СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ

СВАРИВАЕМОСТЬ МЕТАЛЛОВ

Свариваемость — это свойство или сочетание свойств металлов образовывать при установленной технологии свар­ки соединение, которое отвечает всем требованиям, обус­ловленным конструкцией и эксплуатацией изделия, т. е. она представляет собой способность одно - и разнородных метал­лов и сплавов давать такое сварное соединение, которое при определенных условиях (нагрузки, температура, воздействие внешней среды и пр.) не будет разрушаться.

Если металлы и сплавы содержат в своем составе эле­менты, которые отличаются неограниченной взаимной рас­творимостью, то они хорошо свариваются и не дают соеди­нений, которые негативно влияют на свойства сварного шва. Это можно сказать, например, о таких парах, как железо и хром, железо и ванадий, молибден и тантал, никель и медь, хром и титан и др. Прекрасно свариваются однородные ме­таллы и сплавы, например медь с медью, чугун с чугуном, сталь со сталью и др.

Если металлы (например, свинец и медь) и сплавы в жид­ком состоянии дают несмешивающиеся слои, т. е. о них нель­зя сказать, что им свойственна высокая взаимная раство­римость, то их сварка неосуществима. Это означает, что они настолько разнородны, что взаимная кристаллизация невоз­можна. С трудом свариваются железо и магний, алюминий и висмут и др. Для облегчения этого процесса в смесь вводят­ся такие металлы, которые способны взаимно растворяться и с тем, и с другим соединяемым компонентом.

Таким образом, свариваемость металлов и сплавов во многом определяется их химическим составом. В качестве примера рассмотрим железоуглеродистые сплавы, которые в этом плане очень показательны. Свариваемость углероди­стой стали определяется содержанием присутствующих в ней примесей. Углерод — один из главных элементов в стали, от которого во многом зависят свойства данного материала в процессе обработки. Это относится и к свариваемости: с по­вышением содержания углерода свариваемость стали ухуд­шается. Например, хорошо свариваются низкоуглеродистые стали, в которых количество углерода не превышает 0,25%; среднеуглеродистые стали с содержанием углерода не бо­лее 0,35% тоже свариваются неплохо. При дальнейшем по­вышении данного параметра свариваемость сталей заметно ухудшается. Это проявляется в том, что в околошовной зоне образуются закалочные структуры, трещины, а сам шов при­обретает пористость.

Чтобы сварное соединение получилось качественным, необходимо прибегать к различным технологическим прие­мам, об одном из которых уже упоминалось ранее (о введе­нии легирующих компонентов).

Помимо свойств основного металла, для свариваемости имеют значение и другие факторы, а именно:

— вид и режим сварки;

— состав присадок и флюса;

— вид защитного газа (например, для углеродистой стали азот в качестве газовой среды не подходит, поскольку он рас­творится в металле и вызовет его старение; для меди и цинка такая среда, напротив, благоприятна, так как азот практиче­ски не растворяется в легкоплавких металлах).

Для определения свариваемости металлов и сплавов разработано более 150 способов.