27. Вплив властивостей зварювальних матеріалів на вибір параметрів режиму зварювання
При зварці|зварюванні| різних металів виконання цих вимог залежить від можливостей|спроможностей| устаткування|обладнання|. Якщо вказані вимоги виконуються при використанні широкого діапазону параметрів режиму, то вважається|лічить|, що метал володіє хорошою|доброю| зварюваністю. Якщо зварне з'єднання може бути не отримане|одержувати| або отримане|одержувати| тільки|лише| в дуже вузькому інтервалі параметрів режиму і має низьку і нестабільну міцність, то вважається|лічить|, що метал має погану зварюваність. Поняття зварюваності служить для якісної оцінки металу. Зварюваність не є|з'являється| постійною властивістю даного металу. У міру вдосконалення устаткування|обладнання| і технології зварюваність конкретного металу може бути покращувана.
Таблиця 2. Основні властивості металів, що впливають на свариваемость/
Зварюваність залежить від багатьох властивостей металу (таблиця. 2): электропроводимости| і теплопровідності, міцності при високих температурах (опір деформації ?*0.2), температур плавлення, коефіцієнта лінійного розширення, твердості і чутливості до термічного циклу зварки|зварювання| (зміни властивостей під дією нагріву).
Є|наявний| достатньо|досить| тісний зв'язок основних параметрів режиму Iсв|, tсв|, Fсв| з|із| властивостями металів, що визначають їх зварюваність: питомим електроопоом ?, теплопровідністю ? і опором деформації ?*0.2 (мал. 18). Із|із| зменшенням электропроводимости| і теплопровідності знижується Iсв|, і на утворення з'єднання|сполучення| потрібна менша електрична потужність. Високий опір деформації при підвищених температурах вимагає великих Fсв| для здійснення необхідної деформації зварюваного металу. При зварці|зварюванні| металів з|із| високою твердістю доводиться також використовувати підвищені Fсв| або застосовувати попередній підігрів|підігрівання| металу. З|із| підвищенням коефіцієнта лінійного розширення збільшуються деформації зварюваних деталей
28. Класифікація сплавів за особливостями властивостей і режимів зварювання
Низковуглецеві сталі мають достатньо|досить| високий електроопір (у 7 разів більше, ніж у|біля| міді) і низьку міцність, у зв'язку з чим їх зварюють в широкому діапазоні режимів. При ТС використовують відносно невелику щільність струму|току| (до 600 А/мм2) і тиск|тиснення| (до 150 Мпа), віднесені до площі|майдану| перетини литого ядра в плоскості|площині| з'єднання|сполучення|. Низковуглецеві сталі добре зварюються всіма видами контактної зварки|зварювання|. При ССО щільність струму|току| 10—30 А/мм2, швидкість осідання не менше 30 мм/с, тиск|тиснення| осідання 60—80 Мпа. Ця група металів відрізняється незначним зниженням міцності в результаті|унаслідок| нагріву, хорошою|доброю| пластичністю зварних з'єднань і малою схильністю до утворення тріщин.
Низьколеговані і вуглецеві стали у зв'язку з відносно високими швидкостями нагріву і охолоджування|охолодження|, використовуваними при контактній зварці|зварюванні|, схильні до гарту|гартування|. Тому при ТС, РС і ШС використовують м'якші режими для зменшення небезпеки виникнення раковин і тріщин в результаті|унаслідок| утворення структур гарту|гартування| в литій і околошовной| зонах зварного з'єднання. Структури гарту|гартування| підвищують крихкість і знижують пластичність з'єднань|сполучень|. Для підвищення міцності і пластичності необхідна термичедкая| обробка в печі або безпосередньо в зварювальній машині. При зварці|зварюванні| цих. металів сила струму нижча (на 25—30%), а тиск|тиснення| вищий (у 1,5—2 рази), ніж при зварці|зварюванні| низковуглецевої сталі.
Низьколеговані і вуглецеві сталі мають хорошу|добру| зварюваність при СС. Підвищений вміст вуглецю зменшує окислення|окислений| металу і полегшує отримання|здобуття| з'єднань|сполучень|, вільних від оксидів. Пластичність з'єднань|сполучень| підвищують підігрівом|підігріванням| або подальшою|наступною| термічною обробкою. У зв'язку з великою міцністю металу при високих температурах, а також для запобігання усадковим, дефектів в зоні з'єднання|сполучення| зварку|зварювання| ведуть при тиску|тисненні| осідання 80—120 Мпа.
Корозійностійкі (неіржавіючі|нержавіючі|) сталі володіють високими ? (у б—6| разів більше, ніж у|біля| ннзкоуглеродистой| стали), і тому для їх зварки|зварювання| потрібна невелика сила струму. Із-за високого коефіцієнта теплового розширення і небезпеки виникнення у зв'язку з цим значних теплових деформацій зварних вузлів, а також із-за схильності деяких сталей| до корозії при тривалому нагріві ТС і ШС виконують на жорстких режимах. Висока міцність металу вимагає застосування|вживання| підвищеного тиску|тиснення| при зварці|зварюванні| (250—400 Мпа). При СС цих сталей| у зв'язку з їх жароміцністю і схильністю до окислення|окислений| швидкість осідання має бути не менше 50 мм/с, а тиск|тиснення| осідання в 2—2,5 разу більше, ніж у|біля| низковуглецевої сталі.
