СВАРКА разнородных металлов и сплавов

Особенности формирования сварных соединений разнородных металлов

Стремление соединять разнородные металлы, т. е. металлы, об­ладающие различными физико-химическими свойствами и прочност­ными характеристиками, возникло на заре развития сварочного производства. Первые сведения о сварке разнородных металлов были получены еще Н. Г. Славяновым во время работы его на мотовили - ховских пушечных заводах в г. Перми. В пермском краеведческом музее хранится «славяновский стакан» — многогранник, сделанный из наваренных друг на друга разных материалов: бронзы, нейзиль­бера (62 % Си, 18 % Ni, 20 % Zn), меди, чугуна, стали, никеля, томпака (рис. 1). На дне многогранника имеется надпись: «Экспо­нат на Всемирную электротехническую выставку в г. Чикаго (Аме­рика), изготовлен Н. Г. Славяновым, завод Мотовилиха, 1893 г.». Еще в то время указывалось на трудности сваривания различных пар металлов.

При непосредственной сварке разнородных металлов возникают следующие затруднения:

1) при большом различии в температурах плавления соединяе­мых металлов, например железа и серебра или вольфрама и молиб­дена, в момент достижения одним из ме­таллов температуры плавления другой находится еще в твердом состоянии;

2) большое различие в коэффициен­тах линейного расширения соединяемых металлов обусловливает возникновение значительных термических напряжений;

3) различие теплопроводности и теп­лоемкости соединяемых металлов при­водит к изменению температурных полей и условйй кристаллизации шва, обуслов­ливает характер смачиваемости более тугоплавкого металла;

4) резкое различие в электромагнит­ных свойствах соединяемых металлов мо­жет привести к неудовлетворительному формированию шва;

5) в ряде случаев, например при сварке алюминия с другими металлами, значительные затруднения возникают из-за находящихся в ванне тугоплавких

Рис. 1. «Славяновский стакан» —многогранник, изгото­вленный из наваренных друг на друга восьми разных ме - ' таллов

окисных пленок алюминия AlmOn, создающих включения в сварном шве. Применяемые для их растворения флюсы непригодны для сварки более тугоплавкого металла;

6) на характер образования сварного соединения решающее влияние оказывает химический состав образующихся фаз (в случае ограниченной растворимости). Конгломерат интерметаллических фаз, образующихся, например, при сварке ниобия со сталью, сохраняется и при последующей термообработке, и все дальнейшее поведение сварного соединения определяется количеством, формой, харак­тером расположения и свойствами прослойки.