangan po‘latlarni payvandlash.
12.1. Payvandlash simi.
Yoy yordamida eritib payvandlashda eruvchi elektrodlar uchun sovuqlayin cho‘zilgan kalibrlangan, 0,3-12 mm diametrli sim, shuningdek, qizdirib cho‘zilgan yoki kukunli sim, elektrod lenta va elektrod plastinalar eng keng tarqalgandir.
Payvandlash po‘lat simi GOST 2246-70 va maxsus texnik shartlar bo‘yicha tayyorlanadi. GOST 2246-70 ga ko‘ra payvandlash simi kam uglerodli, legirlangan va ko‘p legirlangan xillarga bo‘linadi. Hammasi bo‘lib 75 markali sim chiqariladi.
Legirlovchi elementlarning shartli belgilari 7-jadvalda keltirilgan.
Simda 1% dan kam uglerod bo‘lganda faqat shu elementning harfi qo‘yiladi; agar legirlovchi elementning miqdori 1% dan ortsa, u holda harfdan keyin shu elementning miqdori butun birliklar bilan ko‘rsatiladi.
Sim markalarining shartli belgisi: indeks Sv (svarochnaya degani) va undan keyin keladigan raqamlar va harflardan iborat.


Legirlovchi elementlarning shartli belgilari
12.1-jadval

Element	Kimyoviy belgisi	Po‘lat markasidagi shartli belgi
Marganets	Mn	G
Kremniy	Si	S
Xrom	Cr	X
Nikel	Ni	N
Molibden	Mo	M
Volfram	W	V
Selen	Se	E
Alyuminiy	Al	YU
Titan	Ti	T
Niobiy	Nb	B
Vannadiy	V	F
Kobalt	Co	K
Miss	Cu	D
Bor	B	R
Azot	N	A^*
Sirkoniy	Zr	S

Raqamlar uglerodning miqdorini yuzli ulishlarda ko‘rsatadi. Harflar esa sim tarkibiga kiruvchi elementlarni bildiradi. Kam uglerodli va legirlangan sim markalarining shartli belgilari oxiridagi A harfi metallning oltingugurt va fosfor miqdori bo‘yicha o‘ta tozaligini bildiradi.
Sirtdan ko‘rinishi bo‘yicha kam uglerodli va legirlangan sim mislangan va mislanmagan xillarga bo‘linadi. Mislangan sim buyurtmachining maxsus talabnomasiga muvofiq etkazib beriladi. Bundan tashqari, buyurtmachining maxsus talabnomasiga muvofiq elektr- shlak vakuum-yoy yoki vakuum-induksion usullarda eritib olingan po‘latlardan simlar tayyorlanadi.
Simlarning turli xil xillari shartli belgilariga ega: E-elektrod tayyorlash uchun; O- mislangan; SH- elektr-shlak, usulida eritib olingan po‘latdan olingan; VD- vakuum –yoy usulida eritib olingan po‘latdan olingan; VI- vakuum –induksion pechda eritib olingan po‘latdan tayyorlangan.
Diametri 3 mm, markasi Sv-08A bo‘lgan, payvandlash uchun mo‘ljallangan (eritib qoplash uchun), sirti mislangan payvandlash simining shartli belgisi misol: Provolka 3 Sv-08A GOST 2246-70;
diametri 4 mm li payvandlash simi, markasi Sv-04X19N9, elektrodlar tayyorlash uchun mo‘ljallangan: Provolka 4Sv-0419N9- E GOST 2246-70;
diametri 2 mm li payvandlash simi, markasi Sv-30X25N16G7, payvandlash uchun (eritib qoplash uchun) mo‘ljallangan, elektr-shlak usulida eritib olingan po‘latdan tayyorlangan: Provoloka 2 Sv-30X25 N16G7-SH GOST 2246-70;
diametri 2,5 mm li payvandlash simi, markasi Sv-08XGSMFA, elektrodlar tayyorlash uchun mo‘ljallangan, vakuum-induksion pechda eritib olingan po‘latdan tayyorlangan, sirti mislangan: Provoloka 2,5 Sv-08XGSMFA-VN-E-O GOST 2246-70.
Simlarni iste’molchiga o‘ramlarda keltiriladi, etkazib beruvchi bilan kelishilgan holda- to‘g‘ri to‘rtburchak kesimli o‘ramlarda, g‘altaklarga o‘ralgan holda shuningdek, kassetalarda.
Simning sirti toza bo‘lishi (qasmoqlari, zangi, iflosliklari va moy bo‘lmasligi) kerak. GOST 2246-70 ga ko‘ra 0,3-12 mm li sim ishlab chiqarish ko‘zda tutilgan.
