Меерсон Г.А., Гагаринский Ю.В. (ред.). Металлургия циркония

Подождите немного. Документ загружается.

г.г|. 7.

свАРкА'

пАйкА

и чистовАя

оБРАБоткА

циРкония

193

с[ела\1о

по сварке издели}"1

специ;!ль}10й

форлты.

;орохпими

исходнь]ми

да}|нь|ми

для

разработки

техАики

сварки

цирк0ниевь|х

изделгтй

любой

ф0Рмь|

могут

слу}!{}!ть

условия

св.1рки'

уста-

6овленные

для

аустен}!тнь|х

1"{ер)кавеющих

сталей.

[1оскольку

ко1{тактная

эле|{тросвар}(а

сопро-

в0ждается

местнь|м

разогрев0п1

металлическ}{х

по-

9е|х|{0стей

при

с0прикосн0вении

с атмосферой,

вер0ятность

местного

3агрязнения

газа.]!1и

вь|с0ка.

:.!резвь:найно

выс0кая

ск0р0сть

нагрева

при

к0н-

тактн0й

электр0сварке

у]\1еньшает

вероят1{ость

раств0рения

металлом

образующихся

при этом

йитридов

и окислов.

Фтсюда

следует'

что

приме-

яение

инертной атмосферь:

бупет

улучшать

ка-

чество

любых

сварнь|х 1|]вов'

получе|{нь|х к0н-

тактн0й

электросварк0й.

3то

улун:ление

дсв|жно

бь:ть

наиболее 3аметнь!м

ш[я

таких

реакци0нно-

сп0собных

металлов' как

цирк0ний.

1акое

пред-

г]ри]\1е}{е!{ием инертной атмосферь:

:т без нее.

€варнь:е

швь|'

получен!{ь1е

в и}{ертг{0!",

атмосфере,

показали полный пр0вар

с гладк}{}1и

края^1и'

т0гда

как

сварнь1е |'|[вь|' сделан|{ь|е

|{а

в0здухе'

бьлли

только

частично пр0варень|

и имели тре-

щинь{

п0

краям.

€варньте

1швь[

удовлетвор[.{тельной

пронности

мо}кн0 п0лучать

контактной

электросваркой

на

в0здухе.

€варнь:е

швь[

уд0влетв0рительной

прон-

||ости

и хорошей

к0ррозио|{нот_:

стойкости м0}кно

получать так}ке

контакгной

электросваркой

под

водой или четь|реххлористь|м

углер0до]\{.

[1о-

скольку эти )кидкости

при температуре сварки

циркония диссоциируют'

продукты

диссоциации

раствореннь:й

них

а30т

будуг загрязнять

сварной дпов. Фсновнь|м

дости}кением

к0нтакт-

ной

электросварки п0д

){(идкостью

является

умен

ь1ш

ен и е

ра3мер0

в зон ь|

термическо

го

в лиянпя

и общего времени пребывания

сварного шва

при

повышеннь|х

те}1пературах. €варные

1||вы с 0тлич-

й пр

онностью,1{

к.:0рр

о3ио

нн0 й сто й

ко

стью моя<-

но получать

ко'{та'(гной

$лепоросваркой

в инерт-

нойатмосфре.-

|абллца

5Ф

п0л0жение

было качественн0

подтверждено

на

|_образных

'стыковых

сварных швах

для

цирко-

ниевых

сплавов.

7-образные

сварнь|е

!||вы

полу_

чал\4в

одинаковых

условиях

(нагрев и

давление)

||1атериал

/|ист чистого

цбнатого

цирко-

ния толщ[{ной

3,2 лл

|!ист

чистого

иодидного

циРко-

ния тол||и[|о!т

3,2 мл

/|ист

чистого

губватого

цирко_

ния

толщиной

|2,7

лсл

/|д:ст

сплава

т{!'ркония с

2,5

вес.

о/,

олова

толщиной

3,2

лл

}|ист

сплава

циркония

5 вес.о/'

олова

толщттной

3,2лл

состоян[{е

кета'т]|а перед

нспнтанней

Фсновной

металл

€варка

камере

с ко}{троли-

руемой

-атмосферой,

гелие-

вая

защита

1о

же

[о

>ке

Фсновной

металл

€варка

на

открытом

воздухе

промьппленной

горелкой,

ге-

лиевая защита

€варка

в камере

с к0нтролируе-

мой

атмосферой, гелиевая

защита

Фсновной

металл

€варка

в камере с контроли

мой

атмосферой, геп[{евая

3ащита

минималь_

нцй

ради-

ус !'зги6а'

основ-

'вой

47,1

ф,1

1,9

1\,2

51,3

51,7

60,5

63,2

4'9

9,1

133

135

43,6

ф,2

48,7

28,8

130

186

1,47

1ш

36,7

2'5т

2,5т

4т

181

228

2з5

199

з3о

.свар-

ной

.1цоч

8се

изделия получены из губнатого

циркойия

ото)кх(ены

перед

сваркой'

за

исклк)чением особо отмеченных.

удлинение

во всех случаях измерялось

нормально

разорванных

образцов.

.й!]н*мальный

ралиуё,

сверх

ко1орого 6орйец

мо>кёт

б*ть

изогну| без

растрескивания,

внра)кенный

чере3_толщину

листа ?.

|{ифры

для

сва;!ннх

ппвов йолунеяй

при

испцгании образ:{ов,

внрезанных_

-пе!пен[икулярно

ёварному

слву.

Аз-за неодинаковой

твердостй

6Ёарного гшЁа' зоны термияёского влуцяння

и основвого

}1еталла истинный

предел

текунести

не мох(ет

быть

устан0влен..

194

мвтАллуРгия

циРкония

ймпульсная

сварка

д0вольно

успе[шно

при_

менялась

[|2]

хля

с0единения

циркониевь|х

спла-

в0в

как с

цирк0нием'

так и

другими

металлами'

такими,

как

}1едь, нержавеющая

сталь'

техни_

ческий никель'

титан,

тантал'

молибден

и мал0-

углер0дистая

сталь.

3ти сварньте

швь|'

как пра-

вил0, имеют предел пр0чн0сти,

величина

кот0р0го

имеет

т0т

)ке

самьлй поряд0к'

что

и более

слабь:й

и3

двух

металл0в

данн0}1

сварн0л{

с0единении.

||ри испьлтаниях

на

растя)кение

разрушение

об-

разц0в

часто

пр0исх0дило

вне

зонь|

сварн0го

шва

более слабопт

металле.

8о

лдногих

случаях'

од-

нак0'-ра3ру|шение

пр0исходило

по сварному

п1ву

при более

низкой

нагрузке'

че]!1

разругшающая

нагрузка

для

б0лее слабого

к0мп0нента.

!одробное

исследование

ил1пульсной

сварки

трубньлх

соединений

цирк0ния

нер)1(авеюйей

сталью

бьтло

проделагто Бауменом

[13].

3а исклю_

чением

полной

защить|

и}!ертнь!м

газ0м'

0сталь-

ном

применялись

стандартнь|е

усл0вия

импульс-

ной

сваркй.

Рсли

устан0влень|,условия

сварки

д'!я

сварного

соединег|ия

определенной

конфигу-

рации'

то

дальнейтпем

особьтх

затруднений

уже

не

встречается.

(

со}калению,

доступнь|х

коли-

чественньтх

даннь|х

по

свойствам

этих сварнь|х

соединений

очень мало'

хотя

мо}кно

сделать

не-

которые

качественнь|е

ука3ан'ия.

[1редел

проч_

ности

сварнь|х

соединений

при

ко^{натной

телпе_

ратуре

равен

прим9рно

ке|лл2

ра3ру!шениеш

по

сварно;}1у

шву.

|1ри.538'

бьгло полрено

зна-

чение

предела

прочности

-|3,4

ке| лл2 сразрутше_

нием

по

цирконий.

[7рп 2|4"

полунейо

5йаче_

ние

предела

прочносттц

-23

ке|лл2

со

смешан-

ным

разру|||ением.

||ластичность

таких

соедине_

ний

трушто,измерить'

и'

таким

образом, :6ор0ших

даннь|х

по пластичности

}{ет.

3ти соединен\4я

способны,

9днак0'

выдер)кивать

нек0торое

коли_

чество

уларов.

||ри'испь:таниях

на

с)катие

разру_

шение

происходит

путе']\1

вь|пучивания

1!|ва

растрескивания

сварн0го

с0едине1114я.

Разрутше_

нию'

однако'

предшеств0вало

достат0чное

к0ли_

чество.искривлений

ка*(

циркону!я,

так

нержа_

веющей

стали.

€тыковая

сварка

также

бь:ла

использ0вана

для

с0единения

разн0р0днь]х

металлов

цирк0_

нием.

3тим методом

мо}кн0

п0лучать

нрезвьлн6йно

пр0чнь1е

сварнь|е соеди}{ения.

(

сожалению'

пл0-

щадь

поперечн0го

сечения

сварнь|х

швов,

кото_

рь1е

можно

п0лучать

этим

метод0]\/!'

