Особенности сварки различных материалов

Дата: 2015-03-08 10:14
 

Сварка сталей
Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Низкоуглеродистые стали (С < 0,25 %) хорошо свариваются, а сварные соединения легко обрабатываются режущим инструментом. Сварку ведут электродами типа Э42 и Э46. В большинстве случаев не требуются специальные меры, направленные на предотвращение образования закалочных структур.

Сварка углеродистых сталей. К углеродистым сталям относятся среднеуглеродистые стали с содержанием 0,3— 0,5 % С и высокоуглеродистые с С = 0,5—1 %.
При сварке среднеуглеродистых сталей возможно образование трещин как в основном, так и в наплавленном металле. Для получения качественных соединений перед сваркой необходим подогрев изделия до 200—350 °С. После сварки изделие вновь помещают в печь, нагревают его до 675—700 °С, медленно охлаждают вместе с печью до 100—150 °С. Дальнейшее охлаждение изделия возможно на воздухе.

Сварка высоколегированных сталей. Высоколегированными называют стали на основе железа, легированные одним или несколькими элементами в количестве 5—55 %. Эти стали имеют высокие прочность, вязкость и пластичность. При сварке необходимо учитывать их пониженную электропроводимость и теплопроводность, что ведет к значительным короблениям, а также к межкристаллитной коррозии.

Сварка чугуна
Чугун относится к группе материалов, обладающих плохой технологической свариваемостью в связи с высокой склонностью к отбеливанию, т. е. появлению участков с выделениями цементита той или иной формы, и образованию трещин в шве и околошовной зоне. Кроме того, интенсивное газовыделение из сварочной ванны, которое продолжается и на стадии кристаллизации, может приводить к образованию пор в металле шва, а повышенная текучесть затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и формирование шва. Вследствие окисления кремния на поверхности сварочной ванны возможно образование тугоплавких оксидов, что может приводить к непроварам.
Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой сваркой, термитной сваркой, заливкой жидким чугуном, порошковой проволокой и т. д.

Сварка алюминия и его сплавов
Сварка алюминия и его сплавов затруднена тем, что на поверхности расплавленного металла постоянно образуется тугоплавкая пленка оксида алюминия Al2O3, препятствующая сплавлению между собой частиц металла. Высокая температура плавления оксида алюминия (2050 °С) и низкая температура плавления алюминия (658 °С) крайне затрудняют управление процессом сварки.

Сварка меди и ее сплавов
Сварка меди затрудняется ее высокой теплопроводностью, высокой текучестью, способностью сильно окисляться в нагретом и особенно в расплавленном состоянии. На свариваемость меди оказывают большое влияние примеси, входящие в ее состав (кислород, висмут, свинец, сера, фосфор, сурьма, мышьяк); особенно отрицательно влияет висмут. При нагреве и расплавлении медь, окисляясь, образует монооксид меди Cu2O, который, реагируя с водородом, растворенным в металле, вызывает склонность меди к поверхностным трещинам (водородной болезни).

Сварка титана и его сплавов
Титан обладает высокой прочностью, вплоть до температур 450—500 °С, при низкой плотности и высокой коррозионной стойкостью. Технический титан содержит примеси, в том числе газы — кислород, азот и водород, которые в разной степени повышают прочность и снижают пластичность и вязкость металла. В сварных швах они вызывают образование холодных трещин.
Особенности сварки титана в том, что зона сварки и обратная сторона корня шва нуждаются в надежной защите от вредного воздействия атмосферного воздуха.

Сварка никеля и его сплавов
Основная трудность при сварке никеля и его сплавов — высокая склонность к образованию пор и кристаллизационных трещин, связанная с резким изменением растворимости кислорода, азота и водорода при переходе металла из твердого в жидкое состояние. Поэтому технология сварки должна обеспечивать надежную защиту зоны сварки от атмосферного воздуха, хорошее раскисление сварочной ванны и дегазацию сварочной ванны.