Сварка стали з міддю і її сплавами - довідник зварника

Сварка стали з міддю і її сплавами - довідник зварника
Перебуваючи в стані рівноваги, під впливом кімнатної температури, мідь розчиняється в ферум (Fe), кількість якого дорівнює приблизно 0,3% (не більше), а кількість заліза, яке повинно бути присутнім в міді, не повинно перевищувати 0,2%. У зв'язку з цим, не буде утворюватися тендітних интерметаллидов. Так як в процесі зварювання відбуваються великі і швидкі охолодження, в перехідних шарах починає формуватися пересичений твердий розчин, що складається з міді і заліза.

Однак, при утриманні феруму (Fe), в кількості 2-2,5%, структурно-вільне залізо утворювати не буде. Кордон сплаву між матеріалом зі сталі і міді є різкою, під час цього включаються фази, які збагачені залізом самого різного розміру. З боку стали, яка примикає до зварювального шву, розмір зерна буде збільшуватися, в ширині зони, близько 1,5-2,5 мм. При цьому мікротвердість зони, в якій відбувається сплавом, сягатиме 5800-6200 HV.

Значне погіршення розчинності заліза і міді викликає присутність в стали великої кількості вуглецю. А ось покращувати цей процес допоможе марганець або кремній. У процесі зварювання, марганець буде знижувати критичну точку Ас-3, а разом з тим, розширювати область твердого розчину, де мідь буде розчинятися в більшій кількості, а кремній при цьому буде раскіслівать зварювальну ванну, а також зміцнювати зерна твердих розчинів.

Відзначимо також, що труднощі в процесі зварювання або ж наплавлення міді на сталеві деталі можуть бути пов'язані також з її власними, фізико-хімічними параметрами, а також високою спорідненістю міді і кисню, а також низької температури розплавлення самої міді. Проблеми також виникають через значне поглинання газів розплавленої міддю, а також різницею в коефіцієнтах теплопровідності, коефіцієнті лінійного розширення і т.д. Один з основних і можливих дефектів під час зварювання сталі і міді, це виникнення в стали мікротріщин, які утворюються під шаром розплавленої міді, в процесі які заповнюються цієї самої міддю. Дане явище виникає внаслідок розклинювальної здатності рідкої міді, яка проникає в мікронадриви. Однак, надто критичних наслідків даний процес не викликає, а лише злегка погіршує якість зварного з'єднання.

Сварка стали з міддю і її сплавами - довідник зварника
В вуглецевої або ж низьколегованої сталі, утворюється дуже мала кількість подібних тріщин. Якщо вони і формуються, то розміри їх дуже малі. А ось в стали, яка має аустенитную структуру (як правило, це тип 18-8), кількість, а також розміри тріщин дуже легко і різко зростає. Тому, в процесі зварювання, в стали даного типу вводять спеціальний бар'єр, що складається з феритної фази. Так, при кількості фериту більше 30%, в стали марки 18-8 мідь не проникає, це відбувається завдяки тому, що феррит не змочується розплавленою міддю, тому проникнення міді в сталь не буде відбуватися.

Щоб в значній мірі зменшити утворення подібних тріщин, в процес зварювання рекомендують підключати мінімальну кількість погонного енергії. Як же присадних матеріалів, рекомендується використання нікелевих сплавів типу МНЖ 5-1, або ж бронзи типу БрАМц 9-2. Присутність в зварювальному процесі нікелю, а також алюмінію, зменшує активність впливу рідкого металу в цих самих мікротріщинах, тому це запобігає і освіту більш глибоких тріщин в сталевих деталях. Таким чином, зварювання стали з мідними сплавами, і, безпосередньо, міддю, відбувається таким способом.

Схожі статті