с0ставляет

около

6,45 сл2

или

меньше,

д0пустимая

ге0-

метрия

сварн0го 1шва

весьма

ограничена.

Боль_

шинство

разнор0днь|х

металл0в

вь|зь|вают

к0р_

р03ию

в горяией

воде'

к0гда

0ни привариваются

импульсной

сварког!

цирк0нию'

к0рр0зионн0-

стойкому

исход}|ом

с0ст0я!'|ии.

3то не

6тносйтся

}!икелю

тита|1у

при

!.{спь!таниях

при

тем-

пературах

0к0ло

2о4"

течение

нескольк|{х

'|едель.

свАРкА

чвРв3

тввРдую

ФА3у

|7аттроцкт;й

?ермин

(сварка

через

твердую

фазул

относится

пр0цессам

соединения

двух

металлических

п0-

верхно.стей

путем

диффрии

без

использ0вания

жидкой

фащ.

||оверхности

двух

свариваемь1х

ме-

талл0в

необходимо

очистить'

привести

в с0прик0.

сн0вение

д0стат0чной

.степени

продефорйиро-

вать,

ит0бьт

с0здать

тесньтй

к0нтакт

и обеспечйть

усл0вия

для

пр0текания

диффузии.

^[ип

образр

ющег0ся

сцепления

и степень

пр0исходящей

при

3т0м взаимной

диффузии

металл0в

зав!{сят

от при-

родь|

металл0в'

температурь!

давления. ||ри

идеальнь|х

условиях

м0жно

п0лг]ать

пластичнь]е

сцепления

стакой

же

прочн0стью,

как

осн0в-

ного

металла.

Ёеметаллические

элементь|,

особенно

азот

кисл0род,

легко

диффундируют

циркони[т.

зависимости

от

услоЁйи

сце_пления

это^обстоя-

тельств0

мо)кет

либо

создавать

затрудн

енля,

лпб0

блегчать

процесс.

сварки.

(огда

цй!:конии

йагре-

вают

на

открьпом

в0здухе

до

повь]шенных

тем-

ператур,

происходит

чре3_]'{ерное

погл0щение

кис_

л0рода

и азота'

результате

чего'образуются

1]_.!кр 1атрудняющие

сварку

через

твердую

фазу.

Благодаря

способности.цйркойия

к бы'стро-

му

поглощению

кислоРода

азота'

поверхности'

подлежащие

сцеплению'

необходимо

защищать

0т

атмосферы

особой

тщательностью

в течение

всего

времени

нагрева.

Ёдинственно

в(вможный

путь.д0сти)|(.ен|{я

эт9'то

условия

сварка

в ва:

кшме !4л'4в

цнертной

атмосфере.

(огда

[1ирконий

1з:р919''

в.9ащуме

$о''7,,99:

1{л4

выше,

б6льшая

скор

0 сть

лиффрий.

нейета:!йЁв'

б бле}ча

ет

с лов11я

сварки

нерез

тверду|9

ф_азу,

так

как

й6фу'"я

неметаллов

внутрь

циркония

дает

чистые

метал-

лические.п0верхностц

не06х9димые

для

хорошег0

сцепления.

.(ля

возмо)кности

применения

при

высоких

температурах

некоторь|х

средах

бьпло

бы;кела.

тельно

покрывать

цирконий

другими

металлами'

имеющими

более

высокую

ко!розионную

стой-

кость

или прочность.

0днако

цирконий

образует

хрупкие

непрочнь|е

сцепления

со всеми

металла-

ми'

кот0рые

3ащищали

бы

его

при

п0вышеннь|х

температурах

[14,

|5].

€оединенйе

можно

осу-

ществлять

лтногослойньлм

диффузи0нным

сцепле-

!!9м уд1_пр-о-катк0й

в пакете

при

температурах

7в8-1093'.

!ирконий

образует

хруп|<ие

|\нтер-

металлические

с0единения

бериллием'

инк0не-

лем'

м0}!елем,

}(елез0м'

молибденопт,

никеле]т1,

платит:0й,

серебром,

нер)кавеющей

сталью 18-8

и танталом.

Фбразць:,

с0дер)кащие

хрупкие

соединения

е сцепления,

былп

подвеогнутьт

пиклическ0Ё

термообработке

межАу

!00

двергнуть|

циклическ0!'

0 и

500" |14!. Бсе обоа3'

3оне

сцепления'

термоо0раб0тке

между

|00

500"

[14].

8се

образ-

ць|

во вреп1я

циклическ0г"п

терптообработки

ра3ру-

!,]'4лись.

Б многослойнь:х

образцах, содер}(ащих

}9р)кавеюш1ую

сталь

18-6,

разруше}{ие

наблюда-

дось

после

450

циклов.

|1осле

650

циклов

наблю_

Аало

сь

сильно е

растрескиван

ие.

.(ля

разру1шения

образцов

со

сцеплением

цирк0ния

с никелем'

м0нель_металлом

и инконелем

д0стат0чн0

менее

500

циклов.

1итан

цирконий

образуют

пластичн0е

сцеп_

ление.

Фднако

корро3ионньте

свойства

титана

не

д}т{[11€,

чем

циркония.

Фбразць1

с чередующимися

слоямититана

циркония'

запаяннь|е

в кварце-

3Б[е

трубки'

наполненнь|е

аргон0м, бь:ли

п0дверг-

;

чт/ты

циклической

термообработке

ме)кду 100

[

эёо'.

||осле

735

циполов

никаких

признак0в

раст-

рескиван\4я

не наблюдалось.

[4е>кду

циркониевь|ми

изделу1ями

ил[{ и3де-

[у1$!*и

из

циркония

сплавов

на

0сн0ве

цир-

;- кония

образуются'прочные

пластичные

сцеп_

лен!4я.,как

упомина.]1ось

ранее'

кисл0род

а3от

бь:стро

реагируют

цирконием'

свя3и с

чем

диффузионное

сцепленце

лучше

всего' прои3во-

э-

|п1Б

в :'вакшме.

.:-,-.,!;1';:.

::.,

|[рокатка"8

пакете. |{рокатка

Б'||?(€:1€

успе1ш-

но

применялась

ш|я

сцепления

сплав0в на основе

цирп|ония

н1$

!.'лластинь!'

п!шлежашие

сваР-

ке'

пфшцф в_,-св,4щой

стальной

1чол'

цоторый

пер

ед'

!1р6(йт(ой

.о

бьдчно

эвакуйр}л01,

ч19 6',

пРед-

0твратить_,попп0щение',га30в

]по

плоскосг|{

сцеп-

ления:'

3атем

к!мпйе:Ф-вагревают

до

температР

760-$71'

прокатътвают.

(уммарное

обя<ат;й

обычно],составляет

примерно 67,А,

среднее об-'

жатие

за

проход

2о%. Бероятно,

бьтли бы

до-

статочны'и

меньшие обжатия.йожно

применять

суммарнь|е

об>катия

более

67о'/',

хотя это

м0х(ет

уменьшить

точность конечнь|х

ра3меров'|13делия.

8 слунае

применения

эвакуированных

сталь-

нь!х

чехлов

рекоменАуется

предварительная

об-

работка

стали

/ця

удаления

азота.

Рсли

стальные

чехль1

предварительно-не

.обрабатьтвают'

из них

процессе термообработки

выделяются

значи-

тельные

количества

азота

[18].

8ьтделяющийся

а3от

поглощается

цирк0нием'

результате

чего

к0ррозионная

стойкость сцеплений

снижается.

8бработка

увла)кненнь[м

водород0м

или

тер]}1о-.

обработка

вакууме

умень1пают

содержание

азо-

та

до

к0личеств'

д0стат0чнь|х для

устранения

пе-

рен0са

аз0та

из стального

чехла

цирконий.

качестве

замените.]1я обьхчньтх

сталей,

исполь-

зуемь|х

для

чехл0вания'

успешн0

применялась

титанистая

сталь (||-папа!). €одерт<ащийся

титанистой

стал14 азот

устойнив

не вь!деляется

во

время

термообработки. Фднако

титанистую

сталь

обьлчно

не применяют при температурах

вь|1ше

802",

когда

скорость

диффузии

)келе3а

цирконии

бьлстро

возрастает

и образуются хрупкие

поверх-

н0стные

слои. 3втет{тика }келе3о_цирконий,

пла-

вящаяся

приблизительно

при

927",0граничивает

чистовАя оБРАБот|(А

циРкони'|

19:'г

так)ке пр!|мег1е||ие }|

дру|'!!х.сталей

при

более

вь!с0ких температурах.

[иркониевь1е

сплавь1

можно плакир0вать

цир-

конием или

циркон|1евь|ми

сплавами вь]давлива_

нием при тел1пературах вь!ше 705"

[20].

Ротационная

ковка

п волочение. |-{иркоглий

сплавь| на

осЁове

цирк0ния

можн0 чехл0вать ме-

тодами

р0тационной

ковки

и в0лочения

[19].

