Свариваемость разнородных материалов

На свариваемость разнородных материалов определяющее влияние оказывает их физико-химическая совместимость, проявляющаяся в способности образовывать между собой твердые растворы и химические соединения (интерметаллиды). Для двойных металлических систем Юм-Розери сформулировал общие правила, определяющие растворимость в твердом состоянии, образование и стабильность промежуточных фаз. Согласно этим правилам [c.442]

Свариваемость разнородных материалов [c.54]

Важной задачей является правильный выбор способа сварки в соответствии с назначением, формой и размерами конструкций. Назначение способа сварки в значительной степени определяется свариваемостью, особенно при соединении разнородных материалов, конструктивным оформлением сварных соединений, степенью их ответственности и производительностью процесса. Необходимо также учитывать тип соединений, присадочный материал, приемы и обеспечение удобства выполнения сборочно-сварочных соединений. Эти условия предопределяют механические свойства соединений и допускаемые напряжения, необходимые для прочностных расчетов конструкций. Так, для сварки длинных швов встык более технологично применение дуговой автоматической сварки. Толстостенные элементы соединяют электрошлаковой сваркой. Для сварки внахлест тонколистовых материалов рационально применение контактной сварки. Некоторые виды свариваемых материалов (алюминиевые и титановые сплавы, нержавеющие стали и т. п.) требуют надежной защиты зоны сварки от окисления, т. е. применения аргонно-дуговой, электронно-лучевой и диффузионной сварки. Необходимо также учитывать возможности механизации и автоматизации процесса выбранного способа сварки. [c.164]

Сварные конструкции из разнородных материалов. Напряженное состояние сварных конструкций из разнородных материалов характеризуются рядом особенностей, приведенных в п. 5 главы II, которые не охватываются обычными методами расчета. При расчете указанных конструкций, работающих при высоких температурах и ее циклических изменениях, должны учитываться внутренние напряжения, вызванные разностью коэффициентов линейного расширения свариваемых деталей. [c.67]

Примером технологичной конструкции из разнородных сталей является зубчатое колесо редуктора турбины (фиг. 44) [3]. По условиям работы обод и ступица колеса должны изготовляться из высокопрочной стали марки 40Х, а диски — из листа малоуглеродистой стали 25. Выполнение подобной конструкции из поковки стали 40Х практически невозможно, так как ее вес превышает предельную мощность имеющегося оборудования. Изготовление редукторного колеса из разнородных сталей потребовало разработки особого технологического процесса, учитывающего конструктивные особенности изделия и свариваемость использованных материалов. [c.81]

При изготовлении крупногабаритных конструкций малой жесткости или с труднодоступными швами, а также при необходимости соединения трудно свариваемых, в том числе разнородных материалов, лазерная сварка может оказаться единственным процессом, обеспечивающим качественные сварные соединения. [c.242]

При сварке плавлением важной характеристикой свариваемых разнородных металлов является предел их взаимной растворимости. При определенных условиях могут образовываться хрупкие интерметаллические соединения, в результате чего возникают трещины и резко ухудшается пластичность сварного соединения. Поэтому, например, практически невозможна сварка плавлением непосредственно титана со сталью. В подобных случаях сварку плавлением стремятся осуществить соединяя металлы с преимущественным расплавлением одного из них и ограничением доли участия второго металла в наплавленном металле (сварка в твердо-жидком состоянии) применяя промежуточные металлы, свариваемость которых с каждым из соединяемых разнородных металлов хорошая используя биметаллические вставки из свариваемых между собой материалов (такая вставка может быть получена при совместной прокатке, штамповке, прессовании, сварке трением или взрывом, иногда с последующей прокаткой или штамповкой биметаллическую вставку обычными способами сваривают с каждым из металлов, плохо свариваемых непосредственно друг с другом, но удовлетворительно свариваемых с металлом вставки). [c.514]

