31 июля 2014 

Сварка цветных металлов

Цветные металлы и их сплавы широко применяются в технике для изготовления сварных конструкций и отдельных деталей машин и механизмов. Путем сварки ликвидируются дефекты отливок из цветных металлов и их сплавов, что также имеет большое значение для производства.

Сварка цветных металлов и их сплавов требует тщательной подготовки и правильного подбора электродов, присадочного металла, флюсов или покрытий, а также режимов сварки и последующей термической, термомеханической или механической обработки.

При сварке необходимо учитывать высокую теплопроводность большинства цветных металлов и их сплавов, что может привести к непроварам и появлению пор. Кроме того, при температуре плавления цветные металлы быстро окисляются. Это приводит к загрязнению наплавленного металла окислами, что может снизить прочность сварного соединения.

Сварка цветных металлов производится металлическими электродами с применением флюсов, электродами со специальными покрытиями, угольными (графитовыми), а также вольфрамовыми электродами в среде защитных газов.

Сваривают изделия из меди, латуни (сплава меди с цинком), бронзы. Сварку широко применяют также для изделий из алюминия, силумина (сплава алюминия с кремнием), дюралюминия (сплава алюминия с медью, магнием и марганцем). В последние годы сварные изделия изготовляются из алюминиево-марганцовых и алюминиево-магниевых сплавов.

Рассмотрим цветные металлы, наиболее часто применяемые в конструкционных целях.

Медь

Этот металл обладает теплопроводностью, в шесть раз превышающую теплопроводность железа. Чистая медь обладает низкой прочностью, но достаточно высокой пластичностью. Поэтому даже в холодном состоянии чистая медь легко подвергается деформациям, что накладывает ограничения на ее использование в конструкционных целях. Сплавы меди (бронза, латунь) резко меняют ее физико-механические свойства, что значительно расширяет возможности их использования в технологических целях.

Алюминий

Это химически активный металл, легко вступающий в реакцию с атмосферными газами. Однако оксидная пленка, быстро появляющаяся на поверхности алюминия, имеет защитные свойства и предохраняет металл от дальнейшего атмосферного воздействия. Агрессивные среды (кислота, щелочь и т.д.) активно воздействуют на алюминий, разрушая его структуру. Для нужд человека алюминий используется повсеместно, поэтому технология сварочных работ в конструкциях этого металла имеет очень важное значение. Особенно это значение возросло с увеличением количества различных профилей из сплавов алюминия, позволяющих быстро и эффективно возводить достаточно прочные и долговечные ограждающие конструкции (оконные и дверные конструкции, различные типы раздвижных перегородок, зимние сады и т.д.).

Титан

Это металл с высокой прочностью и относительно небольшой (в два раза ниже, чем у железа) плотностью. Его прекрасные физико-механические свойства и высокая коррозионная стойкость позволяют применять титан во многих областях машиностроения, пищевой промышленности и т.д. Температура плавления титана достаточно высока, поэтому для сварочных работ требуются значительные энергетические затраты. В расплавленном состоянии титан становится химически активным, поэтому его сварка требует соблюдения специальных технологических процессов.

Никель

Жаропрочный металл с высокой коррозионной стойкостью и большим электрическим сопротивлением. Высокая химическая стойкость никеля позволяет его применение для конструкционных целей в агрессивных средах. Так, никель достаточно устойчив к воздействию щелочных растворов, а также многих солей кислот. Никель часто используют в сплавах железа, меди, цинка, кобальта и других металлов.

Цинк

Отличается относительной мягкостью и высокой антикоррозийной стойкостью. В сухой среде практически не окисляется. При повышенной влажности на поверхности цинка образуется пленка, защищающая металл от дальнейшего вредного воздействия.