04 сентября 2016г.
В конструкциях электромагнитных клапанов для коммутации потоков химически активных жидкостей и газов применяются разделительные втулки [4]. При давлениях рабочих сред более 15 МПа применяются специальные конструкции разделительных втулок (из электротехнических сталей) с утолщением на торце втулке, что обеспечивает ее повышенную прочность [4]. Создание строго определенного времени задержки срабатывания клапана обеспечивается применением электромагнитов замедленного действия [5]. В электромагнит вводится так называемая «замедляющая обмотка», представляющая собой вставку в разделительную втулку в виде замедляющей втулки из меди и ее сплавов [5], от высоты которой зависит время задержки срабатывания электромагнита.
Применение замедляющих втулок требует изготовления составной разделительной втулки типа (электротехническая сталь)+(бронза)+(электротех- ническая сталь). Для обеспечения точности времени задержки срабатывания электромагнита сварной или паяный шов электротехнической стали с бронзой должно иметь как можно меньшую ширину. Применение пайки латунным припоем [5] сопровождается рядом конструктивных и технологических сложностей [2], а среди всех видов сварки наибольшее применение нашла электронно-лучевая сварка, позволяющая получать узкие сварные швы при высокой глубине проплавления [1,3].
Разделительная втулка из электротехнической стали 20880-Ш с замедляющей вставкой из бронзы БрАЖМц 10-3-1.5 была сварена при помощи электронно-лучевой сварки на серийной установке УЭЛС-905АМ. Перед сваркой втулки запрессовывались с зазором до 0,1 мм между свариваемыми поверхностями. Толщина свариваемых втулок 4 мм. Сварка осуществлялась при следующих режимах: диаметр луча 3 мм, напряжение луча 25 кВ, ток луча 70 мА, скорость сварки 3 мм/с.
На рис. 1 представлены изображения металлографического шлифа бездефектного сварного соединения, на которых видно наличие зоны взаимной диффузии. На рис. 2. представлены изображения металлографического шлифа дефектного сварного соединения с превышением сварочного тока, на которых видно выплеск из сварочной ванны на поверхность стали и неоднородное плавление бронзы.
Рис. 1. Металлографический
шлиф бездефектного сварного соединения стали 20880-Ш и
бронзы БрАЖМц 10-3-1.5. Оптическая микроскопия (режим светлого поля).
а – в середине шва (размер участка 160´160 мкм); б – в корне шва (размер участка 160´160 мкм); 1 – сталь 20880-Ш; 2
– сварной шов; 3 – зона взаимной
диффузии
Оптическая микроскопия (режим светлого поля).
а – выплеск из сварочной
ванны
(размер
участка 890´890 мкм);
б, в, г –
неоднородное плавление бронзы (размеры
участков 2300´2300 мкм, 890´890 мкм, 890´890 мкм); 1 –
сварной
шов; 2 –
сталь 20880-Ш; 3
– выплеск; 4
– бронза БрАЖМц
10-3-1.5
Список литературы
1. Основы электронно-лучевой обработки
материалов / Н.Н. Рыкалин, И. В.Зуев, А.А.Углов. –
М.: Машиностроение, 1978. – 239с., ил.-(Б-ка технолога).
2. Пайка металлов / С.В. Лашко, Н.Ф. Лашко. – М.:
Машиностроение, 1988. – 376 с.
3. Сварка. Резка. Контроль:
Справочник. В 2-х
томах. Под общ. ред. Н. П. Алешина, Г. Г. Чернышова. Т. 2. –
М.:
Машиностроение, 2004. – 480 с.
4. Щучинский
С.Х. Электромагнитные приводы исполнительных механизмов. –
М.:
Энергоатомиздат, 1984. – 152
с.
5. Электромагниты постоянного
тока / А.Г. Гордон, А.В. Сливинская. – М-Л.: Госэнергоиздат, 1960. – 447
с.