При ядерной сварке на свариваемые поверхности пластмасс наносят тонкий слой соединения лития или бора, после чего их облучают потоком нейтронов Возникающие в результате этого облучения ядерные реакции вызывают нагрев пластмассы до вязко-текучего состояния. Такой метод дает возможность произвести сваривание разнородных материалов (например, фторопласта-4 с полиэтиленом, поли стиролом, алюминием и другими материалами). [c.215]

Удается соединять детали не только по плоским, но и по рельефным поверхностям, например коническим, сферическим, либо другой сложной формы. После сварки не требуется механической обработки для удаления шлака, грата или окалины. В том случае, когда диффузионным методом сваривают чистые и однородные материалы (например, сталь со сталью, алюминий с алюминием, полупроводниковые элементы одинакового состава и т. п.), образовавшиеся соединения не уступают по физико-механическим свойствам соединяемым материалам. Однако в том случае, когда свариваются разнородные материалы, не обладающие взаимной растворимостью, в месте стыка образуется хрупкая прослойка так называемых интерметаллических соединений. Существование такой прослойки сильно снижает прочность соединения. В этом случае применяют промежуточные прокладки из третьего, специально подобранного материала, способного образовывать твердые растворы с свариваемыми материалами. Такие рассасывающиеся прокладки используют и при сварке материалов с резко отличными коэффициентами линейного 482 [c.482]

В том случае, когда диффузионным методом сваривают однородные материалы (например, сталь со сталью, алюминий с алюминием, полупроводниковые элементы одинакового состава и т. п.), образовавшиеся соединения не уступают по физико-механическим свойствам соединяемым материалам. Однако в том случае, когда свариваются разнородные материалы, не обладающие взаимной растворимостью, в месте стыка образуется хрупкая прослойка интерметаллических соединений, значительно снижающая прочность соединения. В этом случае применяют промежуточные прокладки из третьего, специально подобранного материала, способного образовывать твердые растворы с свариваемыми материалами. Такие рассасывающиеся прокладки используют и при сварке материалов с резко различающимися коэффициентами линейного расширения. [c.658]

В сварочной практике понятие свариваемость имеет несколько аспектов. Первоначально использовали понятия физическая и технологическая свариваемость . Первое характеризовало принципиальную возможность получения монолитных сварных соединений и главным образом относилось к разнородным материалам. Второе рассматривалось как свойство материалов, характеризующее их реакцию на сварочный термодеформационный цикл. Степень этой реакции оценивалась по отношению отдельных механических свойств металла сварных соединений к одноименным свойствам основного металла (например, твердости, ударной вязкости и др.). По этому признаку традиционно принято различать качественную степень свариваемости. Их несколько хорошая, удовлетворительная, ограниченная и плохая. [c.61]

Кратковременность пребывания при повышенных температурах позволяет получать высококачественное соединение разнородных материалов, склонных к образованию интерметаллидов. Свариваемый материал при сварке незначительно меняет свои свойства, не загрязняется посторонними примесями. Соединения обладают высокой химической однородностью. Применение ультразвуковой сварки создает хорошие гигиенические условия. [c.509]

Какие свойства свариваемых материалов необходимо учитывать при разработке технологии диффузионной сварки разнородных материалов [c.199]

В листах 11-12-м приведены данные по ковочным характеристикам слитков и заготовок и свариваемости, в том числе разнородных материалов. [c.361]

В сварочной практике термин свариваемость — один из наиболее применимых. Различают свариваемость физическую и технологическую. Под физической свариваемостью понимают принципиальную возможность получения монолитных сварных соединений, что особенно важно при сварке разнородных материалов. Технологическая свариваемость есть реакция материала на сварочный термодеформационный цикл и металлургическое воздействие сварки. Эта реакция оценивается, например, при сравнивании механических свойств металла сварных соединений и одноименных свойств основного металла (например, твердости, ударной вязкости и др.). [c.83]

Эти пружины (или пластины) состоят из двух спаянных или сваренных между собой слоев (или полос), изготовленных из разнородных материалов. При подборе материалов для полос, из которых должна изготовляться биметаллическая пружина, руководствуются следующим. Подбирают материалы с максимальной разницей температурных коэффициентов линейногО расширения, с возможно более близкими значениями модулей упругости, хорошо свариваемые или спаиваемые между собой. Чаще всего применяют для этой цели пары инвар — латунь, сталь — инвар, инвар — томпак. [c.69]