т0м

и в

другом

случае

издел|.|я'

п0дле)кащие

чех-

л0ванию' необходипто заключать

стальньте

обо-

лочки.

|! одготовленнь!е

таки]!1

о бразом

к0мплекть|

п0двергают

горяней обработке.

Ротационная

к0в-

ка обеспечивает

п0лучение

х0рошего

сцепления'

хотя

при

этом

часто встречается

3атруднение'

связанн0е с

ухуд|1]ением

качества

п0верх}{0сти.

€пособ

в0л0чения

оказался

не таким

успе|шнь|м.

!отя

волочением

м0жно

создать

хор6шее

сцеп-

ление'

устойиивь:х результат0в

не бь:ло

достиг_

нуто.

мФодь[

поро[цковой

шеталлургип.

|-[ирконие-

вые

сплаЁьп можно

покрывать

цирконием

мето-

дами

порошковой металлургип

{ц|.

€пре9сован-

ные из

металлического:п0рошка

брикеты

спека-

ются'

чтобь: обеспечить

сцёпление

йежду сердеч-

ником

и оболочкой;|8

р!зультате

получается

прочное сцепление

ё лцинимальной

степенью

диф-

фузии.

€ерАеиники'

приг0товленные

йетодами

п0рош-

ковой

металлургии'

можно

также чехлова[ь об-

работанными

циркониевыми

сплав:!ми.'

Аля

изготовления

проволоки обработаннь:й

пруток

и3

цирконпя

ил\4

циркониевых

сплав0в

просверливалр|

14 в полость

вставляли

сердечник'

п0лученнь|й методом

п0рошковой

металлургии

|21'

221.

3атем комплект'

п0дг0товленньлй

таким

6бразой,

3ак]1ючался

в стальной'чехол

и обраба-

ть|вался

р0таци0нн0й

ковкой

до

ра3мер0в

пр0-

волоки.

!1рессовая сварка

(сварка под

давлением).

йо>кно

применять пресс0вую

сварку без

последу-

ющей

прокатки. ||оверхности,

подле)кащие

свар-

ке'

прив0дят в с0прикосн0вение

при п0вь!шеннь|х

температурах,

сообщают

давление,

и благодаря

диффузии

со3дается сцепление. 3тот

способ

при-

меняли

для

сцеплен}|я

цирконг|я

титана

|24|.

?оршьт

цирк0ниевь|х

прутков

перед

сваркой об_

тачивали итравили в

раств0ре

азотной

кисл0ть!

небольгшой

добавкой

плавиковой кислоть|.

?рав-

лень!е

п0верхности приводили

к0нтакт

в ва-

кууме'

затем прои3в0дили

нагревание и

сооб-

щали

давление.

||родолжительность

травления'

0ка3ь|вается'

очень

сильЁ!о влияет

на прочность

сцепления.

результате

перетравливания

проч-

ность сцепления

умень[шается.

€вязь

ме)кду

тем_

пературой сварки'

пределом прочности

пРодол-

у]ились.

Б многослойнь:х образцах,

содер}ь(ащих

нер}кавеющую

сталь

18-6,

разруше1{ие

наблюда-

ло}ь

после

450

циклов.

|!осле 650

циклов

наблю-

[ало

сь сильно

растрескив

ание.

\ля

разру|шения

обРазцов

со

сцеплением

цирк0ния

с никелем'

м0нель-металл0м

и инконелем

достат0чно

менее

500

цикл0в.

:' 1итан

цирконий

образуют

пластичн0е

сцеп_

лен|4е.

Фднако

корро3и0нньте

свойства

титана

не

;':

д}т![|1€,

чем

цирк0ния.

Фбразць1

с чередующимися

сл0ями

титана

циркония'

3апаяннь|е

кварце-

:-.9Б1Р

трубки'

наполненнь1е

арг0ном, бь:ли

подверг_

;

ч\л1ы

цикпической

термообработке

ме)кду 100

Ё.

э0о'.

||осле

735

циклов

никаких

признак0в

раст-

! оескиван\4я

не наблюдалось.

}1е>кду

циркониевь|ми

изделиями

или изде-

лА7$й

из

циркония

сплавов

на

основе

цир-

кония

образуются.прочные

пластичные

сцеп-

;

!1РБА9.

(ак

упомина.,1ось

ранее'

кислород

азот

бь:стро

реагируют

цирконием'

в.

свя3и с

чем

диффузионное

сцепленце

лучше

всего' прои3во-

дить

в:-вакууме.

:- .

'1"

[|рокатка"8

пакете. |!рокатка

в'пакете

успе|ш-

но

применялась

д'|я

сцепления

сплав0в на основе

цирйония

[16_13].'{ластины,

п0йещащие

:св?!1

ке,

по!аейаю3

в_

'сцФной

стальной

вех0л, которнй

ер ед'

пр0каткой' о

бш!но

эва

куируют'

(г|,о

бы

пред_

0твратить_

.погло|цение'.га3ов

.п0

плоскости

сцеп-

ления.'3а}ем

(омппе1(г

нагревают

до

температР

760:871'

:прокатътвают.

€уммарное

обя<ат;й

]

обычно''составл-яет

примерно 67у,'а

среднее об-

жатие

3а проход

2о%. Бероятно,

бь:ли

бы

до-

статочны'и

менышие. обжатия.

йожно

применять

суммарнь|е

об>катия более 67о,/.,

хотя это

и мож(ет

уменьшить

точность конечнь1х

размер0в

и3делия.

слунае

применения

эвакуированнь|х

сталь_

нь|х

чехлов

рекомендуется

предварительная

об-

работка

стали

д'|я

удаления

азота.

8,сли

стальные

чехль[

предварительно-не

.обрабать:вают'

из них

процессе термообработки

выделяются

3начи-

тельные

количества

азота

[18].

8ь:деляющийся

аз0т

поглощается

цирк0нием'

результате

чего

корр0зионная стойкость

сцеплений

снижается.

Фбработка

увла)кненнь|м

водор0д0м

или

тер]}1о-.

обработка

вакууме

умень|пают

содержание

азо-

та

д0

количеств'

д0статочнь|х для

устранения

пе-

рен0са

аз0та

из стальн0го чехла

цирконий.

качестве

заменителя обьлчньтх

сталей,

исполь-

зуемь1х

для

чехлования'

успешн0

применялась

титанистая

сталь (\|-папа!).

€одерх<ащийся

титанистой

стал\4

азот

устойнив

не вь|деляется

во

время

термообработки. Фднако

титанистую

сталь

обьлчно

не применяют при температурах

вь!ше

802",

когда

скорость

диффузии

)келеза

цирконии

бьпстро

в0зрастает

и образуются хрупкие

поверх-

н0стные

слои. 3втетоика желе3о-цирконий,

пла-

вящаяся

приблизительно

при

927",0граничивает

чистовАя оБРАБот|(А

циРкони']

19:'г

так)ке приме}|е||ие ]|

дру|'1|х

сталей при

более

вь|с0ких

температурах.

|{иркониевь1е

сплавь|

можн0 плакир0вать

цир_

к0нием

или

циркон}1евь|ми

сплавами вь|давлива-

нием при тел1пературах вь!ше

705"

[20].

Ротационная

ковка

!| волочение. !-{иркоглий

сплавь| на

осЁове

цирк0ния

м0жн0 чехл0вать ме-

тодами

р0тационной

ковки

и в0лочения

[\9).

т0м

и в

другом

случае

и3делия'

п0дле}кащие

чех-

л0ванию' необходипто заключать

стальньте

обо-

лочки.

|1 одготовленнь|е

таки]!1

о бразом

ко;!1плекть|

п0двергают

горяней обработке.

Ротационная

к0в-

ка обеспечивает

п0лучение

х0ро11]его

сцепления'

хотя

при

этом часто

встречается

затруднение'

свя3анн0е с

ухуд|шением

качества

п0верх[{0сти.

€пособ в0л0чения оказался

не таким

успе1шнь|м.

{отя волочением м0жно

с03дать

хор{::шее сцеп-

ление'

устойиивь:х ре3ультат0в

не бьтло

достиг_

щто.

мфодш

по

ро[шковой

петаллургип.

|-[ирко

ие-

вые

сплаЁь:

можно

покрык|ть

цирконием

мето-

дами

по

ро

шковой

металлурги

[2о-].

€пр

е9со

ва н-

ные и3

металлического.п0рошка

брикеты

спека-

ются'

чтобь: обеспечить

сцёпление

йежд} сердеч-

ником

и оболочкой;'8

р*)ультате

п0лучается

прочное сцепление'ё

минйа:йьной

степен!ю

диф-

фузии.

€ерАенники,

приготовленны€

методами

п0рош-

ковой

металлургии'

можно также

чехлова|ь об-

работанными

цирко}{иевыми

сплав:!ми.'