Payvandlash simi alyuminiy va uning qotishmalarini payvandlash uchun 25 ta turli diametrlarda chiqariladi. (0,8-12,5mm).
AMs markali alyuminiy qotishmasidan zagartovkalangan holatda cho‘zib tayyorlangan (V), diametri 5 mm li, o‘ramda (BT) etkazib beriladigan payvandlash simining belgilanishiga misol: Provolka V. Sv AMs. N 5,00XBT GOST 7871-75.
Mis va uning qotishmalarining payvandlash uchun misdan va uning mis asosida tayyorlangan (GOST 16130-85) M1; M1r; MSr1; MNJ5-1; MNJKT5-1-0,2-0,2 markali qotishmalaridan; BrKMs-3-1; Br0S4-3; BrAMs9-2; Br0F6,5-0,15; BrAJs 10-3-1,5; BrX067; BrXNT; BrNSr; BrAJMs10-3-1,5; Br0S4-3; Br0F,6,5-0,15 markali bronzali qotishmalaridan; L63; LO60-1; LK62-0,5; LKBO62-0,2-0,-0,5 markali latunli qotishmalardan va M1r; M2r; LMs58-2; LOK59-1- 0,3 markali simlardan foydalaniladi.
Belgilanishlarda quyidagi qisqartmalar qabul qilingan; tayyorlash usuli: D-sovuqlayin deformatsiyalangan (cho‘zilgan), G- qizdirib deformatsiyalangan (presslangan); kesimning shakli KR- dumaloq (kruglaya); holati: M- yumshoq (myagkoe); T- qattiq (tverdoe); uzunligi: BT- kalava, o‘rama holida, KT- g‘altaklarda (katushki), BR- barabanlarda, SR- o‘zaklarda, ND- o‘lchanmaydigan uzunlikda.
Sovuqlayin deformatsiyalangan, qattiq, diametri 2 mm li, o‘rama holidagi Br OTS4-3 markali qotishmadan tayyorlangan payvandlash simining shartli belgisiga misol: Provoloka svarochnaya DKRT 2,0 BTBr0S4-3 GOST 16130-85.
Titanni payvandlash uchun VT1,VT5,VT5-1 va boshqa markali qotishmalardan tayyorlangan simlar ishlatiladi.
Cho‘yani payvandlashda vazifasiga qarab PCH1, PCH2, PCH3, PCHN1, PCHN2, PCHI, PCHV markali simlardan foydalaniladi.
Payvandlash va eritib qoplash uchun GOST 2671-80 ga ko‘ra 4,6 8, 10,12, 16 mm diametrli, 250,350,450 mm uzunlikdagi Cho‘yan chiviqlar chiqariladi.
Diametri 12 mm li PCH1 markali Cho‘yan chiviqning shartli belgilanishiga misol: prutok 12PCH1 GOST 2671-80.
Chiviqlar bir uchidan yuvilib ketmaydigan turli rangdagi bo‘yoqlar bilan markalanadi: PCH1-1 qora rangda,PCH2- oq rangda, PCH3- qizil rangda, PCHN1- ko‘k rangda, PCHN2- malla rangda, PCHI- sariq rangda. PCHV- yashil rangda.
12.2. Elektrodlarning klassifikatsiyalanishi.
Elektrodlar quyidagi belgilariga: tayyorlangan materialiga; ma’lum po‘latlarni payvandlash uchun mo‘ljallanganligiga; sterjeniga qoplangan qoplama qalinligiga; qoplama turiga; qoplama eriganida hosil bo‘ladigan shlakning xarakteriga; chok metalining texnik xossalariga, payvandlash yoki eritib qoplash uchun yo‘l qo‘yiladigan fazoviy vaziyatga, payvandlashda yoki eritib qoplashda qo‘llaniladigan tok turi va qutbliligiga qarab klassifikatsiyalanadi.
Elektrodlar foydalanish uchun quyidagi zarur texnologik shartlarni ta’minlashi kerak: yoyning oson yondirilishi va turg‘un (barqaror) yonishini, qoplamaning bir tekis erishini, chokning shlak bilan bir tekis qoplanishini, payvandlashdan keyin shlakni oson ketkazishni, chok metalida payvandlanmay qolgan joylar, g‘ovaklar, darzlar bo‘lmasligini.
Po‘lat elektrodlar GOST 9466-75,GOST 9467-75, GOST 10051-75, GOST 10052-75 bo‘yicha tayyorlanadi. GOST 9466-75 da elektrodlar payvandlanadigan materiallarga qarab gruppalarga bo‘linadi: uglerodli va kamuglerodli konstruksion po‘latlar -U (shartli belgisi); legirlangan konstruksion po‘latlar - L; legirlangan issiqbardosh po‘latlar - T; ko‘p legirlangan maxsus xossali po‘latlar -V; sirt qatlamlariga eritib yopishtirish uchun mo‘ljallangan maxsus xossali po‘latlar-N.