Таким образом, при диффузионной сварке одноименных материалов па оптимальных режимах полностью отсутствует физическая граница раздела между свариваемыми деталями, материал не претерпевает существенного изменения физико-химических свойств. Несколько иные закономерности встречаются при диффузионной сварке разнородных материалов. [c.36]

Сварочное давление должно быть достаточным, чтобы осуществить деформацию микронеровностей и шероховатостей на свариваемых поверхностях и обеспечить максимальную фактическую площадь контакта последних его рассчитывают или определяют опытным путем в зависимости от рода свариваемых материалов. Оптимальное значение давления, обеспечивающее качественное соединение, не приводящее к макроскопической деформации зоны сварки, примерно равно пределу текучести свариваемых материалов при температуре сварки. При сварке разнородных материалов давление устанавливают в зависимости от характеристик менее прочного из свариваемых материалов. Время сварки выбирают в зависимости от наличия промежуточной прослойки между свариваемыми поверхностями опытным путем или расчетом по существующим методикам. [c.52]

При диффузионной сварке тонколистовых конструкций возникают дополнительные трудности, связанные с нагревом приспособления для сжатия деталей до тех же температур, что и свариваемые элементы. Длительное воздействие значительных давлений сжатия сопровождается ползучестью материала приспособлений и снижает срок их службы. В этом случае целесообразно применение расплавляющихся промежуточных прослоек, которые являются радикальным средством удаления окисных пленок. В процессе сварки расплавленную прослойку под действием приложенного усилия сжатия выдавливают, а состав оставшейся незначительной части прослойки за счет диффузионных процессов приближается к составу основного металла. Такие прослойки можно применять при сварке как однородных, так и разнородных материалов. [c.176]

Сварка — технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, пли пластическом деформировании, или совместным действием того и другого. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы и их сплавы, металлы с некоторыми неметаллическими материалами (керамикой, графитом, стеклом и др.), а также пластмассы. [c.182]

Особенностью сварных соединений разнородных сталей является наличие в них остаточных напряжений вследствие разных характеристик термического расширения свариваемых материалов [46]. Наибольшей величины указанные напряжения получают в сварных соединениях аустенитной стали с перлитной и особенно с хромистой, поскольку коэффициент линейного расширения аустенитной стали на 20—40% больше, чем перлитной и хромистой. В сварных соединениях хромистой стали с перлитной величины остаточных напряжений заметно меньше и могут практически не учитываться, так как коэффициенты линейного расширения свариваемых материалов в данном случае отличаются между собой лишь на 10%. [c.48]

Сварные соединения разнородных сталей при температуре эксплуатации выше 400—450° работают в заметно более тяжелых условиях. При этих температурах возможно развитие в зоне сплавления переходных структур диффузионного характера, приводящее к снижению работоспособности конструкции. При высокой температуре и большом числе циклов ее изменения необходимо учитывать термические напряжения, обусловленные разностью коэффициентов линейного расширения свариваемых материалов. Поэтому выбор сталей, сварочных материалов, типа конструкции и оценка ее работоспособности при температуре эксплуатации выше 400—450° представляет сложную задачу и требует учета ряда факторов, главные из которых приведены в данном параграфе. Основные положения расчета приведены в п. 3 главы И1. Типовые конструктивные решения для различных узлов из разнородных сталей даны в главах VI, УП и IX. [c.51]

Применение способов сварки давлением значительно расширило диапазон свариваемых материалов, в том числе разнородных металлов, а также неметаллических материалов, исключило в ряде случаев возникновение при сварке трещин, пористости, способствовало уменьшению деформаций сварных узлов. Важным является тот факт, что сварка давлением вызывает менее значительные изменения основного металла, чем сварка плавлением, хотя упругопластические деформации, необходимые при сварке без нагрева, приводят к некоторому физическому упрочнению металла шва и прилегающих к нему участков. В результате ухудшается пластичность металла, что следует учитывать при назначении конструктором механических методов сварки. [c.449]