Жароміцні сплави на Ni| і Fe-Ni| основах володіють дуже високими міцністю в нагрітому стані|достатку| і ?, у зв'язку з чим ТС і ШС проводять при великому тиску|тисненні| (600—900 Мпа) і tсв| і малих Iсв|. Ці сплави мають підвищену схильність до внутрішніх виплесків|випліскувань| металу і утворення дефектів усадкового характеру|вдачі| в литому ядрі, вимагають при ССО великих швидкостей оплавлення (8—10 мм/с) і осідання (більше 60 мм/с), необхідних для видалення|віддалення| тугоплавких оксидів із|із| стику. Тиск|тиснення| осідання складає 450—550 Мпа. Для зниження тиску|тиснення| осідання використовують попередній підігрів|підігрівання| опору зони зварки|зварювання|.
Титанові|титан| сплави по режимах ТС і ШС (Iсв|, tсв|) мало відрізняються від корозійностійких сталей|. При нагріві їх пластичність значно підвищується, що дозволяє використовувати при зварці|зварюванні| низький тиск|тиснення| 150—200 Мпа. Відсутність контакту з|із| атмосферою не вимагає при ТС і ШС якого-небудь захисту. У зв'язку з активною взаємодією з|із| газами і схильністю до перегріву|перегрівання| СС титанових|титан| сплавів виконують при високій інтенсивності процесу (великих силах струму, їх малої тривалості і високої швидкості осідання). При зварці|зварюванні| в середовищі|середі| аргону або гелію поліпшується|покращується| формування пластичних зварних з'єднань, і титанові|титан| сплави можна зварювати не тільки|не лише| оплавленням, але і опором (малі перетини).
Мідні сплави (латунь, бронза) характеризуються високою электропроводимостью|, теплопровідністю і низькою міцністю при нагріві. Тому для зварки|зварювання| мідних сплавів використовують великі Iсв| при малій tсв|. При ТС і ШС латуні Iсв| в 3—3,5 разу більше, ніж при зварці|зварюванні| низковуглецевої сталі, при практично такому ж тиску|тисненні|. При зварці|зварюванні| бронзи зварювальні струми|токи| декілька менше у зв'язку з її вищим ?. Латунь і бронза добре зварюються ССО. Зварка|зварювання| чистої міді представляє|уявляє| певні труднощі і залежить від її чистоти. Збільшення домішок|нечистот| в міді приводить|призводить| до підвищення крихкості зварного з'єднання. Мідь і її сплави можна зварювати ССС при великій настановній довжині і спеціальній конструкції пристроїв|устроїв|, що обмежують зону деформації при осіданні.
Алюмінієві і магнієві сплави при ТС і ШС вимагають застосування|вживання| короткочасних імпульсів Iсв| великої величини (у 3,5—4 рази більше, ніж для низковуглецевої сталі). При зварці|зварюванні| пластичних (незміцнених) алюмінієвих і магнієвих сплавів тиску|тиснення| практично такі ж, як при зварці|зварюванні| низковуглецевої сталі. Зварку|зварювання| сплавів, зміцнених термічною обробкою або деформацією, ведуть з|із| таким же тиском|тисненням|, як при зварці|зварюванні| корозійностійких сталей|. Високоміцні алюмінієві сплави при точковій|крапковій| зварці|зварюванні| схильні до утворення дефектів усадкового характеру|вдачі| (пір, раковин, тріщин), тому їх зварюють з використанням Fк|.
Відмітною особливістю ТС і ШС алюмінієвих і магнієвих сплавів є|з'являється| активне перенесення|перенос| зварюваного металу на робочу поверхню електродів (роликів) і назад, що викликає|спричиняє| їх інтенсивне забруднення, особливо при зварці|зварюванні| магнієвих сплавів. За наявності значних забруднень на поверхні крапок|точок| і швів знижується стійкість металу до корозії, і лита зона може виходити на поверхню металу.
ССО алюмінієвих сплавів виконується з|із| великими швидкостями і тиском|тисненням| осідання (відповідно більше 150 мм/с і до 500 Мпа). В цілях попередження|попереджувати| розшарувань і рихлості в стику застосовують спеціальні формуючі губки-електроди, що значно підвищує якість зварних з'єднань. Зміцнені алюмінієві сплави зварюють з|із| короткочасним нагрівом при великих кінцевих|скінченних| швидкостях оплавлення. Дві зварки|зварювання| незміцнених (пластичних) сплавів можна використовувати м'якші режими. ССО застосовують для з'єднання|сполучення| алюмінію з|із| міддю; ССС алюмінієвих сплавів застосовують для з'єднання|сполучення| дроту і прутков| діаметром до 10 мм.