'[ля

изготовления

проволоки обработаннь:й

пруток

и3

циркон'1я

\1л\4.циркониевых

сплав0в

просверливал14

и в полость

вставляли

сердечник'

п0лученнь|й методом

п0ро!|]ковой

металлургии

|2\,

221.

3атем комплект'

п0дг0товленньлй

таким

-'бразой,

3ак]|ючался

в стальной

чехол и обраба-

ть|вался

ротаци0нн0й

ковкой

до

ра3мер0в

пр0-

волоки.

!1рессовая сварка

(сварка под

давлением).

йо>кно

применять пресс0вую

сварку без

последу-

ющей прокатки.

|1оверхности'

подле)кащие

свар-

ке'

прив0дят в соприк0сн0вение

при п0вь|шеннь!х

температурах,

сообщают

давление,

и благодаря

диффузии

со3дается сцепление. 3тот

способ

при-

меняли

для

сцеплен}1я

циркония

титана

|24].

?орпьт

цирк0ниевь[х

прутков

перед

сваркой об_

тачивалиитравили в

раств0ре

азотной кисл0ть|

небольтшой

добавкой

плавиковой кислоть|.

?рав-

лень!е

п0верхности приводили

к0нтакт

в ва-

кууме'

а 3атем

прои3в0дили

нагревание и

сооб-

щали

давление.

||родолжительность

травления'

ока3ь1вается'

очень

силь}|о влияет

на прочность

сцепления.

результате

перетравливания

пр0ч-

ность

сцепления

умень[шается.

€вязь

ме)*(ду

тем_

пературой сварки'

предел0м прочности

пРодол-

196

мвтАллуРгия

циРкония

{

ц-

}кительностью травлен|1я

для

соединений,

полу-

ченных

прессовой

сваркой' представлена

на

фиг.

|28.

€пособ

прессовой сварки

так)ке применяют

для

чехлования

цирко|1ия

циркониевь|х

спла-

вов

[25!.

||ри температуре 705"

сцепление

цир-

|{ония пр0исходит

при

удельном

давлении

0,35

тп|см2.

€цеплеттие

циркония

более

прочнь|ми

7елп

пера тп

у9а

соарв сс,

Фиг. 128.

8лпянне температуры

с&|рки

на предел

прочности

при

растя)кении

циркониевых

сварных

соеди_

нений,

полутенных

прессовой

сваркой.

образшн

без.сварного соедине1лия

;

о!разнь[, предвари_

+ельно пРотравле;.нне

течение

3 сек.;3

образцы,

предваРи-

.тель[|о

протр4вд9нцце

в течевпе 1 мин.

'::.

циркониевыми

сплавами

тре0ует

удельного

дав_

лен!,1я-2,8 п|см2 при той

)|(е

температуре.

(ак

и в

случае

щугих

металлических

систем' перед

свар-

к0й желательна

холодная

обработка

поверх_

0сти'

спосо бствующая

екристалл

|1зац|4|\.

Фдна-

к0

это

не

обязательно. Б

общем сцепление

легко

пр0исх0дит при

давлениях

у! темперацрах,

кото-

рые

вь13ывают пластическое

течение

с0 единяемь|х

металл0в.

пАикА

|{ш:ер

Были проведены

опь[ть[ по

пайке

цирк0ния

целью

исслед0вания

этого процесса.

3ти

опьттьт

п0ка3ь|вают'

что

цирконий

трудно

паять

}{з-за

туг0плав_к0й

окисной

пленки'

а так}ке

и потому'

чт0

он

образует хрупкие

интерметаллические

со_

единения

с большртнством

обьтчнь1х

металл0в'

при-

^1еняемь|х

для

па}"{|(и.

Ёи

один и3

флюс0в'

применяемь|х

для

пайки

алюминия'

магния

|1л14

стали'эффективно

не

уда-

ляет окисль!

циркония

и не

сп0собствует

сма-

чиванию

п0верхн0сти

прип0ями.

Фд*тако

флюс,

разработагпньтй

д,я'гита,1а,

кан(етс'| вп0.,1![е

приемлемь|м

для

циркония:.

€ этим

флюсом

бьлли

сделань1 т0рцевь]е

с0единения

между

цир_

к0ниевь|ми прутками-

диаметром

6,35

лл

при

п0м0щи

прип0я

силь-фос.

3ти соединения

имеют

предел

прочн0сти

при

растяжении]

31,6

ке1млъ,

1!о

пластичн0сть

их

0чень

ни3кая.

€оединение

внахлестку

ме)кду

листами

толщиной

|,52

мл

имеет среднюю прочн0сть

на

срез

1|,6

ке|лл>.

€оединяемь|е п0верхности

пре)кде

всего

слёдует

зачистить

покрь|ть

флюсом.

3атем

занищенйый

участок'

п0длежащий

пайке,

бьтстро

нагревают

до

тел1пературьт

пайки

(677-705")

при

помощи

слегка

в0сстановительн0го

ацетилено-кислород-

}{ого

пламени.

|1окрьттая

флюс0м

проволока

и3

серебряног0

припоя

подается

в нагреваемую

3ону

вручную.

€аллер и

с0тр.

[15]

полунали

соединения

бе3

флюса

пакетированием

ленть|

из припоя

ме)кду

поверхн0стями

циркониевь!х

изделий.

€>катое

соединение

нагревается

до

температур'

превы-

1ша.ющих

темп

ер атуру

пла

вл

ени

пру!по

я'

ин ерт-

ной

атмосфере

или

в вакууме.

€мачивание

этом

случае

3ависит

от тесн0г0

контакта ме)|{ду

чисты-

ми п0верхностями

от 0тсутствия

окислительной

атмосферы.

{1роинь:е

с0единения

внахлестку

пло-

щадью

приблизительно

6,35

х25,4

мл быйи по-

лучены

э:иц_-сп99обом

припоями

пви<фло и

с:тльвалой'

355.

3ачищённь:е

поверхности

сх(и-

мались

вместе

стальнь|х

за)кимах'

ме}кду

ними

помещалась

фольга

из

припоя

толщйной

о,от6

млс.

?акие пакеты

нагревали

течение

30::ййн.

до

677"

атмосфере аргона'

€пай,,полученный

на-

грёванием

течение

миЁ.

до

705" с припоем

сильфос,

содержал

на

поверхности

слок

хруп_

кого соединения.

Ёикель

ц-цирконий

образуют

эвтектик}1 со-

дер)кзщую.-15

вес.

о/,

ннкеля,

которая |1лавится

при

960". €цепление

мех(ду

циркониевыми

по_

верхностями

мо)|(но

п0лг{ать'

помещая

никеле_

вую

фольгу

\4л|4 проволоку

ме)кду

соединяемь|ми

поверхн0стями

14 нагревая

систему

в вакууме

до

температур

вь||ше

960'.

€тепень

сплавления

тфд-

но

к0нтролировать,

|1 обьлчно

контроль осу-

ществляют

пробньгм

подрезанием.

€оединения

так)ке

хрупки' но

имеют

хорошую

корро3ионную

стойкость

в воде при

315'.

Фбразование легк0плавких

эвтектик

ме)кду

цирконием

никелем

так

}ке'

как и мех(ду

цир_

конием

железом,

бьлло

использ0вано

Бауменом

и Ридом

[26]

лля

получения

соединений

ме>кА/

цирк0нием,

одттой

ст0ронь1'

нер}кавеющей

ста_

лью

347,

железом

армк0'

никелем,

хромелем'

и[!-

конелем

и нерх(авеющими

сталями

серии 400-с

лругой.

?акие

эвтектики

хрупки

применяются

виде п0р0шк0в.

Бвиду

способности

эвтектик

{енди и

[армен,

тцтана.

спец:тальньпЁл

флюс

)(ендгт

для

197

гл.

?. свАРкА,

|1АйкА

чистовАя

оБРАБоткА

циРкония

оастворять

цирк0ний

не0бх0димо

-стр0г0

к0}1т-

|]]]"й'"ь

врёмя

температуру

пайки'

3втек-

{

й,.,

!''^.т

6р

азоваться

}{ еп0

ср

едственн0

}1ежду

цйр*'"'.*

}ер>кавеюще}"!

сталью

347'

*_-'д,"

этого

с0единяемь]е

п0верхн0сти

с}ки]у!ают

1}месте

комплект

нагрева'ют

в в}куупте

менес

1 лк

;;.

й;_:|со"

те*ение

птин'

]аким

образом

|,""]'",|'ся

необходим0сть

добавках

прип0я'

й-ЁЁй'д'*

строгий

к0нтр0ль

температугь|'

так

;;; ;"й

950"

эвтектика

еще

не

образуется'

т0

]Б."й'й'*

при

1!50'

0тмечается

полн0е

раств0ре-

,|'е и

0плавление

цирк0ния'

|-\иркониевые

трубьт

;;й";;;-;

трубайи

из

нерйавеющей

стали'

й}й."

к0нць1

"руб

и3

не}жав_е_гощей

стали

пс-т2Б]19]1}1

внутрь

!1иркониевь:х

тру0

на

ск0ль-

;;;';;;'!{ё.