С помощью сварки взрывом сваривают детали и более сложной формы (например, заготовки биметаллических переходников для бесфланцевого соединения трубопроводов из разнородных металлов), различные теплообменники, в массивные плиты которых приходится вваривать большое число тонкостенных трубок, облицовывают цилиндрические детали. Сварка плавлением из-за существенной разницы толщин свариваемых деталей достаточно трудна, поэтому сварка взрывом для подобных конструкций является одной из наиболее рациональных. Кроме того, эта сварка применяется для некоторых композиционных материалов. [c.490]

Сварка разнородных металлов занимает особое место в сварочной науке благодаря возможности сочетать в сварных конструкциях разнообразные свойства металлов, необходимые при все более усложняющихся технологических и эксплуатационных задачах, возникающих в промышленности. Технологические сложности сварки разнородных металлов обусловлены комплексом проблем, вызванных различными физическими и химическими свойствами свариваемых материалов, необходимостью создания прочного контакта в месте их соединения, который часто должен обладать особыми механическими, тепловыми, электрическими и другими свойствами. [c.485]

Задача повышения работоспособности при высоких температурах комбинированных сварных узлов из разнородных сталей должна решаться, во-первых, путем правильного выбора свариваемых сталей и сварочных материалов и установлением предельных температур работы данных сварных соединений. При этом должны учитываться требования обеспечения высокой пластичности различных участков сварного соединения, отсутствия в зоне сплавления развитых кристаллизационных и диффузионных прослоек, а также снижения до минимума дополнительных температурных напряжений за счет разности коэффициентов термического расширения входящих материалов. [c.259]

Сварка — это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми (свариваемыми) частями при их местном нагреве (сварка плавлением), пластическом деформировании или совместном действии того и другого (сварка давлением). С помощью сварки между собой соединяют однородные и разнородные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы и пластмассы. Сварка является одним из наиболее широко распространенных технологических процессов в машиностроении, строительстве, ремонтном деле. [c.356]

Увеличить прочность соединений разнородных полимеров представляется возможным путем модифицирования свариваемых полимеров либо введением низкомолекулярных добавок [77], например, растворителей, общих для обоих полимеров [2, с. 168 78 79], либо привитой сополимеризацией [ 1, с. 366 78]. В качестве промежуточного слоя при сварке разнородных пластмасс можно использовать блок- или привитой сополимер [78], полученный привитой сополимеризацией мономеров, на основе которых получены свариваемые материалы. [c.342]

Применение присадочных материалов, улучшающих совместимость свариваемых в расплаве разнородных полимеров [c.350]

Диффузионная сварка основана на взаимной диффузии атомов в поверхностных слоях контактирующихся материалов. Металл находится в твердом состоянии, но температура нагрева близка к температуре рекристаллизации свариваемых металлов (или более легкоплавкого металла в соединении разнородных пар). Отсутствие воздуха в камере предотвращает образование окисной пленки на поверхности, которая могла бы препятствовать диффузии. [c.405]

Свариваемость материалов оценивают степенью соответствия заданных свойств сварного соединения одноименным свойствам основного металла и их склонностью к образованию таких сварочных дефектов, как трещины, поры, шлаковые включения и др. По этим признакам материалы разделяют на хорошо, удовлетворительно и плохо сваривающиеся. Многие разнородные материалы, особенно металлы с неметаллами, не вступают во взаимодействие друг с другом. Такие материалы относятся к числу практически несварива-ющихся. [c.183]

В связи с развитием научно-технической революции резко возрос диапазон свариваемых толшии материалов, видов сварки. В настоящее время сваривают штериалы толщиной от нескольких микрон (в микроэлектронике) до нескольких метров (в тяжелом машиностроении). Наряду с традиционными конструкционными сталями сваривают специальные стали и сплавы на основе титана, циркония, молибдена, ниобия и других материалов, а также разнородные ма-териащя. [c.3]

