Сварка різнорідних сталей, металів і сплавів, показники зварюваності різних металів

Зварюваність металів – це здатність металів різних видів або їх сплавів утворювати сполуки, відповідні технічно-експлуатаційним вимогам при встановленій технології зварювання.

Можливість зварювати різноскладової стали і інші метали між собою дозволяє об’єднувати кращі якості різних матеріалів. Такий підхід значно підвищує функціональність виробів, але вимагає особливих умов, в яких можлива зварювання різнорідних металів і сплавів.

Відповідні технології розроблені, щоб вирішувати проблеми, пов’язані з різними властивостями з’єднуються металів (температура плавлення, тепловіддача, глибинапроплавлення, утворення оксидної плівки).

  • Варіанти зварюються пар різнорідних металів
  • Сварка різнорідних металів і сплавів, що використовуються присадочні матеріали

до змісту ^

Варіанти зварюються пар різнорідних металів 

Групи сплавів, найбільш часто застосовуються при разнородном зварюванні

  • Сплави на основі заліза (Fe), які, в свою чергу, поділяються на підгрупи:
    • вуглецеві сталі
    • Низьковуглецеві леговані стали
    • Інструментальні пружинні стали
    • нержавіючі стали
    • чавуни 
  • Нікельние сплави (Ni)
    • чистий нікель
    • Монель
    • Ніконель
    • німонік
    • хастелой 
  • Мідні сплави (Cu)
    • Чистий мідь
    • латуні
    • олов’яні бронзи
    • алюмінієві бронзи
    • кремнієві бронзи
    • Нікельно-мідні 
  • Алюмінієві сплави (Al) 
  • Магнієві сплави (Mg) 
  • Титанові сплави (Ti) 
  • Кобальтові сплави (Co) 

Найбільш поширені пари з’єднуються, які зустрічаються в промисловості 

  • Сплави на основі Fe + Al, алюмінієві сплави 
  • Сплави на основі Fe + Cu, мідні сплави 
  • Сплави на основі Fe + Ti 
  • Сплави на основі Fe + Mb 
  • Сплави на основі Fe + Nb 
  • Cu + Al 
  • Ti + Al 
  • Ti + тантал 
  • Ti + Cu 
  • Mb + Cu 

Для більшості представлених варіантів зварювання різнорідних металів і сплавів характерні великі відмінності в температурі плавки, фізико-теплових властивостях, показниках розширення матеріалів.

до змісту ^

Сварка різнорідних металів і сплавів, що використовуються присадочні матеріали 

Безліч чинників визначають якісний стан зварного шва, коли необхідно з’єднати матеріали з відмінними характеристиками. Утворення оксидної плівки, різна температура плавки, взаємодія при нагріванні з газом і інші труднощі, які виникають при зварюванні. Особливо примхливий щодо сторонніх домішок алюміній і похідні від нього сплави.

до змісту ^

Зварювання алюмінію і його сплавів зі сталями  

Процес зварювання утруднюється активним виникненням оксидної плівки, яка миттєво покриває поверхню цього металу. 

Оброблення зварювальних фасок виробляється під кутом 70 ?. Шов з таким кутом володіє найбільшою надійністю. Перед зварюванням кромки ретельно зачищають за допомогою пескоструя або іншим механічним шляхом для покриття активує шаром. Найпоширенішим і економічним покриттям є оцинкування. 

  • При гальванічному оцинкування оптимальна товщина шару 30-40 мкм 
  • При термічному оцинкування – 60-90 мкм 

Тип зварювання – аргонно-дугова, неплавким вольфрамовим електродом 

присадний матеріал – алюмінієвий пруток АД1 з включеннями кремнію. 

Технологія процесу зварювання

 Запалювання дуги проводиться з присадочного прутка для початку освіти валика, завдяки стікає алюмінію. Необхідно зварюються заготовки розташувати в просторі так, щоб алюміній при розплавленні натекает на чорний метал. При необхідності зварювальні валики накладаються в кілька шарів. Головне не допустити перегрів сталевої деталі, що призведе до вигоряння активирующего шару завчасно. Зварювання виробляється за черговістю по обидва боки. 

Режим швидкості зварювання алюмінію повинен підвищуватися до кінця процесу. Такий метод виробляється зварником для збереження активирующего покриття. 