}а*'й

образом,

ввид{

более

низ-

{'Б1..соициента

линейного

расширения

цир-

кония

по

сравнению

нер}*(авеющей

сталью

д''""''*"'я

теснь:й

к0нтакт

при

температурах

пайки-

[1}икнер

ьич

[27]

устансвили]

-что

способ_

н0сть

цирйсния

спаиватйся

м0жн0

улучшить

п0_

кпь]тием

п0верхн0сти

цинк0м'

3тот

способ

опи-

.й'ае".я

гл.

|!осле

оса}кдения

покрытия

та-

*у''

,'".рхн0сть

м0жн0

паять

серебрянь:м

или

й!'.*"*

п!:ипоем

по обь:чной

мет0дике'

3тот

спо-

соб

применим

и0дидн0му

ци9к0ниР

вь:соко[д

йй.''{!'.

Фднако

свое

врейя

гу6нать:й циркоттий

Ё'

"'.'

бюр

давал

неуд0

влетв0р

ител

ьнь!е

со

еди-

нения

и3-за

неравномерного

(пятнистого)

осажпе-

ния

цинк0вого

покрь|тия'.

по

к0рр03'он'6й

стойкости

соединений'

по-

луй"!'*'

Ёайкой,

сведег:ий

мал0'

(ак

указьтва-

л6сь

ранее'

никель-цирк0ниевь|е

с0единения

име-

ют

{орошую

кратк0вр€ме:!ную

хорр0зи0нную

стойкоёть

воде

при

315"'

€оединения'

л0лучен-

йьте

|аикои

серебр}дым

припоем'

имеюц

од}!ако'

плохую

коррозионфю

с3ойу91ь-

воде

'при

315'.'||о

коррозионной

стойкости

других

средах

й'."у,й"'.'фнньте

отсутствую1,..ЁФ

м0жно'

пред-

1олагать,

что

коррозионньте

свойства

-припоя

или

промел<у|очнь:х-

ёлоев

ме)кА}

припое]'{--и

у::;

н'ь:ш

мейаллом

ограничивают

применение

паики

ци|кония.

разлйинь:х

областях

[|.

отдвлкА

мвхАнич".1*]

оБРАБоткА

'БаФ

йеханинескую

обработку

цирксния

м0жно

уд'!'.',' р

ител

ьно

про

изводит,

-11

-ч"*ах

стан-

й;;;;г

йон.'рукцйи,

-если

^у11]:]:

с00твет-

ств1'юцее

внимание

подоору

зат0чке

режущего

;;ъ'й-й;"а.

Фсновньте

особенности

цирк0ния'

й''йщ'.

на

к0нструкцию рез|{!:

_следую-щие

вь:сская

.^'р.."й'$провнейия

при'.обработке'

"."д.,ш"я

прили^!та!*ию

нав0лакиванию

на

Б?,жуйии

инструмент'

пирсф0рность

связан_

ная

ней

опасность'за|оран*{я-п

абразивное

д.й.',".,

к0тор0е

приР9дч

"":911у.

ск0р0стям

!зноса

и!тструйента'

Фбрабо'",

цРу11}

металл0в

!о,ряж.".

теми

же

т|улностяу1']

но

редк0

все

они

совмещаются

0дного

металла'

€пособност,

цйрйБ"*

упрочняться

требует'

чгобьх конструкци{

резша

предус]!1атривала

во3-

м0жно

более

]тегкое

ула,'ние

минимальн0е

на-

вивание

стружки.

Р!:зцы

затачивали

так'

нтобь:

обеспечить'т1олунение

гладкой

стружки

маль]м

"'ййБ'""."-

Ё|илуншие

результать|

дает

п0дача'

неск0лько

о'',',а'я,1ел[

гйуоина

рсзания'

Бсе

;;;";;;;;'й

треоу|от

ув_еличения

переднег0

;;;";;'';''в.

бпй'"' [2181

показали'

чт0

увели-

чением

переднего

угл{ резца

до

30'

*1,::]:9''::';

вегхности

у'у,'''*"'я'

Фднако

опти]}1альный

;;ъ;;;;

у'',,,'

||;й

заднии

угол

6_-10:'

:-ч-

печивают

наи0олее

уд0влетв0рительную

стои-

кость

йстррента

торош99111чествц'1.о:9ч-

хйос{и.

г|рййенение

ин€трумента

со

!!!9жколо-

;;;;;;й'

некоторь!х'с1раях

способствовало

увелинению

стойкости

инс]грумента:

}*_^-'

п'"'*о

т0го'

что

сЁособностч1Р*"* упроч_

няться

влияет

на

конструкцию

ре3ца,

она

6лияет

так)ке

на

технику

|деханичёской

обпа-б9151'

|1одачи

скорости

д0л)*(нь|

бЁть

так

отрегул]ро_

;;;.

чтобь:

:3е>кущая

кр0мка

ре3ца

каждый

раз

йр'[й*'',

йеталл

на

глубину,

достат0чную

ш1я

'|'.одо'е"ия

п0верхн0стн6го

слоя,

который

упрон_

|}'ется

обработх(ой

на

предыдущем

проходе"

|лубина

эЁого

упрочненн0го

слоя'изменяется

заЁисимости

от

ск0р0сти

ре3ания'

к0личества

уддаляемого

металла''

остроты

рея<ушей

кромки'

й!".р"'''

формьт

резца

каче:1:1л0верхности

юезш_а

з0не

вь1с0к0го

давления

с1ружки'

йзу.'."".

факторов,

влияющих

11-

."',*9:],

"н

Ётру*ента,

п о

каза

о,

ито

-глу

б1

т дР

'^,:^::г

го

с-'|оя

результате

воздействи:-резц0в

с0ответ-

!йййй.и'-ойструкшии

менее

8,07

лм.

9,9г:!^т

ка

"произв0дилась

со

смазкой

при

скор0сти

м|лшн.

('рко,ий, подобно

алюминию'

имеет

"1д9.ц-

цию'к

налипан

ию

на

волакиванию

.11.'^|-'-1||-

йент.

(огда

это

пр0исходит'

встречаются

случа|]

уй."

.ш."

"я

сто

й йо

сти

инстр

ум

ент1'^

у:и

ен!у-'^1ч:

!очности

размер0в

ухуд1шени9

|<ане313'

поверх_

ности.

Ё]волайиванйе

циРк0ния

на инструмент'

нарушает

необходимую

геометрию

и.нстру}1ент?''

198

мвтАллуРгия

циРкония

увеличивает

трение' что сопровождается

п0вы_

[|(енными

температурами

усил\1ями

в процессе

обработки, вь[зь|вает чрезмерн0е

упрочнение

и по-

вь!|шает

склонн0сть

заг0ранию.

Ёалиптшие

части_

ць|

часто отрь[ваются

от инструмента

и пр14вари-

ваются

обрабать|ваемой

детали.

Фни

оётаются

на

поверхности

детали

в виде

грубь:х

пятен'

к0-

торь|е

станочники

часто на3ь|ва}0т

(клопами}).

умен

ьхпе

нии на липания

на

инстр

умент

вахсн

ей_

тшим

факгором

является качество

(гладкость)

по-

верхн0сти

ре)'(ущей

кромки

инструмента.

||ри

доводке

ре}кущего

инструмента

особо

ва)кную

роль

играет

качество шлифовальнь|х

мелкозёр-

нисть!х

камней

при

тшлифовании

и хонинговану\14.

|!ри

руином

хонинговании

следует

обращать

вни-

мание на

то' чтобы не

затпить

ре)кущую

кромку.

.[,ля

доводки

инструментов

из спеченйьтх

карбй-

дов

износостойких

сортов

удовлетворителБные

ре3ультать|

дает

применение

кругов с

набивкой

мелко3ернистым

а.,1ма3ом

и соответствующей

охла-

>кдающей

х(идкости.

}величеннь|е

передние

углы

так)ке

сводят

налипание

до

минимума.

А,1елЁая

циркониевая

стружка

легко

воспла_

меняется

сгорает с больгшим

вь|делением

тепла.

!словия

механической

обработки'

которь|е

вь|зы_

вают

чре3мерное

выделение

тепла,

ведут

кзначи-

тельному

искрению.

|4скре*:ие

вызь|вается

тупы_

ми

ре)кущими

кРомками'

налипанием

на

инстру-

мент'_неудовлетворительной

смазкой

и чрезшер.

ными

скоростями.

||оявление

искр

дс1статоннб,

чтооы

воспл:!менить

струж(},

[4: вь!звать

опас-

ность

пожара,

|!оэтому

необходимо

установить

такие

условия,

механической

обрабо*ки,

нлобы

свести

искрение

до

мин!{мума.

!отя

иодидный

цирконий

относительно

мягок

(нв

80, Ёагрузка'3000

ка),он

оказь|вае?

сильное

1бразунэе

действие

на

ре)кущий

инструмент.

00ра0отка

резанием

металла с

толстцщи

окисны-

ми пленками

вызь|вает

особенно силЁ}ый

износ

инструмента.