Уменьшение размера зерна металла с 10 микрон до 10 нанометров дает повышение прочности примерно в 30 раз. Добавление нанопорошков к обычным порошкам при прессовании последних приводит к уменьшению температуры прессования, повышению прочности изделий. При диффузионной сварке использование между свариваемыми деталями тонкой прослойки нанопорошков соответствующего состава позволяет сваривать разнородные материалы, в том числе некоторые трудно-свариваемые сплавы металла с керамикой, а также снижать температуру диффузионной сварки. [c.10]

Новейшие достижения в области сварки позволяют создавать неразъемные соединения практически из всех материалов и сплавов, при меняемых для деталей машин. Свариваемость материалов характери зуется степенью однородности сварного шва и прочностью соединения С помощью сварки можно соединить детали из разнородных материалов Совершенно не свариваются нержавеющая сталь с алюминиевыми спла вами, хромистая сталь с медными сплавами. [c.303]

Свариваемость матерналов в основном определяется типом и свойством структуры, возникающей в сварном соединении при сварке. Прп сварке однородных металлов и сплавов в месте соединения, как правило, образуется структура, идентичная или близкая структуре соединяемых заготовок. Этому случаю соответствует хорошая свариваемость материалов. При сварке разнородных материалов в зависимости от различия их физико-химических свойств в месте соединения образуется твердый раствор с решеткой одного из материалов либо химическое или интер-металлпдное соединение с решеткой, резко отличающейся от решеток исходных материалов. Механические и физические свойства твердых растворов, особенно химических или интерметаллидных соединений, например твердость, пластичность, электропроводность и другие свойства, могут значительно отличаться от свойств соединяемых материалов. Различие свойств также вызывается образованием закалочных структур в зопе сварного соединения однородных и разнородных материалов вследствие локального высокотемпературного сварочного нагрева и быстрого охлаждения. Наличие хрупких и твердых структур в сварном соединении в условиях действия сварочных напряжений может привести к возникновению трещин в шве или околошовной зоне. В последнем случае материалы относятся к категории удовлетворительно или плохо сваривающихся. [c.269]

Если методолм рельефной сварки соединяют разнородные материалы, то рельеф выполняют на поверхности более тугоплавкого материала или на свариваемом изделии с более высокой проводимостью. Вьйзор параметров сварки определяется материалом, числом, фop. юй и размером элементов рельефа. Для обеспечения высокого качества сварки необходимо вьшолнять те же требования, что и при точечной сварке, [c.99]

Принципиальных причиц для ограничения номенклатуры свариваемых материалов нет. Возможно соединение разнородных материалов. [c.518]

Для соединения разнородных материалов, в частности магнитных, автором предложено использовать промежуточный слой в виде пористой ленты, изготавливаемой прокаткой УДП формиатного никеля. Это значительно облегчает нанесение такого слоя на свариваемые поверхности, особенно со сложной конфигурацией и упрощает процесс получения сварного шва равномерной толщины и плотности. [c.36]

Таким образом, в условиях испытания при комнятной или относительно невысоких температурах (до 350- -400° С) диффузионные прослойки в зоне сплавления могут снизить пластичность н вязкость сварных соединений и привести к появлению хрупких преждевременных разрушений. Поэтому и в условиях работы при комнатной температуре необходимо принимать меры к снижению до минимума переходных прослоек в зоне сплавления разнородных материалов. Учитывая, что при этих температурах диффузионные процессы в условиях эксплуатации развиваться не могут, необходимо лишь принять меры к их подавлению во время изготовления конструкции. Например, либо исключают операции отпуска изделия после сварки, либо снижают его температуру до минимальной по условию отпуска возможных закаленных зон. Особые ограничения в составах свариваемых сталей при этом вводить нецелесообразно. [c.182]