Qoplamaning qalinligi va elektrod diametrining sterjen diametriga nisbati D/d ga qarab quyidagi elektrodlar tayyorlanadi: yupqa qoplamali (D/d<1,20) -M; o‘rtacha qoplamali (1,20-< D/d<1,45) -S; qalin qoplamali (1,45< D/d 1,80) - D;o‘ta qalin qoplamali (D/d>1,80)-G.
Elektrod qoplamalarning umumiy vazifasi -payvandlash yoyining turg‘un yonishini va xossalari oldindan belgilangan (mustahkamligi, plastikligi, zarbiy qovushqoqligi, korroziyabardoshligi va boshqalar) chok metali hosil qilishni ta’minlashdir. Payvandlash yoyining turg‘un yonishiga elektrod bilan payvandlanayotgan detal orasidagi havo oralig‘ida ionlashuv potensialini kamaytirish yo‘li bilan erishiladi. Qoplama quyidagi vazifalarni bajaradi.
Payvandlash zonasini va erigan metalni gaz hosil qiluvchi moddalarning yonishida chiqadigan va erigan metalni kislorod va azotning ta’siridan saqlaydigan gaz yordamida muhofaza qilish. Gaz hosil qiluvchi moddalar tarkibiga organik birikmalar: yog‘och uni, sellyuloza, ip gazlama kabi birikmalar tarzida kiritiladi.
Payvandlash vannasining metalini temirga qaraganda kislorodga yaqin bo‘lgan va shlak tarkibida bo‘lgan kislorodni bog‘lovchi elementlar bilan oksidlantirish. Bularga marganets, titan, molibden, xrom, kremniy, alyuminiy, grafit kiradi, ular payvand chokning metalida erigan holda bo‘lib, kislorod bilan osongina kimyoviy birikadi va o‘zlari po‘latda erimagani uchun yoki kamroq erigani uchun payvandlash vannasining yuzasiga oksidlar tarzida qalqib chiqadi. Ko‘pgina oksidlantiruvchilar qoplamaga toza holida emas, balki ferroqotishmalar tarzida kiritiladi.
Yoy oralig‘i orqali o‘tuvchi elektrod metalining tomchilari sirtida shlak qobig‘i hosil qilish yo‘li bilan erigan metallni havodagi kislorod va azot ta’siridan himoya qilish va erigan chok metali sirtida shlak qoplami hosil qilish uchun shlak yordamida muhofazalash. Shlak qoplamalari chok metalining sovish va qotish tezligini kamaytirib, undan gaz va nometall qo‘shilmalarning chiqib ketishiga yordam beradi. Qoplamaning shlak hosil qiluvchi komponentlariga quyidagilar kiradi: titanli konsentrat, marganetsli ruda, kaolin, marmar, bo‘r, kvars qumi, dolomit, dala shpati.
Eritib qoplangan metallga maxsus xossalar berish uchun chok metalini legirlash (asosan mexanik xosalarini, yeyilishga chidamligini, olovbardoshligi-ni, korroziyabardoshligini oshirish uchun). Xrom, nikel, molibden, volfram, marganets, titan va boshqa shu kabi legirlovchi elementlar eng ko‘p ishlatiladi. Chok metalini legirlashni ko‘pincha zarur elementlarga ega bo‘lgan maxsus sim yordamida bajariladi. Ko‘pincha chok metalini elektrod qoplamiga elementlar kiritish yo‘li bilan legirlanadi.
Legirlovchi komponentlar - ferroqotishmalar, ba’zan toza metallar.
Mehnat unumdorligini oshirish, ya’ni vaqt birligi ichida eritib yopishtiriladigan metall miqdorini oshirish uchun elektrod qoplamalariga ba’zan temir kukuni kiritiladi. Qoplamaga kiritilgan temir kukuni elektrodlarning texnologik xossalarini yaxshilaydi (yoyning takror yonishini yaxshilaydi, eritib yopishtirilgan metallning sovish tezligini kamaytiradi, bu esa past temperaturalar sharoitida payvandlashda yaxshi ta’sir ko‘rsatadi).
Qoplamalarni elektrod sterjeniga qotirish uchun, masalan, stabillovchi xossalarga ega bo‘lgan suyuq shishadan foydalaniladi.
Qoplama tarkibida 20% dan ortiq temir kukuni bo‘lganida qoplama turini ko‘rsatuvchi belgi yoniga J harfini qo‘shib qo‘yish zarur.
