Глава 6 СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Назад: 6.2.1 Сварка стали с алюминием и его сплавами.

6.2.2 Сварка стали с медью и ее сплавами

Физико-химические свойства меди и железа (строение кристаллической решетки, атомные радиусы и т.п.) довольно близки, что обеспечивает определенный минимальный уровень взаимной растворимости при нормальной температуре (железа в меди 0,2 %, меди в железе £ 0,3 %) и, несколько облегчает получение сварного соединения с требуемыми свойствами. Наличие в стали углерода несколько снижает растворимость меди в железе, а, следовательно, ухудшает свариваемость, а Mn и Si улучшают ее. Основными осложняющими факторами при сварке является различие в температурах плавления (Т_пл.Cu =1085 ⁰С, Т_пл.Ст = 1525 ⁰С), значительная разница в теплопроводности и теплоемкости, высокое сродство меди к кислороду и газам, ее большая жидкотекучесть, появление эвтектики Cu+Cu₂O, охрупчивающей шов, и повышенная склонность меди к пористости. Характерным дефектом при сварке (наплавке) стали с медью и ее сплавами является межкристаллитное проникновение меди в сталь (МКП), проявляющееся в появлении у линии сплавления со сталью трещин в виде «клиньев» по границам зерен, заполненных медью. Глубина таких дефектов достигает 0,01-40 мм, что в сочетании с локализацией термических напряжений приводит к горячим трещинам. Чем более легированной является сталь, тем больше таких дефектов, приходящихся на единицу контактируемой поверхности и тем больше их глубина (например, в стали 12Х18Н9). Наличие таких дефектов существенно снижает _в, ₀₂, и _-1.

Медь и ее сплавы (латунь, бронза) свариваются со сталью на таких же режимах, как и стальные соединения соответствующих толщин. Дугу рекомендуется смещать в сторону меди с тем, чтобы несколько ограничить температуру перегрева расплавляемой кромки стали (T < 1100 ⁰С) и сократить время контактирования жидкой меди со сталью при этой температуре (t_к < 0,01-0,015 с). Поэтому концентрированные источники тепла предпочтительнее и обеспечивают лучшее качество шва.

Для ручной дуговой сварки меди, бронз марок БрАМц 9-2, БрКМц 3-1, латуней типа ЛК62-0.5 с низкоуглеродистыми и низколегированными сталями ВСт3, Ст10, 09Г2 и другими применяют электроды типа «Комсомолец», а при сварке под флюсом ОСЦ-45, АН-26 – проволоки из бронз БрКМц3-1, БрХ0.7. При сварке или наплавке в среде защитных газов рекомендуется использовать проволоки БрАМц9-2, БрКМц3-1 и МНЖ5-1. Использование при сварке керамических флюсов эффективно при наплавочных работах, что позволяет при указанных выше сварочных материалах получать требуемую твердость наплавки (НВ = 90-180).

Указанные сварочные материалы обеспечивают при статических нагрузках прочность (по цветному металлу) сварного соединения в пределах 220-360 МПа и достаточную пластичность (угол загиба от 40 до 180^о). Аргоно-дуговая сварка W-электродом, как правило, дает более высокие механические свойства в сравнении с другими видами сварки.

Далее: 6.2.3 Сварка стали с титаном и его сплавами.