Свариваемость металлов

В современном машиностроении, наряду с обычной малоуглеродистой сталью, широко применяются металлы и сплавы, обладающие высокими механическими или специальными физическими свойствами, такими, как жаропрочность, коррозионная стойкость и т. д. Несмотря на высокие эксплуатационные свойства этих материалов, сварка их в большинстве случаев связана с определенными трудностями. К таким металлам и сплавам относятся углеродистые и легированные стали (конструкционные и теплоустойчивые), высоколегированные стали (нержавеющие и жаропрочные), чугун, медь, алюминий, магний и их сплавы, активные металлы.

Под свариваемостью понимают способность металлов и сплавов соединяться с помощью того или иного метода сварки; при этом сварные соединения должны обладать теми же свойствами, что и свариваемый металл, и не иметь дефектов в виде трещин, пор, неметаллических включений и т. п.

• Оценка свариваемости металлов

Углеродистые стали (С > 0,25%) и низколегированные (легирующих элементов до 3 ÷ 4%) относятся к категории  конструкционных сталей (Сталь 45; 30ХГСА; 40ХФА и т. д.).

Высокохромистые стали (IX13, Х17, Х25, Х28) относятся к ферритному классу. Стали с более низким содержанием хрома являются сталями феррито-мартенситного и мартенситного типа.

При сварке нержавеющих сталей типа 18 — 8 (18%о Сr и 8% Ni) возможно выпадение карбидов хрома по границам зерен при нагреве до 800 — 800°С и возникновение склонности к межкристаллитной коррозии.

Дуговая сварка холодного металла чугунными обмазанными электродами не обеспечивает хорошего качества сварных соединений.

На свариваемость меди большое влияние оказывают содержащиеся в ней вредные примеси О₂, Н₂, S, Р. Закись меди Сu₂О приводит к образованию горячих трещин и пониженной пластичности сварных швов в холодном состоянии, образуя с медью эвтектику (Сu₂О — Сu), которая придает затвердевшему металлу хрупкость.

Сварка алюминия и его сплавов затруднена вследствие наличия на поверхности деталей и ванны тугоплавкой пленки окисла Al2О3, препятствующей сплавлению наплавленного и основного металла между собой.

Трудность сварки магния связана с интенсивной окисляемостью магния. Магний и его сплавы свариваются теми же методами, которые применяются для сварки алюминия.

К активным металлам принадлежат титан, цирконий, ниобий, молибден и другие, интенсивно реагирующие с кислородом, водородом и азотом при нагреве. Для получения качественных сварных соединений необходимо создавать совершенную защиту места сварки от воздействия воздуха.

Автоматическая сварка титана производится под слоем специального флюса. Титановые сплавы склонны к образованию холодных трещин при сварке. Перед сваркой проволока и металл подвергаются дегазации. Сварка циркония, ниобия, молибдена производится в камерах с контролируемой атмосферой и электронным лучом.