Особенности свариваемого изделия большое соотношение толщин, разнородность материалов соединяемых деталей (манжета — из ковара 29НК толщиной 0,5 мм, кольцо — из стали Ст. 10 толщиной 3,5 мм), изменение высоты рельефа по периметру кольца, наличие никелевого покрытия на кольцах а изменение его толщины от детали к детали, неровная поверхность манжет в месте сварки, наличие паяных контактов. [c.107]

Сварные соединения, которые, как клеевые и формованые соединения, основаны на техническом состоянии слипания и рассматриваются как частный сл) ай адгезии [1], можно условно отнести к группе адгезионных соединений (см. главу 1). Основные их признаки — исчезновение границы раздела между соединяемыми поверхностями и образование переходного слоя с однородной или разнородной по отношению к материалам деталей структурой. Это дало основание называть их аутогезионными соединениями [2, с. 30]. Сварное соединение — сочетание деталей в сборочном узле, выполненное посредством сварки. Свойства сварных соединений зависят от типа полимерного материала, их конструкции, условий нагружения, выбранного способа сварки. В зависимости от взаимного расположения соединяемых деталей различают стыковые, нахлесточные, раструбные, тавровые, муфтовые, встык с накладками, угловые и др. сварные соединения [3 4, с. 31]. Каждый из этих видов может иметь различное исполнение в зависимости от конструкции деталей, типа ПМ и выбранного способа сварки. Участок сварного соединения, непосредственно связывающий элементы изделия, называют сварным швом. Прочность связи между свариваемыми материалами, как и когезия [5], обусловливается возникающими в зоне шва силами межатомного и межмолекулярного взаимодействия. [c.324]

Применением газовой защиты или флюсов. Удается при нагреве до Т = == 12004-1250° С получить качественное сварное соединение и удовлетворительную микроструктуру околошов-ной зоны. Защитная среда должна быть восстановительной. Жесткие пределы температурного режима сварки и необходимость применения защитной среды ограничивают применение этого способа. Сварка плавлением. Изделия, подлежащие сварке, плотно прилегают друг к другу отбортованными кромками 2, которые разогреваются и оплавляются с помощью индуктора /. выполненного по контуру свариваемых кромок (рис. 22). По всему периметру изделия создается ванна расплавленного металла, кристаллизация которой происходит без приложения давления Этот процесс применим для сварки изделий с толщиной стенки от 0,3 до 1,5 мм из малоуглеродистых сталей, сталей аустенитного класса, сплавов титана, а также комбинаций из разнородных металлов и сплавов. Частота тока источника питания выбрана 70 и 440 кГц. Скорость нагрева 250—8000 °С/с Во всех случаях рекомендуется применение защитных сред. Возможна сварка изделий цилиндрической, овальной и прямоугольной форм с максимальной длиной сварного шва 500 мм. Наиболее целесообразно применение процесса в случаях, когда в непосредственной близости от шва находятся элементы из нетеплостойких материалов, а также для массового, автоматизированного производства однотипных деталей. [c.38]

Измерение температуры сварки производится фотопирометром и термопарой совместно с потенциометром, который одновременно с измерением и записью производит автоматическое регулирование режима работы высокочастотного генератора. Диффузионная сварка выгодно отличается от других способов тем, что для образования соединения не требуются припои, флюсы, электроды, присадочная проволока и прочие вспомогательные материалы. Подавляющее большинство металлов, сплавов и материалов можно соединять в однородном и разнородных сочетаниях, при этом исходные физико-механические свойства соединяемых элементов практически не изменяются. Если свариваются однородные материалы (например, одинаковые металлы, сплавы, полупроводниковые элементы одинакового состава и т. п.), в соединении не удается обнаружить границы раздела двух тел. При сварке разнородных металлов, особенно таких, элементы которых не обладают взаимной растворимостью, в зоне контакта может образоваться хрупкая интерметаллическая прослойка, сильно снижающая пластичность и прочность. В этом случае сварку производят с промежуточной прокладкой в виде фольги из третьего металла, образующего твердые растворы с элементами свариваемой пары. Такие же прокладки используют прп сварке материалов, у которых сильно отличаются коэффициенты линейного расширения. [c.408]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...