(ак

показал

опь|т' чем

больше

угол

подхода

ре>кущей

кромки

п0верхности

обраба-

тьтваемой

дётали,

тем

брльпше стойкость

инстру_

мента.

(огда

обрабатьтва

ется

резанием

цирконйй,

вь|плавленньпй

дуговьлм

методом

с вольфрамовым

электродом' часто

происходит

разру1шение

инстру_

мента

результате

столкновения

с твердыми

включениями

вольфрамового

сплава.

Фбработка

резанием

металла

этими

включениями

обьлчно

ведет

скалыванию

рех(ущей

кромки.3то отли_

чается

0т

нормального

и3носа

(округление

режу_

шей

кромки),

которьлй

обьгчно

происходит

при

обработке

чистого

циркония.

|-!рйемлемую

стой_

кость

дают

такие инструментальнь|е

материалы'

. как спеченнь|е

карбидьп

износостойких

сортов

(карб-олой

к8),

лить|е твердь1е

сплавь| (!ан-

тунг

бь:строрежущая сталь.

Ёалипание

цир_

кония' несомненно'

в значительной

мере спо_

собствует

увеличению

скор0сти

изн0са

и|{стру-

мента.

-||юбьте

мер0приятия

п0

умень1шению

налипания

будут

поэт0му

увеличивать

стойкость

инструмента.

?а:<ое

же

ва)кн0е

значение'

как и

правильнь:й

подбор

режущего

инструмента'

имеет

способ

крепления

обрабать:ваемой

детали,

Фтсутствие

наде)кн0г0

крепления

обрабатьлваемой

детали

ведет

тпалой

т0чн0сти

ра3мер0в'

плох0му

ка-

честву поверхности'

виорации

и низкой

стойкости

инстр^умента.

|!изкий

м0дуль

упругости

(9,7

10ь

ке|см2)

цирк0ния

и сплавов

на

0сн0ве

циркония

(циркалой_1

циркал

ой-2)

объясняет

тенденцию

металла

упругой

деформации

под

давлением

ре)1(ущего

инструмента.

обрабать:вающих

цехах'

помим0

обработки

резанием,

часто

сталкивались

с необходийостью

правки

обрабатьлваемых

деталей.

Ёизкий

модуль

упруг0сти

и вьтсокий

цред9л

текучести

требуют

значительного

прогиба,

нтобьл

обеёпечить

пласти-

ческую

деформацию

при

правке.

Фрвзерование.

{ирконий

легко

поддается

фрезерованию'

если

соблюдаются

пред0сторо)к_

ности

против

прилипания.

Аз

двух

наиболеё

из_

вестнь!х

способов

фрезерования,

т.

е.

горизон-

тального

фрезероваг|

!4я'-

или

фрёзерован

|1я

сля-

бов, и

торцевого

фрезерования,

п6следнътй

дает

наилуч[шие

ре3ультаты.

?орцевое

фрезёрование

позволяет

исполь3овать

фрезы

со

вст1вными

тверд0сплавнь1ми

(кафидг!Ёпща)

зубьями,

кото-

Ры9

обе.спечивают

удаление

струл<йи.

?айе

фре-

зьг

обычно

де|шевле'

чем

дисков1л-е

фрезы,

позв0-

ляют

лёгко

заменять

сломанные

зуоья.'

?орцевьпе

фрезы

со

вфавный:а

карбидными

пластинкам14

дал,4

вполне

:}Ао8]1етво$ительные

результать|

при

заточке

пластинок

таким

обра_

зом,

нтобь!

получить

радиа.т!ьный

передний

уЁол

(отрицательньлй).9^

:9]

'_чсевой

пе}фий

угол

(положительнь:й)

|0-15..

9гол

резания

пласти_

нок

3атачивался

виде

фаски

3,2

мл

45..

при_

меняли

угль|

отв0да

с1РРкки

от 4

до

6-. 9тобь:

получить

луч|шее

качество

поверхности,

0сн0ва_

ния

фрезьт

оставлялась

прибли!ительно

3-милли_

метровая

площадка.

Фписанное

сочетание

угл0в

обеспечивает'

таким

образом,

свивание

стру>кки

спираль

и отвод

ее

от

фрезьп.

3то

в дввестной

мере

препятствует

нак0плению

стружки

ме>кА/

фрезой

обрабатчваемой

деталЁй.

€тружка,

сильн0

упрочненная

результате

обработки' на-

капливаясь под

фрезой,

будет

срезать

поверх_

ностные

слои

обрабатываемой

детали.

3то затруг

нит

п0лучение

т0чнь|х

размер0в

и хорошего ка_

чества поверхн0сти.

€ильную

струю

0хла}кдац-

::{ей

жидк0сти'

направленйую

со6тветствуюшим

образом,

также

можно

использ0вать

целью

осво-

бо>кдения

фрезьт

от

стружки.

}становлено' чт0

специальнь|е

эмульсии

являются

вполне

прием_

лемь|ми

0хлаждающими

жидк0стями.

&дкость

]

{

г_'т. ?. свАРкА,

пА!1кА

чистовАя

оБРАБоткА

циРкония

199

!\0лх<на

0мь|вать

фрезу

течение

всег0

процесса

6бработки.

1ипичн

ая

!]]ест|43убая

фреза

диаметром

|27

млс,

3аточенная

как

описано

выше'

булет

давать

вь|-

!оту

гребегшков

1,5 мк

лри

скорости

резания

51,2

ц1йт;н

с подачей

155,6 млс1мин.

\ _н99тво

п0верх-

ности

со0тветствует

требован

иям

Рй$

(стандарта

грубых

измерений).

Аля

получения

поверхности

с'йь:сотой

гребелшков

}1енее

|,6 мл

применялась

т0рцевая

фреза

диаметро]'1

305 мм

подачами

д0

38\

мм|

мшн.

(ачество

поверхности

соответствует

й|ров,

так как

деталь

имеет

тенденцию

проги_

баться

под

фрезой.

Фсобенно

это

сказывается'

ний и боковой)

рек0л1е}|]1у}отся

д0

20',

угльт

0твода

стружки

(передний

и боковой)

нормаль-

нь:е. 3ону

вь|с0к0го

давления

стру}кки

целес0-

образно

п0лир0вать с

целью

сведения

д0

ми|{и-

му]}1а

налипания 1{

нав0ла|швания

}{еталла.

-<чд,еясе

06рчйгпьсоаелсая

!'е'ла'ь

о,

та] 8ращение

фрезы

при

6,-.|."'''и

цир-

кония.

нисходящее

фрезерован1пс'

восходящее

фрезерование

8сякий

раз'

когда

это

воздч}кно,

н9обходимо

прц-

менять

_ох.}1аждающую]

жидкость]

|п0

способ-

ствует

,полг.ению

хорошего

}(ачества

поверх-

ности'

увеличивает

стойкость

инструмента ,1

уменьшл{ет

опас!|ость

загор6ния.

3щульсии явля_

ются.

хорошими

охлаждающими

.}(идкостями.

€верлешп€;

€тандартные

ще-г|и

сверлиль]|ое

оборудование

вполнФ

прием"']емы

д]!я

сверления

циркония,

причем

требуется

принимать

лишь

немногие

специальнь1е

меры

предосторожности.

Фсобенностью

циркония

является

образоватлие

необьтчно

большого

заусенца

с вь:ходной

стороны

отверстия'

если

деталь

прочно:

не 3акреплена.

3аточка

сверл

с более

острь|м

углом,

ием обьтино,

несколько

улг{[шает

ре3ультаты

при сверлении

тонких

деталей.

€верление

глубоких отверстий

диаметром

6,35-9,5

мм

усг!е\г1но

производил0сь

по

методу .[иленда-А>киффорпа

[30 ].

Фтверстия

диаметром

6,35

лсм

глубиной

203

мм

просверли_

вались

при 900

об/мин

подачей

0,063

мла

за

оборот.

Фтверстия

диаметр0м

9'5

ц!

и-

такой

>ке

глу6иньт

про1верливались

при

6Ф

об/мин

по_

дачей

0,|76

ллза

оборот.

(ак

дц1я

других

вид0д

обработки

резанием'

рекомендуется

применение

охла)кдаютт1ей

цидкости.

8ьпрубка.

)(отя

вьтрубка

обь:чно

не считается

операц7ей

обработки

резанием'

вь:рубка

цирко-

ния

буАет

здесь кратко

рассмотрена

вследствие

своео6разного

поведения

циркония

[1р14 этой опе_

рации.

€ушествует

определенная

разница

в вы-

рубке

чист0го

циркония

его сплавов

цирка-

л[ли-:

циркалой-2. для

вырубки

чист0го

цир-

кония

требуется

оче1!ь

высокое

давление

при)кима'

. требованиям

Р]!1$.

(огда

необходимо

горк}онтальное

фрезерова_

Ё,

и".,

следует

применять

способ

нисходящего

фре_

зерования.

||ри

этом

фреза

вращается

по

отн0-

шёнию

под}че, как

йоказано

на

фиг.