до змісту ^

Зварювання міді і її сплавів зі сталями

У цьому типі з’єднань примітно вплив кількості вуглецю на якість зварного шва. Чим його менше, тим міцніше і якісніше виходить взаємопроникнення в області змішування. Благотворно на зварюваність впливають марганець (Mg) і кремній (Si).

Тип зварювання – аргонно-дугова, неплавким вольфрамовим електродом, ручна дугова – плавиться, полум’яне наплавление з використанням в якості присадки струмопідвідної дроту.

Матеріали для присадки – при зварюванні чистої міді і бронзи БрАМц, БрКМц; для латуні Л90, 09Г2; при флюсового зварюванні дріт марки М і БрКМц; для зварювання в атмосфері захисних газів МНЖ, БрКМц, БрАМц.

флюси – АН-26; ОСЦ-45

Технологія зварювального процесу – швидке динамічне розширення міді внаслідок нагрівання утворює безліч дрібних мікротріщин в стали в області (і близько) сплаву. Для отримання швів з оптимальними властивостями рекомендується присадний матеріал з місткістю заліза не більше 10%.

 При зварюванні потрібно стежити, щоб було мінімальне проплавлення стали. При зварюванні дуга повинна бути зміщена в сторону кольоровий заготовки.

до змісту ^

Зварювання титану зі сталлю

Освіта ламких интерметаллических областей не дозволяє домогтися якісних зварювальних швів при прямому зварюванні. Для отримання якісних з’єднань застосовуються проміжні вставки.

Тип зварювання – аргонно-дугова, неплавким вольфрамовим електродом

Технологія зварювального процесу – найкращі характеристики міцності-пластичні показники з’єднань дало застосування БрБ2 (проміжних вставок) з обробленої температурою бронзи і технічного танталу. Для досягнення особливої ??якості швів зварювання виробляється в спеціальних боксах з контрольованим мікрокліматом.

до змісту ^

Зварювання міді з алюмінієм

Освіта ламких областей та інші розрізняються властивості цих кольорових металів значно ускладнюють процес зварювання.

Тип зварювання – аргонно-дугова, не плавиться, по флюсу

Технологія зварювального процесу – після очищення мідь проходить оцинкування для формування активирующего шару не більше 60 мкм. В цілому процес схожий зі зварюванням алюмінію і сталі, при якому зміщення зварювальної дуги відбувається в бік металу з більшою температурою плавлення. Для підвищення властивостей шва застосовується 5% легування кремнієм.

до змісту ^

Зварювання алюмінію з титаном

У цьому випадку виникають труднощі з виникненням ІНТЕРМЕТАЛІЧНОГО зони, що приводить до крихкості стику.

Тип зварювання – аргонно-дугова, не плавиться,

Матеріал для присадки – алюмінієвий дріт AB00

Технологія процесу зварювання – ретельно зачищені кромки з розібраними фасками алітіруют (аллюмінізіруют при нагріванні 800 – 830 ° С). Зварювання проводять звичайним методом для алюмінієвих сплавів, зміщуючи дугу в бік більш тугоплавкого матеріалу. 

до змісту ^

Зварювання міді і її сплавів з титаном 

Освіта тендітних зон запобігає використанням проміжних вставок зі сплавів титану.

Тип зварювання – аргонно-дугова, неплавким вольфрамовим електродом 

Технологія процесу зварювання – для вставок використовуються сплави титану з включенням легуючих добавок молібдену або ніобію типу ВТ15. Структури кристалічних решіток таких вставок схожі з кристалічною структурою міді. Методи зварювання ті ж самі, що застосовуються при зварюванні міді та її сплавів. 

до змісту ^

Зварювання ніобію, танталу і молібдену з сплавами кольорових металів і сталями 

Оскільки ці елементи використовуються в якості вставок для з’єднання – вони мають високі показники зварюваності. 

Тип зварювання – аргонно-дугова, неплавким вольфрамовим електродом 

Технологія процесу зварювання – можливість типів зварних з’єднань цих елементів вказана вище на прикладі вставок для з’єднання. При з’єднанні танталу і міді в якості присадки використовується БрБ2 (берилієва бронза). Для зварювання найчастіше застосовуються бокси з регульованим мікрокліматом. 

Природно, що перераховані далеко не всі способи. Вказані найбільш широко використовувані технології зварювання різнорідних матеріалів. Наприклад, існує високотехнологічна електронно-променеве зварювання, яка виробляється в спеціальних вакуумних камерах спрямованим потоком електронів. Але такий спосіб можливий виключно в рамках профільних підприємств.

Ссылка на основную публикацию