Qoplama turiga qarab elektrodlar quyidagi xillarga bo‘linadi:
A- tarkibida temir, marganets, kremniy va ba’zan, titan oksidlari bo‘lgan kislotali qoplamali. CHok metali oksidlanishi, zichligi yuqoriligi bilan farq qiladi va o‘zgarmas hamda o‘zgaruvchan toklarda (to‘g‘ri va teskari qutbli) payvandlashga imkon beradi;
B-asos sifatida tarkibida kalsiy ftor (plavik shpat) va kalsiy karbonat (marmar, bo‘r) bo‘lgan asosli qoplamali. Asosli qoplamali elektrodlar bilan payvandlash teskari qutbli o‘zgarmas tok bilan bajariladi.chok metali kristallizatsion va sovuq darzlar hosil bo‘lishiga kamroq moyil bo‘lganligi sababli bunday qoplamali elektrodlar bilan katta kesimlarni payvandlashda foydalaniladi;
S- sellyulozali qoplamali elektrodlar, bularning asosiy komponentlari elektrodlar, bularning asosiy komponentlari yoyni gazdan muhofaza qiladi va eriganida yupqa shlak hosil qiladi. Sellyulozali qoplamali elektrodlardan, odatda, yupqa po‘latlarni payvandlashda foydalaniladi;
R- rutil qoplamali elektrodlar, ularning asosiy komponenti - rutil (TiO₂). SHlak va gaz yordamida muhofaza qilish uchun bu tipdagi qoplamaga tegishli mineral va organik komponentlar, protsessning unumdorligini oshirish uchun esa ba’zan temir kukuni qo‘shiladi. O‘zgarmas va o‘zgaruvchan tokda payvandlashda metall juda kam sachraydi. YOyning turg‘un yonishi yuqori, chokning shakllanishi hamma fazoviy sharoitlarda yaxshi;
P- qolgan barcha turdagi qoplamalar.
Aralash turdagi qoplamalarda tegishlicha qo‘shaloq shartli belgilardan foydalaniladi.
Payvandlash yoki eritib yopishtirishda yo‘l qo‘yiladigan fazoviy vaziyatlar bo‘yicha elektrodlar quyidagilarga bo‘linadi; 1- hamma vaziyatlar uchun; 2- yuqoridan pastga qaratib vertikal payvandlashdan tashqari hamma vaziyatlar uchun; 3- vertikal tekislikda pastki, gorizontal vaziyat va pastdan yuqoriga qaratib vertikal vaziyatda payvandlash uchun; 4 - pastki va pastki «lodochka» vaziyati uchun.
Payvandlashda yoki eritib yopishtirishda foydalaniladigan tokning turi va qutbligiga, shuningdek, payvandlash yoyini ta’minlovchi 50 Gs li o‘zgaruvchan tok manbai salt ishlashining nominal kuchlanishiga qarab, elektrodlar quyidagicha belgilanadi: O- faqat teskari qutbli o‘zgarmas tok uchun; 1,2,3,-50±5 V li o‘zgaruvchan tok manbai (tegishlicha har qanday, to‘g‘ri va teskari qutbli) uchun;4,5,6- shuning o‘zi, 70 ±10 V uchun; 7,8,9 - shuning o‘zi 90±5 V uchun.
Elektrodlarga qo‘yiladigan umumiy talablar, qabul qilish qoidalari, choklar va payvand birikmalarni sinash usullari, markalash va upakovka qilish, elektrodlarga taalluqli hujjatlar GOST 9466-75 da belgilangan.
Konstruksion po‘latlarni payvandlash uchun mo‘ljallangan elektrodlarning shartli belgisi elektrod markasining belgisi, uning tipi, sterjenining diametri, qoplama tipi va GOST nomeridan iborat.

Masalan,

GOST 9467-75 ga ko‘ra bu quyidagicha tipi (E-yoy bilan payvandlashga mo‘ljallangan elektrod; 46-kgk/mm² hisobida chok metalining garantiyalanadigan minimal mustahkamlik chegarasi -460 MPa; A- chok metalining yuqori plastik xossalari garantiyalanadi); UONI-13/45 - elektrod markasi, 3,0- diametr; U- uglerodli va kam legirlangan po‘latlarni payvandlash uchun; D2-ikkinchi gruppa qalin qoplama; E- elektrod; 432(5)- GOST 9467-75 ga ko‘ra belgilangan indekslar bo‘lib, eritib yopishtirilgan va chok metalining xarakteristikalarini ko‘rsatadi; 43- uzilishga vaqtinchalik qarshiligi - kamida 430 MPa; 2 -nisbiy uzayishi kamida 22%; 5- zarbiy qovushoqligi, kamida 34,34,5 J/sm² (minus 40⁰S temperaturada); B-asosli qoplamali; 1 - hamma fazoviy vaziyatlarda payvandlash uchun; O-teskari qutbli o‘zgarmas tokda.