Сварка стали, и её сплавов имеет множество нюансов и особенностей. Различия заключаются как в особенностях металлов проявляющихся при плавлении, так и особенностях применяемых техник сварки, информацию о которых вы можете найти в нашем справочнике, и используемого оборудования. Наиболее часто встречаемая сварка сталей – меди, титана, чугуна и, конечно же, сварка нержавейки (высоколегированных сталей) и алюминия.
Сварка алюминия и его сплавов.
Главная проблема при работе с такими сплавами - это тугоплавкая оксидная пленка. Температура плавления этой пленки (2050 ºС), гораздо выше температуры плавления самого алюминия (660 ºС), это затрудняет процесс формирования шва при сварке и способствует появлению дефектов образуемом шве.
Есть несколько способов удаления оксидной пленки:
- Механический. Это шабрение, обработка абразивным инструментом и т.д.
- Химический. Травление (например, реактив, состоящий из 50г едкого натра и 45гфтористого натрия на 1 л воды), применение флюсов содержащие фтористые и хлористые соли щелочных и щелочноземельных металлов.
- Электрический (катодное распыление). Сварка на обратной полярности или переменным током. Оборудование для выполнения данной операции вы всегда можете найти в нашем каталоге.
Из-за высокой теплопроводности металла, требуется увеличивать сварочный ток в полтора раза по сравнению со сваркой сталей. А высокий коэффициент теплового расширения, способствует образованию значительных остаточных деформаций, что требует применение различных приспособлений.
Также необходимо учитывать, что плотность алюминия при температуре 500-600 ºС резко уменьшается и деталь может деформироваться от собственного веса.
Сварка меди и ее сплавов.
Теплопроводность этого металла примерно в 6 раз выше теплопроводности железа, поэтому при сварке необходимо использовать сварочную дугу с большой тепловой мощностью и типы сварных соединений с симметричным теплоотводом (например, стыковые).
При температуре 700-800 ºС медь становиться на столько хрупкой, что даже от легких ударов могут образовываться трещины. Большая жидкотекучесть создает дополнительные трудности при сварке швов, в вертикальном и потолочном положениях. Сварка в этих положениях возможна только при минимальных размерах сварочной ванны и коротком времени пребывания металла в жидком состоянии, чего можно добиться, применяя источники с импульсной формой тока. При сварке в нижнем положении применяются графитовые подкладки.
Высокая химическая активность требует надежной защиты металла шва и применения присадочных материалов со значительным содержанием раскислителей.
Высокий коэффициент линейного расширения, является причиной образования значительных деформаций и напряжений, и как следствие появлению горячих трещин. Поэтому рекомендуют применять предварительный подогрев до 250-300 ºС, а при сварке бронзовых конструкций до 500-600 ºС.
Сварка чугуна.
Металл сварочной ванны охлаждается с большой скоростью, из-за высокой теплопроводности чугуна, это вместе с выгоранием кремния приводит «отбеливанию» металла шва и околошовной зоны, образованию цементита, механическая обработка которого затруднена.
Из-за высокой хрупкости чугуна и больших внутренних напряжений при сварке, чугун склонен к образованию трещин в сварном шве и в зоне термического влияния. Сварка швов возможна только в нижнем положении, так как большая жидкотекучесть, не позволяет осуществлять процесс, как и в случае со сваркой меди и других текучих сталей, в вертикальном и даже наклонном положениях.
Сварка титана и его сплавов.
Титан обладает низкой теплопроводностью и высокой температурой плавления, в связи с этим требуется применять источники с концентрированной тепловой мощностью дуги.
Титан при высокой температуре, обладает высокой химической активностью. Поэтому требуется применять повышенные меры защиты металла шва и околошовной зоны до снижения температуры ниже 300 градусов. Также необходимо применять защиту обратной стороны сварного шва. Подготовка кромок осуществляется при помощи травления кислотным раствором или механической обработкой с последующим обезжириванием.
Сварка нержавеющих сталей.
Стали защищенные от таких агрессивных воздействий окружающей среды, как коррозия, называют - высоколегированные стали и сплавы. Легирующими элементами сталей и сплавов этой группы являются такие элементы как хром и никель. В зависимости от содержания основных легирующих элементов стали подразделяют на хромистые, хромоникелевые, хромомарганцевые и т.д.
Для уменьшения коррозии металлов применяют технологии сварки нержавейки, при которых химический состав сварочного шва идентичен свариваемым деталям. Для профилактики образования трещин сварку швов производит с предварительным прогревом сварной зоны основного металла до температуры 200-450 ºС. Температура подогрева зависит от толщины свариваемой стали и содержания в ней углерода, чем его больше, тем прогрев сильнее.
В промышленности часто практикуется сварка нержавейки автоматом, таким образом, осуществляется производство труб. Главная особенность в их производстве заключается в сварке кольцевых швов.
Выставка: "Металлургия - 2012" (Новосибирск)
Выставка «Машиностроение, Металлообработка, Сварка. Металлургия - 2012&r...