Зварюваність металів і сплавів

Здатність металів і сплавів утворювати надійні зварні з'єднання із заданими властивостями називає-ся свариваемостью.

Не всі метали мають здатність надійно зварюються звичайними методами. Найкращою зварювати-мостью володіють метали, що утворюють один з одним тверді розчини. Не можна зварювати методом плавл-ня метали, що не розчиняються одна в одній в твердому стані. Для їх зварювання вводять проміжний ме-талл, здатний розчинятися в обох металах, або ис-товують зварювання тиском.

Приймають, що при С<0,45% сталь сваривается удовлетворительно, при больших же значениях С сле-дует применять предварительный подогрев до 600°С, чтобы предотвратить возникновение трещин.

Зварюваність чавуну. Сварка чавуну використовується при ремонті (тріщини, поломки деталей і ін.). Качест-венно виконане зварне з'єднання повинно обла-дати механічною міцністю, щільністю і легко про-тись ріжучим інструментом. Сварка чавуну утруднена з причин: 1) утворення цементиту при швидкому охолоджень шва; 2) появою значних власних напружень в металі шва і біля шовної зони, що викликають появу тріщин, зважаючи на малу міцності і пластичності чавунів; 3) появою пір в шві через інтенсивне газовиділення.

Підвищена вологотекучість чавунів дозволяє сва-ривать його тільки в нижньому положенні.

Найбільш ефективно запобігає появі від-Белень ділянок металу, тріщин і пористості підігрів чавуну і уповільнене охолодження його після зварювання. До металургійним засобів впливу відносять: 1) отримання в звареному шві ферріто - перлитной струк-тури, характерною для маловуглецевої сталі; 2) свя-зиваніе вуглецю в дисперсні і міцніші Карби-ди, ніж цементит, рівномірно розподіляються в ме-Таллі; 3) окислення надлишкового вуглецю і його «вижити-ганіе» за допомогою кисневмісних компонентів зварювальних матеріалів; 4) отримання в звареному шві структури сірого чавуну шляхом насичення металу уг-леродом і іншими графітообразующімі елементами; 5) отримання в звареному шві різних сплавів заліза з кольоровими металами, що відрізняються високою пластичною-ністю.

Застосовують гарячу (з підігрівом до 500-800 ° С) і холодну (без підігріву) зварювання чавуну. В якості присадочного металу при газовому зварюванні використовують маловуглецевої дріт, латунь, чавунні прутки. Для видалення оксидів з зварювальної ванни застосовують флюс, що складається з 50% бури, 22% вуглекислого натрію, 28% поташу.

При холодній зварці чавуну важливим є попередження надмірного місцевого перег-реву металу. З цією метою зварювання ведуть врозкид, нак-ладивая короткі ділянки шва в різних місцях завари ваемого дефектної ділянки. Широке поширення отримала зварювання методом «отжигают шва» сталевим електродом. Цей метод застосовують при заварці тріщин. Переривчастий шов накладають в сто-Рона від тріщини, далі другим або третім швом приб-лижать до тріщини і заварюють її. Остаточний «отжигают шов» кладуть для зниження гартівних напруг і отбела чавуну.

При зварюванні чавуну використовують мідні електроди, МОНЕЛЬ (30% міді, 70% нікелю), залізо-мідні електроди марки ОЗЧ-1, аустеніто-мідні електроди марки Анч-1 (складаються з сталевого стрижня, мідної оболонки і фтористо-кальцієвого покриття ). При гарячої зварюванні чавуну, як правило, використовуються чавунні електродні стрижні.

Зварюваність міді і її сплавів. Труднощі зварювання міді полягає в її високій теплопровідності (майже в шість разів більше, ніж у сталі), що вимагає більш концентрованого нагріву, при цьому значна теп-ловое розширення міді призводить до суттєвих теплових деформацій і напруг. Мідь має знижений-ву стійкість до утворення кристалізаційних тре-нок і пір, що пояснюється окисленням міді при зварюванні, наявністю в зварюваної металі розчинених газів (кисню і водню) та інших домішок.

Зварюваність бронз в значній мірі залежить від їх складу. Особливі труднощі викликає зварювання чи-Тейн оловяністих бронз, в яких при перегріванні на кордонах зерен розплавляється надмірне олово, т. Е. Знижується міцність, що може привести до руйнування вироби навіть під дією власної ваги.

Мідь при газовому зварюванні зварюють пальником увели-ченной потужності. Процес ведуть швидко і в один про-хід. В якості присадочного металу використовують елек-тролітіческую мідь. Для міді і її сплавів попользуют флюс наступного складу: 60-70% бури, 10-20% бор-ної кислоти, 20-30% хлористого натрію.

Латунь зварюють окислювальним полум'ям. У цьому випадку на поверхні утворюється плівка оксиду цинку, яка оберігає цинк від подальшого окислення і випаровування.

При зварці мідь і її сплави звари-вают вугільними або металевими електродами. При зварюванні вугільними електродами присадний метал застосовують того ж складу, що й основний. Флюс складається з бури і борної кислоти. Зварювання ведуть постійного-ним струмом прямої полярності і довгою дугою. При зварюванні металевим, електродом стрижні покривають спеціальною обмазкою. Зварювання необхідно вести без перерви, швидко і короткою дугою.

Зварюваність алюмінію і його сплавів. Основні труднощі при зварюванні алюмінію і його сплавів укладаючи-ються:

1) в появі-тугоплавкой і щільною окисной полон-ки, яка перешкоджає сплаву частинок металу і важко видаляється з ванни;

2) в підвищеної схильності металу до утворення пір;

3) в появі кристалізаційних тріщин.

Втрата міцності і в'язкості алюмінію і його спла-вів при температурах, близьких до плавлення, може при-вести до руйнування металу в зоні нагріву під дію-Вієм власної ваги.

Видалення оксидів з поверхні металу і захист від окислення рідкого металу - одна з найважливіших задач при зварюванні алюмінію і його сплавів. Це досягається особливими покриттями і флюсами. При розплавленні таких покриттів і флюсів створюється шлак, в якому відбувається розчинення окисной полон-ки і її хімічне зв'язування.

Для запобігання пористості слід не до-пускати попадання вологи в область зварювання. Для пови-шення стійкості алюмінію і його сплавів до освітньої-ня кристалізаційних тріщин необхідно стремить-ся до отримання дрібнозернистої структури шва.

При газовому зварюванні слід сталевим гачком пери-одически зрушувати плівку окису алюмінію зі шва або використовувати флюс наступного складу: 28% хлористого натрію, 50% хлористого калію, 8% фтористого натрію, 14% хлористого літію.

При дугового зварювання алюміній і його сплави зварюючи-ють вугільними або металевими електродами. При-садочної метал і електродний стержень застосовують того ж складу, що й основний метал. Флюс і обмазка складаються з хлористого натрію, хлористого калію, хлористого літію, фтористого натрію. При зварюванні вугільним електродом полярність струму вибирають пряму.

Схожі статті