ТЕХНОЛОГИЯ ЗА ЗАВАРЯВАНЕ НА РАЗЛИЧНИ МЕТАЛИ
Заваряване на стомани от един конструктивен клас. Тук технологията на заваряване се избира според свойствата на по-легираната стомана (включително температурата на нагряване, ако е необходимо). Пример: при заваряване на стомана 20 със стомани 15XM, 12MX, 20XMJI, ZOHMA се избират електроди от тип E42A-F за ръчно заваряване и тел Sv-08A за заваряване под флюс. След заваряване продуктите или не се подлагат на термична обработка (с ниско съдържание на въглерод в по-легирана стомана), или се назначава термична обработка
Ако има нужда от отстраняване на остатъчните напрежения при заваряване след заваряване, тогава се предписва топлинна обработка (стабилизиране при
Заваряване на стомани от различни структурни класове. Ако перлитните стомани се заваряват с 12% хромирани стомани, тогава се избират консумативи за заваряване от перлитен клас, тъй като те осигуряват максимална пластичност на заваръчния метал; в този случай заваръчният метал трябва да бъде легиран с карбидообразуващи елементи.
Температурата на предварително нагряване се взема за по-легирана (хромирана) стомана (както и режимът на последваща топлинна обработка). Ако хромът в стоманата е в рамките на 17,28%, тогава не се използват перлитни електроди поради прекомерен спад в пластичността на заваръчния метал; тук е по-целесъобразно да се използват материали от феритно-аустенитен клас, понякога се препоръчват и електроди от аустенитен клас (без последваща термична обработка).
Заваряването на перлитни стомани с аустенитни винаги се извършва с аустенитни електроди (като се вземе предвид максималния дял на перлитния компонент в заваръчния шев с аустенитна структура). За приблизителна оценка на структурните компоненти в заваръчния метал, в зависимост от неговия химичен състав на стомана и добавъчен метал, можете да използвате диаграмата на Шефлер. Съединенията от перлитна и аустенитна стомана обикновено се обработват термичноне подлежи. Това се дължи на факта, че режимите на термична обработка са различни за перлитни и аустенитни стомани (което е добро за един, може да е лошо за друг). В допълнение, разликата в коефициентите на линейно разширение на тези стомани по време на топлинна обработка може да причини не премахването на остатъчните напрежения при заваряване, а тяхното неблагоприятно разпределение, което при заваряване на големи дебелини може да причини крехко счупване.
Заваряване на различни метали заедно. Общоприето е, че металите с неограничена взаимна разтворимост в твърдо и течно състояние са добре заварени заедно (разликата в атомните диаметри на елементите на тези метали не трябва да надвишава 15%). Такива двойки не са много. Примери са Ni-Cu, Ti-Zn, Ti-Nb, Ti-Ta и др. Останалите метали образуват ограничен кръг от твърди разтвори, евтектики и химични съединения, които намаляват механичните свойства на завареното съединение, което прави парите на такива метали трудно или изобщо не заваряеми.
Когато се образуват химични съединения, шевът се характеризира с висока твърдост, плътност, коефициент на термично разширение и промяна на температурата на топене. Границите на разтворимост на един метал в друг, както и свойствата на химичните съединения, се влияят от легиращи елементи и примеси, което също влияе върху заваряемостта.
Класически пример за двойки от различни метали, които образуват химически съединения с ограничена разтворимост, са двойки от Ti-Fe и Al-Fe. За такива двойки получаването на висококачествена заварена връзка чрез заваряване чрез стопяване е труден проблем (особено ако се вземе предвид високата химическа активност, характерна за тези метали). За метали като ниобий, титан, молибден, тантал, волфрам, взаимодействието с кислород, азот ивъглеродът води до опасност от крехкост на заваръчното съединение.
Има няколко начина за свързване на такива двойки чрез заваряване. Така че за двойка Al-Fe се използва топене на по-топим метал (A1) с покритие, нанесено върху слой от по-огнеупорен метал. Покриващият метал трябва или да увеличи границата на взаимна разтворимост на свързаните метали, или да допринесе за инхибирането на дифузионните процеси на границата между металите, или да увеличи границите на взаимна разтворимост на елементите, които влияят върху образуването на химични съединения. В този случай върху стоманената повърхност в зоната на заваряване се нанася слой цинк 5 = 40,60 µm чрез поцинковане (ако стоманата е хром-никелова, тогава алуминизирането се извършва след нанасяне на цинк). Възможно е също така да се нанесе слой алуминий върху стоманената част (чрез алуминизиране или използване на HDTV). Технологията на заваряване изисква точен избор на параметрите на режима, за да се избегне проникването на наслоения слой.
Връзката тук се осъществява с помощта на биметални ленти Al-Fe.
За свързване на големи конструкции, изработени от различни метали (например стени на надстройка, изработени от алуминиева сплав със стоманена палуба на корпуса), е разработен стоманено-алуминиев биметал, получен чрез валцоване или заваряване с експлозия (фиг. 8.7).
Ориз. 8.7. Свързване на алуминий към стомана чрез биметална вложка
При заваряване чрез стопяване на двойки метали с различни температури на топене (например при заваряване на ниобий със стомана) понякога се използва следната техника. Дъгата (или електронният лъч) се измества към по-топим метал и заваряването се извършва практически в твърдо-течно състояние. Режимът и технологията на заваряване в този случай са подбрани много точно - температурата на нагряване на основата (нетопим метал) и времето за контакт на течния метал ствърдо (за да се избегне образуването на интерметални съединения).
Ако металите образуват поредица от непрекъснати твърди разтвори, но имат значителна разлика в термофизичните свойства (Ti-Nb, Nb-Mo), а елементите на свързаните метали имат ограничена разтворимост, тогава тяхното директно заваряване чрез топене е възможно при строго регулиране на концентрацията на елементи в стопилката (това се постига чрез изместване на електрода от линията на съединението и други методи).
Заваряването на титан със стомана е възможно чрез топене през ванадиева вложка (ванадият образува твърди разтвори както с желязото, така и с титана) или с помощта на биметални вложки Ti-Fe.