Зварюваність - це технологічне властивість матеріалу утворювати в процесі зварювання з'єднання, що відповідають конструкційним і експлуатаційним вимогам до них. При наявності великої різноманітності вишерассмотренних методів зварювання, очевидно, що є можливість отримання зварних з'єднань більшості матеріалів. Однак, з огляду на, що властивості матеріалів при зварюванні можуть значно змінюватися, зварюваність є важливою комплексною характеристикою матеріалу, що допомагає правильно ви-
Низьковуглецевих сталі Се ≤ 0,3% зварюються добре.
Середньовуглецеві і леговані з Се> 0,3% гартуються в зоні термічного впливу (ЗТВ) в результаті різкого охолодження зони шва прилеглими шарами холодного металу. Тому бажано підігрівати заготовки перед зварюванням до 100. 300 ° С, щоб зменшити швидкість охолодження і можливість освіти гартівних структур. Для низьколегованих і середньолегованих сталей можливе утворення тріщин. Основними методами зварювання таких сталей є зварювання в вуглекислому газі, аргоні, зварювання під флюсом, електрошлакове, плазмова, електронно-променева.
Високолеговані корозійностійкі сталі (Се> 10%) схильні до утворення тендітних структур і різкого знеміцнення зони шва. Для відновлення первісної структури потрібно термообробка (нормаліація і (або) відпустку). Для сталей з аустенітної структурою для зменшення шкідливих наслідків застосовується зварювання плавленням на малих енергіях з тепловідвідними підкладками + гарт у воді з 1100 ° С (для фіксації аустенитной структури). Ці стали добре варяться контактним зварюванням.
Чавун вариться погано. Зварювання проводять тільки при ремонті і заварці дефектів. В результаті швидкого нагріву можливе утворення білого чавуну в шві, а зона термовліянія може гартуватися. Для усунення цих дефектів виробляють зварювання з попереднім підігрівом до 400. 700 ° С (гаряча зварка). Використовуються чавунні електроди d = 8. 25 мм зі спеціальним покриттям. Для попередження появи гартівних структур і зниження залишкових напружень виробляють повільне охолодження разом з піччю. за-
щиту шва від окислення виробляють флюсом на основі бури (Na2B4O7). У деяких випадках при заварці малих дефектів використовується холодне зварювання сталевими, медножелезнимі, мідно-нікелевими електродами.
Мідь і її сплави важко зварюються, т. К. Розплавлена мідь легко окислюється і по кордонах зерен утворюється легкоплавка евтектика Cu2O-Cu, яка дає крихкість (гарячі тріщини). Сплави активно насичуються воднем Н2, що дає водневу крихкість, що приводить до утворення холодних тріщин. Висока теплопровідність вимагає концентрованого підведення енергії і підігріву. Велика усадка мідних сплавів призводить до значного викривлення. Підвищена вологотекучість ускладнює оформлення похилих, вертикальних і стельових швов.Учітивая вищеназвані особливості мідних сплавів, рекомендується їх зварювати в захисних газах. Режим вибирається з підвищеною щільністю енергії через високу теплопровідності, при товщині # 948;> 10 мм зварювання ведуть з підігрівом до 300 ° С, при # 948;> 30 мм - застосовується плазмова зварювання, флюс на основі бури, при # 948;> 50 мм використовується електрошлакове зварювання. Контактним зварюванням мідні сплави НЕ зварюються, так як мають малий електричний опір і в зоні контакту не відбувається нагрівання. При зварюванні латуні випаровується основний компонент Zn. Його пари токсичні, тому слід забезпечувати інтенсивну витяжну вентиляцію із зони зварювання. Щоб забезпечити високу якість шва слід зварити латунь в захисних газах або під шаром флюсу. Бронзи зварюють як мідь, крім оловяністих, які зварюють з великою швидкістю і без підігріву, щоб не виплавилася олово.
Алюміній і його сплави. Зварювання ускладнює утворення щільної окисної плівки Al2O3, що має дуже високу температуру плавлення близько 2050 ° С. Для захисту від окислення зварювання виробляють в атмосфері захисних газів або зі спецфлюсамі, що розчиняють Al2O3: NaCl, KСl, BaCl2, LiF, CaF2. Можна очистити поверхню від оксиду лугом NaOH. Алюмінієві сплави схильні до утворення газової пористості під дією водню, що потрапляє в зону шва з вологих матеріалів і оксидної плівки. Важко варяться дуралюміни. Рекомендується зварювання плавиться при # 948; = 0,5. 10 мм і
плавиться при # 948;> 10 мм в захисних газах. При зварюванні потрібна велика теплова потужність, т. К. Сплави алюмінію мають високу теплопровідність. Чистий алюміній добре зварюється холодної зварюванням. Тугоплавкі метали і сплави (Ti, Zr, Mo, Nb) мають температуру плавлення 2500 ... 3000 ° С. При нагріванні інтенсивно поглинають гази, що різко знижує їх пластичність. Zr і Ti варять в аргоні, перед зварюванням дріт і основний метал дегазируют шляхом відпалу в вакуумі. Mo і Nb варять в аргоні або електронно-променевої зварюванням у вакуумі. Дефекти зварних з'єднань: непровар, неповний шов, перевитрата, пропал, пористість, тріщини, раковини, напливи. Контроль зварних з'єднань: попередній контроль матеріалів, контроль режимів зварювання, зовнішній огляд, рентгеноскопія, # 947; -випромінюванням, ультразвукової, магнітний та люмінесцентний контроль, механічні випробування (розтягнення зразків, вирізаних із зварного шва і зони термовліянія, неруйнівні випробування твердоміром), металографічні исследо-
вання, гідравлічні або пневматичні випробування, гасова проба на
герметичність (інша сторона шва покривається крейдою), остаточний кон-
Пайка - це з'єднання деталей без їх розплавлення за допомогою припою, температура плавлення якого нижче, ніж у основного металу (рис. 11.5). Поверхні попередньо очищають, знежирюють, видаляють оксиди, застосовують флюси або захисні гази.
Застосовується пайка в печі, в індукторі, зануренням в розплав припою, радіаційний нагрів кварцовими лампами, електронним або лазерним променем, Газополум'яний пальниками, паяльниками і паяльними лампами. Припої поділяються на тверді (тугоплавкі і досить міцні Тпл вище 500 ° С, # 963; в ≤ 700МПа) і м'які, які мають меншу температуру плавлення і меншу міцність. Тверді припої виготовляють на основі Cu, Ag,
Al, Mg, Ni. Вони широко застосовуються для з'єднання міді, латуні, бронзи, сталі, чавуну та ін. Сплавів. Флюси: бура, борна кислота, плавиковий шпат і хлористі метали. М'які припої виготовляють на основі Sn, Рd, Кd, Wi, Zn. Вони забезпечують міцність # 963; в ≤ 100 МПа. Для них використовуються флюси: каніфоль, NH4Cl (нашатир), ZnCl (травлення соляна кислота). Флюси при пайку захищають місце спаю від окислення, забезпечують смачиваемость припоєм і розчиняють окисну плівку. Для пайки тугоплавких металів разработа-
ни тугоплавкі припої на основі нікелю, титану, паладію. Основні припої: олов'яно-свинцеві (t = 210. 280 ° C), мідно-цинкові (t = 800. 890 ° С), мідно-фосфористі (t = 750. 869 ° С), срібні (t = 600.