129,

нто

Ё уэ'

наилуншие

ре3ультаты.

3тот-способ

позво_

{-',

зубьйм

фрфы

врезаться

в обрабатываемую

[ деталь

с максимальным

углом

на

всю

толщину

!ру^*.

3убья

фрезы

Ёнходят

гв обрабатывае_

шс!й детали

йерез

уйропненный

расток.

||ри

стан_

&'дарйом,

илй

восх6дящъм,

фрезеровании

зубья

н:Фрьы

вре&}ются

в обрабатываемую

деталь

тан'

генциалЁно'

приче'}1

;резание

начинается

с,

упроч-

Ё_

|!еннФго

участка

со

снятием

сгру)'(ки

минималь-

шой

толщины.

дополнение

чрезмерному

вносу

инстр1птента;

который

вьвнвается

фрверованием

$по

йому

методи,'€тр]р1(ка'зубьями,'фрезы.

воз-

вращается

обратно

к обрабатываемо'й

детали

приваривается

поверхност[{,

ре3у_]1ьтате

'чего

!,'качество

поверхности

ухудшается.

8ос:(оршее

фрезерование

&1трудняет

полг{ецц9

:19чцц;

!а3_

к0гда

снимается

тонкая

стру)[(ка.

.[,ля

обработки

циркония

прием.,1емы

конце_

вые

фрезы

стандартной

конструкции.

(онцевые

фрезы

из

бьпсщорех<ушей

стали с|{льно

и3на1ши_

Баются, и

щебуется

14х частая

3аточка.

(огда

иасшта

б про ]вводства

допускает

дополн

ительнь1е

затраты'

вполне оправдывается

применение

ког{_

цев1гх

фрез

из

спеченных карбидов.

Ёелательно,

чтобы

отделочнь[е

фрезы

подбирались

с гладкими'

предварительно

Ёолированнь|ми

зубьями.

3то

обеспечивает

наилу{шие

ре3ультаты.

1оченпе. Фпубликованные

сведения

по

точе-

1!ию

циркония

в сравнении

д}пйьтми

по-фрезеро-

занию

Ёесьма

огранияенньг.

Фднако

работа,

про-

веденная

на токарнь|х

станках'

пока3ала'

что

этой

области

обработки

резанием

не

встречается

'серьезнь|х

3атруднений.

!!аилуншие

результать|

получают

при

такой 3аточке

резцов'

которая

обеспечивает

образование

спиральной

стру)к_

ки

[29].

Бообще

3аточка инструмента,

пр14нятая

прайике

обработки

алюминия'

мо}кет

обеспе-

ч1{ть

удовлетворительное

качество

поверхности

скорость

обточки

циркония.

)['глы

скоса

(зад-

мвтАллуРгия

циРкония

почти

равн0е

пределу

текучести.

8 противном

случае

происходит

усиленн0е

3атекание металла

3аусенец. 9становлен0'

что наилуч11|ие

резуль-

тать|

дают

маль|е

заз0рь1 между

пуанс0н0м и мат-

рицей

п0рядка 1-2% 0т

т0лщинь1

металла.

€тан-

дартнь1е

заз0рь|' пр!{меняемь!е

при вьтрубке

сталей, не

подходят

для циркония.

Ёесколько

большие

зазорь| между пуанс0н0м

и матрицей

допускаются

для

циркалоя-2.

Бообще

вь:рубка

цирк0ниевь!х

сплав0в аналогична

вьлрубке

не-

р)кавеющей

стали. Бекотор ь:е партии

изделий

из

циркал0я-2

обнаружили

скл0нн0сть

растре-

скиванию

по

кромкам

при

ре3ке

и вьтрубке.

1акое

растрескивание

наблюдается

только на

продоль_

нь|х

резах'

тогда как

поперечнь!е

резь!

во всех

случаях

были

чисть|е и

р0вньте.

3того можно

избежать

путем

осуществления

резки

при

по.

вы1ш

еннь|х темп ератур ах

(о

коло

2о4").

Ра стр ес

ки-

вание

связь|вают

п0явлением

шр0жилок)

микр0структуре.

Бьтявление природы

этих

про-

)|(илок

не

произв0дил0сь; полагают'

что

они

с0стоят'

и3 нерастворимь|х интерметаллических

соединений

ширкония

[31 ].

|1ри вьгрубке чистого металла

или

сплавов

кр0мки

матриц.

необходимо поддер)кивать

0стрыми.

1{ирконий имеет

тенденцию

налипа_

нию

на боковую поверхность

пуанс0на'

что

3а_

трудняет

съем

{|енты.

Размеры

пуансона

уц

Аа-

трицы

дол)|(ны

быть

точными,

что

еще больше

усл0)княет.

полох(ение.

1енденц14я

нал\4панию

уеиливается,

при:

использовании тупого

инстру_

мента.

йатрицщ

ж}г0товленнь|е }{}

качественной

само3акаливающейся

] :

инструментальной

етали'

показали:хоро!!пую,стойкость.

9тобы свести

до

минимума

налипание

умень|шить

износ ма-

триць!,

необходимо

применять

высоко(?{081Б0Ё-

ную

смазц.

]|'становлено' что

хорошей смазкой

является смесь

дисулфида

молибдена

керо-

син0м.

Босплапенение.

|{ир

ко

ний во

с:

:ламеняется

по_

д0бно

магнию' п0эт0му

при

его обработке необ_

х0димо применять

специальнь|е меры

предосто_

р0)кн0сти.

Ёаходящиеся

обрабать[вающих

це-

хах обь:чнь:е

огнетушители'

которых использу_

ются

углекислота'

четь|реххл0ристь:й

углерод

или

вода' неприг0днь|'

так

как

способствуют

более

бурному

в0спламенению

цирк0ния.

1утшение го-

рящег0

циркония

пр0изв0дится

зась|пкой

его

су-

хил1 песк0м

или гранулир0ваннь1м

древеснь|м

уг-

лем.

(рупная

стружка и большие

куски

циркония

от

искр не

заг0раются, а мелкая

стружка

воспла-

меняется

и сгорает 0чень бь:стро

ослепительнь|м

пламенем

и большим

вь!делением

тепла.

(огд3

стру}кка,

обь:чно нах0дящаяся

станка' в0спла_

меняется'

0на сгорает с

такой

скоростью'

что }{е

успевают

.использовать

0гнетушитель.

€ледова-

тель}|0' предупре}кдег|ие

загорания

цирк0ния

является

необходимь:м

условием

работьт.

Ё{и

к0ем

случае нельзя

допускать

нак0пления струж-

ки

станка. Бе необх0димо

пери0дически

}Аа-

лять в .&1еталлические

контейнерьт'

что

бу_

дет

л0кализ0вь!вать

в0зможн0е загорание.

Бсд

стружка

должна

храниться в пл0тн0 закрь1ть[х

металлических

контейнерах.

.[юбые

мерь1

пред0_

ст0р0жности'

умень11]ающие

искрение во время

обработки

резанием,

булут способствовать

уме||ь_

1пению опасг{0сти

в0спламенения.

шлиФовАнив

€тандартные

мет0дь| чистов0го

тплифован:,:я.

разработаннь|е

для

сталей

других

промыгшлен_

нь|х

металл0в,

непригоднь!

для

цирк0ния

ег0

сплав0в'

так

как износ шлифовальн0го

круга

необьтчайно

вь1сок и' таким

образом,

п0лучение

т0чнь|х

раз}{еров

связано

с трудностями.

(роме

тог0'

интенсивное вь|деление

тепла портит

п0_

верхность

она стан0вится

обо>юкенной

за_

грязненной.

3ти вредные

явления наблюдаются

независимо

0т вьтбора марки

тшлифовального

круга'

пока применяют

обьлчньпе

скор0сти

|шли_

фования

порядка

38 м|сек.

Фднако

цирконий

мо)кно без

труда

шлифовать с

очень точными

допусками

и. хорош!м

качеством

поверхности'

если

значительно

ум61шить

скорость

йлифова!

н|4я',

применять

при

?том подходящую

охла}кдающую

жидкость. Фптимальная

ск0-

рость'

которая может

находиться

в пре_

делах

7,6*|7,8

м|сек, 3ависит

ка)кд0м отдель-

ном слунае

0т

применяейого

шлифовального

крг

гаижидкости.

]

|1рияину

этого

можно понять

при

к}Рении ха-

ракгера

'и3носа

:шлифовальн0го

круга. Фбьшно

к}нос

происх0дит путем

истирания (притупление

или

(васаливанйе'

абразивных

зерен),

разруше-

н\4я

у1вь|крашивания

3ерен.

,(ва

последн|4х

явле-

ния

ведут

восстановлению

шлифующей

способ-

н0сти

круга. |1ри

этих

условиях'

встречающихся

при

шлифо

ван|4\а

больгпинства

сталей,

умен

ьше-

ние

скорости

вь|зь|вает повышенньтй

износ

|11ли-

фовального

круга. 8 слунае

цирк0ния'

однако'

практически

весь

износ

круга в.

