Сварка никеля
В процессе сварки никеля вопросом первостепенной важности выступает получение прочных швов, отвечающих достаточно жестким требованиям. Для того чтобы добиться качественных и надежных сварных швов, необходимо легировать их компонентами, не входящими в состав основного металла, и, вкупе с этим, защищать шов от обогащения вредными элементами.
В зависимости от того, какой из способов сварки никеля применяется, могут быть использованы самые разные методы легирования. Самым эффективным является использование электродной проволоки, обладающей определенным составом, вместе с пассивным нелегирующим покрытием электродов. Можно использовать не электродное покрытие, а флюс либо производить сварку в среде инертных газов. Важно, что должны соблюдаться условия для окончательного усвоения сварочной ванной легирующих компонентов, которые содержатся в главном и присадочном металлах. Если производится ручная сварка, то легирование шва можно выполнять через покрытие электродами, содержащее в своем составе порошки металлов либо ферросплавов. Если производится сварка под флюсами, легирование шва служит результатом физико-химических процессов, возникающих между окислами флюса и никелем.
На характеристики металла сварного шва напрямую оказывает влияние наличие в составе серы и свинца. Сера – элемент со значительным химическим сродством к никелю. Это свойство становится особенно заметным при высоких температурах, более 400 градусов Цельсия, когда за небольшой временной промежуток происходит образование сульфида никеля, который, в свою очередь, образует с никелем низкоплавкую эвтектику при 645 градусах Цельсия. В составе эвтектики находится 21,5 процентов серы. Никель перестает быть пластичным. Особенно сильно реагирует с серой чистый никель. То, насколько глубоко и быстро будет проникать одно вещество в другое, зависит от температуры. Например, когда температура менее 400 градусов Цельсия, какого-либо явного проникновения серы в никель не отмечается. Также стоит отметить, что сульфид никеля образуется и при соприкосновением с никелем веществ, в составе которых имеется даже малая доля серы. Допустим, это такие вещества, как горючие и лакокрасочные материалы, жиры, масло и так далее.
При сварке никеля важно помнить о том, что огромную роль играет чистота поверхности металла. Когда никель хранится долго, на его поверхности появляется налет с содержанием серы. Данный налет невозможно убрать с помощью обезжиривания, эффект дает лишь механическая чистка перед сваркой. Охватить необходимо участок размером 20-30 миллиметров от места разделки, а затем обезжирить его с помощью ацетона, уайт-спирита либо чистого бензина.
Отдельно следует упомянуть о том, как избежать появления в швах пор. Для этого требуется избегать контакта расплавленного никеля с атмосферным воздухом. Как никель, так и его сплавы, в расплавленном виде способны растворить значительный объем газов, которые, выделяясь в процессе кристаллизации и охлаждения шва, способны привести к появлению пор. Самая частая причина появления пор в процессе аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом сплава НП2 – это азот и оксид углерода. Несколько меньше влияют кислород и водород. Процедура легирования шва титаном, хромом и ванадием снижает риск возникновения пористой поверхности, а легирование церием, марганцем, углеродом, ниобием, кремнием и железом, напротив, увеличивает. Вывод из всего сказанного выше следующий: в процессе сварки следует беречь расплавленный никель и защищать сварочную зону от попадания воздуха, воды и прочих загрязнений.