ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Свариваемость цветных металлов и сплавов из "Электродуговая сварка цветных металлов и сплавов " Трудность электродуговой сварки цветных металлов и сплавов обусловлена их физическими и технологическими свойствами. Цветные металлы обладают высокой теплопроводностью и теплоемкостью, что заставляет применять при их сварке концентрированный и мощный источник тепла — электрическую сварочную дугу. Но так как температура дуги в несколько раз превосходит температуру плавления меди, алюминия и элементов, входящих в их сплавы, то при сварке происходит интенсивное испарение и окисление этих элементов и создаются большие трудности в подборе стабильных режимов сварки. [c.12] Цветные металлы и сплавы хорошо растворяют водород в расплавленном состоянии и резко уменьшают его растворимость при затвердевании. В результате в металле шва при быстром его охлаждении возникают поры. [c.12] Цветные металлы и сплавы имеют большую величину коэффициента линейного расширения при повышении температуры и большую величину усадки при охлаждении жидкого и твердого металла, что вызывает значительно большие деформации свариваемых изделий и конструкций, чем при сварке сталей. [c.13] Цветные металлы интенсивно окисляются в процессе электродуговой сварки и образуют окислы, которые необходимо удалить, так как они резко ухудшают механические свойства металла шва. Для улучшения качества металла шва применяют эффективные раскислители, а для предотвращения образования окислов и их удаления из металла шва — растворители. Раскислители могут содержаться в свариваемом металле, присадочном металле и проволоке, во флюсе или покрытии. Растворители обычно вводят во флюс или покрытие. [c.13] Низ1кая температура плавления и большая жидкотекучесть цветных металлов и сплавов создают затруднения при выполнении сварки в вертикальном и потолочном положениях. Большинство известных способов сварки позволяет выполнять швы, расположенные только в нижнем положении. [c.13] Большое влияние на свариваемость металла оказывают примеси. Свариваемость меди ухудшается при наличии в ней таких примесей, как висмут, свинец и кислород. Свинец и висмут при наличии усадочных напряжений способствуют образованию трещин в сварных швах. Содержание висмута в меди допускается не более 0,003%, а свинца — не более 0,03 % . [c.13] В латунях содержится большое количество цинка, который плавится при температуре 419,4° С и кипит при температуре 907° С. Следовательно, при сварке идет интенсивное выгорание и испарение цинка и снижение прочности сварного соединения. Цинк, испаряясь, соединяется с кислородом воздуха, образуя окись цинка. Пары цинка и его окись очень ядовиты для организма человека и ухудшают видимость сварочной ванны. [c.14] Долгое время считалось, что, в связи с интенсивным испарением и выгоранием цинка при электродуговой сварке, латуни можно сваривать только газовой сваркой. Как показывает практика передовых предприятий и проведенные исследовательские работы, латуни могут качественно свариваться различными способами электродуговой сварки ручной (угольным, металлическим и вольфрамовым электродами в среде защитного газа) и механизированной сваркой под флюсом и в среде защитных газов. [c.14] Основная трудность при электродуговой сварке латуни заключается в правильном выборе присадочного металла. В связи с интенсивным испарением и выгоранием цинка его содержание в металле шва значительно понижается. Попытки компенсировать потери цинка повышением его содержания в присадочном металле не дали положительных результатов, так как это приводит к увеличению интенсивности его испарения и выгорания. [c.14] Потери цинка уменьшаются, если в основной или присадочный металл добавлены кремний или марганец. Особенно благоприятное влияние оказывает кремний на поверхности расплавленного металла образуется тонкая окисная пленка, которая препятствует испарению цинка. Оловянные бронзы при нагреве выше 400° С резко снижают свои механические свойства, особенно пластичность и ударную вязкость. [c.14] При наличии кислорода в металле сварочной ванны олово окисляется с образованием двуокиси олова (ЗпОг), которая трудно всплывает на поверхность металла, а высокая ее твердость ухудшает механическую обработку металла шва. [c.14] Примесь фосфора в оловянных бронзах полезна. Это хороший раскислитель окислов меди и двуокиси олова. Оловянные бронзы в расплавленном состоянии и при кристаллизации не образуют на поверхности металла прочной, непроницаемой для газов пленки в результате чего металл легко насыщается газами, в частностк водородом, что приводит к пористости металла шва. [c.14] В процессе сварки алюминиевых бронз образуются тугоплавкие окислы алюминия (А Оз), а в металле шва появляются поры и трещины. Окислы алюминия не растворяются в алюминиевых бронзах, они остаются механической примесью, располагаются по границам зерен и нарушают прочность между ними. Поэтому газовая сварка алюминиевых бронз даже с применением флюсов не дает удовлетворительных результатов и не находит практического применения. При электродуговой сварке вследствие интенсивного перемешивания металла сварочной ванны происходит разрушение окисной пленки, что облегчает ее удаление в шлак. [c.15] Трудность сварки алюминия и его сплавов обусловлена причинами, свойственными всем цветным металлам, — интенсивным окислением и склонностью образовывать поры в швах. Окисная пленка алюминия препятствует возбуждению дуги и правильному формированию сварочного шва, снижает механические свойства металла. [c.15] Большое сродство алюминия к кислороду не позволяет применять флюсы и покрытия, содержащие кислород, так как при этом будет происходить окисление алюминия. Восстанавливать окислы алюминия в процессе сварки ввиду их высокой химической стойкости невозможно, поэтому перед сваркой металл тщательно очищают от окислов и принимают меры, предотвращающие их образование в процессе сварки. Хорошими растворителями окислов алюминия служат расплавленные соли — хлориды и фториды, — поэтому они являются основной составляющей флюсов и покрытий, применяемых при сварке алюминия и его сплавов. [c.15] Алюминий взаимодействует с азотом, образуя так называемые нитриды, которые ухудшают свойства металла по этой причине азот не может быть использован в качестве защитного газа при дуговой сварке алюминия и его сплавов. [c.15] Сварка алюминия, а также сплава АМц, содержащих менее 0,2% кремния и 0,2% железа, представляет большие трудности вследствие склонности металла шва к образованию трещин. Предупреждение образования трещин достигается выбором химического состава сварочной проволоки. [c.15] Механические свойства алюминия при температуре 500—600° С очень низкие, он не выдерживает собственного веса и легко образует протеки, что затрудняет применение сварки на весу даже при неполном проваре металла. Сварка алюминия обычно выполняется на подкладках. [c.15] Вернуться к основной статье