обь:чньтх пре-

делах

ско

ростей

пр0

исходит

только

путем

истира-

ния.

Ёсли

ск0рость

тшлифования

умень1шают'

из-

нос

путем

истирания так)ке

умень1шается.

Б при-

сутствии

химически активной

охла)кдающ ей

жи|ц-

кости

это

уменьшение

может

бьтть очень велико.

||ри

дальнейш_тем

умень1пении

скорости бь:стро

увеличивается

износ

путем

вь[крашивания'

так

чт0

общий

изн0с при некот0рь!х

ск0ростях

прох0-

дит

чере3

}1инимум'

а затем

сн0ва возрастает.

йзвестн0, что

цирконий

реагирует

пракги-

чески

со всеми

огнеупора|!1и.

[1ри высоких

темпе-

ратурах

све}кая поверхность

циркония'

обра-

3ующаяся

п0сле

удаления

стружки'

реагирует

]

гл.

свАР|{А,

пАйкА

и ч}.|стовАя оБРАБоткА

циРкония

2()1

..,,,,'*бразива

". "**,*."'".",й,''.,*',,

-*'','".

'..',,*ь|'

т.

е.

,,.',.,|.'*,'

!с

;;::ми.

.0,аг:нь:с,

|10лучен1-!ь|е при

шлифоватлии,

изн0с

круга

(весьпта

вьлсокий

коэффициент шли*

]т'о'дцтвер>кдают

предпол0)кение

том,

чт0

умень- фования)

и отличное

качество

п0верхн0сти'

при

|,,.''".

скор0ст]{

м0жет

умень1шить

температуру

шлифовании сплава

цирк0ния

с2,5о/'

олова бьлли

|з,''{ек0нтактанаст0'!ько,чтоприведеткза]\{етн0му

п0лучень|

при

скорости

9,\5

м|сек

примене-

стт::жс:тию

ск01,.()сти

|)еакци}1

между }1еталл0м

нием

круга

Ёортон

39с1с0-!\7у'

!::бразивом.

3та

скорость еще

больтше

ул1ень111ается

Фпь:тнь:х

даннь!х

еще

нед0статочно'

чтобьг

]

_пр"сутствии

хими1|ески

активной )кидкости,

вь!яснить' п0чему

в одн0м

случае

при

шлифовании

слтазывающей:

тем

самь|м загрязняющей

свежую луч1|]ие

результаты

дает

ск0рость 17,8

!1,!|сек, а

]

поверхность

металла. друг0м

8,1

или

10,16

л|сек.

!сно

тольк0'

что

]

Резкое

улучшег!ие'

к0т0р0е

м0х{но

п0лучить

небольшие

колебания

зернист0сти круг0в

не

| результате

правильного

с0четания

различных

оказь1вают влияния на скор0сть шлифования.

| т'словий

шлифования'

иллюстрируется

данными,

1аким образом, скорость тшлифования м0}(ет на-

!:олуненнь:ми

фирмой

кЁортонп

при тшлифовании ходиться

пределах

8,1-17,8

л|сек.3то

един-

п0верхн0сти

переплавленного

дуге

:}10А|4Ан8г9

ственная

рек0мендация'

которую

м0)кно

дать

цирйония.

|1ри

ст3ндартной

ск0рости шлифова.-

наст0ящее время. 6птимальную

скорость

шлифо-

ния

порялка'3Ф

м[сек

без подбора

0хлаждающей

вания следует 0пределять

опь|тнып1

путем.

Ёаи*

жидк0сти

круга

<коэффициент

:шлифовану|я',

лучших

результатов

мо)кно о)кидать от шлифо-

(отношение

объема

сошлифованного

материала

к вальных кру|ов из

ка_рбида_кремния

керами-

йзносу

круга'

вь|ра)кенных

в кубинеских

санти-

ческойсвязкойклассайили\анал0гичнь1хопи-

метра11

6ыло

только

1или.2,

нто

соответствует

саннь!м

вь_|ше,

крупностью 60-100,

п_римене-

вес;ма

вь1сокому

и3н0су.

||рименение

круга

из

нием !:од>содящей

охлаждающей

масляной

эмуль-

карбида

кремний

(Ёортон 37 с60-к5у)

при

ско-

сии.

|[ри

ни3ких скоростях

шлифования'

обра-

рости

шлиф0вания

|7,8

л|сек

в сочетании

пра-

3уется сравнительно

мало масляных

паров' не

!ильно

подобранной

охла)кдающей

масляной опасных

при любом

искрении. €ледовательно'

эмульсией:

увёлинило]

коффициент

:шлифования

этом,с_.,1учае

опасность

воспламенения.

не

больше,

несколько

сот

раз

(пр-йерно

до

40[:),

т.

е.

чем при :шлифовании.сталей с теми

)|(е

маслами.

изн0с

круга

бьтл

нйчтойт!ым.

Ранее

упойнрая

|!ри

б1лее вьюоких

скоростях

происходит

интен-

ск0р0сть

дала

щаксимальный

.коэффишиент

шли-

сивное.образование белйх ис(Р, [

поэтому мо)*(ет

фования.

(ачество

поверхности

д'1я

|11ягкого

ме-

возникнуть

опреде.'1енная опасность

воспл;1мене-

талла

было весьма

{0Р-ошим.

||рофилометр

пока- ||'|я' связанная

с при!!{енением

эмульсионнь[х

зал

глубину

рис0к

6,35

лск.

масел

||рй

провё

дениу1

аналогичнь]х

работ

|1Ф !]]]1[{: 8сли

по *екоторым с0обра>кениям

при

шлифо*

фованию

в |т{еталлургическом

проекте }1ассаиу-

вании

не)келательно применение

масла' то

удо-

сетск0г0 техн0логического

института

бьтла

вьг

влетворительнь!ерезультать!м0жнополучитьпри

явлена

необходимость

значительн0го

умень1пе-

использовании

качестве

охла}кдающей >кид-

'1\4я

ск0р0сти

:плифования.

€корости

п0рядка кости

10о/'-ного

воднот0

раствора

ингибитора

\7,8

м|сек

более

о1азались

вообще

неприемле- нитрит-аминн0го

типа.

Б этом

случае

ну)|(но при-

мь|ми.

Фтличньте

ре3ультать|

бьтли

получень!

при менять круги

и3 окиси алюминия'

например

применении

птелкозернист0го

круга

из

карбида

Ёортон

32А80-м8увБ.

}1аксимальнь:й коэфи-

к}емния

(Ёортон

39с100-ш7у),

скорости :шлифо-

циент

шлифования

20 бьтл

получен

при скорости

вания

8,|' м|€ек

т0го

л<е

тшлифовального-

масла,

шлифования

17,3

л|сек,

но'

как

это

было

устан0.-

к0т0рое

применял0сь

фирмой

<,Ёортонп.

3а один

влено

с применением охла>кдающей

птасляной

пр0ход

}10)кно

бьтло

снимать

слой

толщиной эмульсии'

при определеннь|х

условиях

могут

п0-

0,038

мм,

т0гда

как

при стандартнь|х

условиях

надобиться

да>ке

более

низкие

скорости.

Б тех

шлифования максимальн0

допустимая

т0лщина случаях, к0гда

не применяется

специально по-

слоя-бь:ла

в 4-5

ра3меньше.

йз-за

большой

раз-

добранное

масло'

м0жно 0)кидать

худшего

ка-

ниць|

глубине тшлифования

и в

величине

износа чества

поверхности.

€ухое

-шлифование

с0вер-

круга

пр0изводительность

при низких

ск0р0стях шенно

неприемл-емо

при

.гпобьтх

условиях.

бй!а

прймерно

в 10

раз

боль!ше.

}(ачество

п0верх-

Более

подробнь:е

даннь1е

п0

усло^в].1ям

гшлифо.-

н0сти

йри

5том

резко улучшил0сь.

вания опубликованы

для

титана

[32],

которь:й

пр0являет

при

шлифовании

такие

}ке

необь:чнь:е

свойства, как

цирконий.

Ёа

основании

этих

€ульфированное

хлорированное масло

низкой

даннь|х

л{о}кно о)+(идать'

нто коэффициент

ш]лифо-

вязкос{ью

]<атмекс

206

(фирйа

<йаутон

энд

к",0

;

цо|у1

ва|1|4я

для циркония

булет

п0ни}каться

увеличе-

}::19!я}_т^]з*5:-.у

другие

цасд1: _'5'*'']]]^

-5;12-0

нием объемной

скорос{и

подачи

вследствие

повь!-

[*+жа;';ж|}3'#?;}*Ё]}3Ё#

::::"\,]ф#вт?6,"#;

..''"

ск0рости{тола-или

увеличения

попереиной

-у1и!|'й'Б;;;;',:*_",

-__-__-____-

или

продольной

подачи. ||ри

условии

правиль_