17.2. Схема расположения зон нагрева при термической правке
а – листа; б – тавровой балки
Термическая правка производится путем местного нагрева металла пламенем газовых, лучше ацетилено-кислородных, горелок. Температура нагрева 650…700 °С. Допускается повышение температуры нагрева до 900 °С (кроме правки конструкций из термически упрочненных сталей). При термической правке стремятся вызвать усадку таких участков сварной конструкции, которые, "сжимаясь", устраняют перемещения, возникшие после сварки. Например, при саблевидных деформациях листовой стали, а также при изгибе балок после сварки нагревают их растянутые зоны (рис. 17.2). При этом, как правило, нагревают не все зоны, а отдельные клиновидные участки. Пламя газовой горелки перемещается зигзагообразно от вершины клина к его основанию.
Особенности сварки высоколегированных сталей
Характерные для высоколегированных сталей теплофизические свойства определяют некоторые особенности их сварки. Пониженный коэффициент теплопроводности при равных остальных условиях значительно изменяет распределение температур в шве и околошовной зоне. В результате одинаковые изотермы в высоколегированных сталях более развиты, чем в углеродистых. Это увеличивает глубину проплавления основного металла, а с учетом повышенного коэффициента теплового расширения возрастает и коробление изделий.
Поэтому для уменьшения коробления изделий из высоколегированных сталей следует применять способы и режимы сварки, характеризующиеся максимальной концентрацией тепловой энергии. Примерно в 5 раз более высокое, чем у углеродистых сталей, удельное электросопротивление обусловливает больший разогрев сварочной проволоки в вылете электрода или металлического стержня электрода для ручной дуговой сварки. При автоматической и полуавтоматической дуговой сварке следует уменьшать вылет электрода и повышать скорость его подачи. При ручной дуговой сварке уменьшают длину электродов и допустимую плотность сварочного тока.
Особенность сварки меди
Сварка меди и ее сплавов применяется газовая и дуговая.
Теплопроводность меди в шесть раз больше теплопроводности железа. Медь при повышенных температурах соединяется с кислородом, образуя закись Cu2О и окись меди СuО, а также насыщается водородом; при нагреве в среднем диапазоне температур пластичность и прочность ее резко снижаются.
При нагреве меди в окислительном пламени образуется закись меди Cu20, закись меди восстанавливается водородом Cu2О+Н2 = 2Сu+Н2О с образованием водяного пара, который создает внутреннее давление в металле, приводящее к образованию в нем пор и трещин (водородная болезнь).
Для газовой сварки применяют присадочный материал из меди с содержанием фосфора до 0,25 % или кремния 0,15 % или чистую электролитическую проволоку, вводя в состав флюса раскислитель – фосфорную медь.
Обычно применяемый флюс имеет в своем составе прокаленную буру или смесь, содержащую 70 % буры; 10 % борной кислоты 20 % поваренной соли.
Во избежание окисления и перегрева меди сварку производят нейтральным пламенем с повышенной скоростью, при расходе ацетилена почти в два раза большем, чем при сварке стали.
Для повышения прочности сварной шов обычно подвергают ковке при температуре 400…500 °С с последующим отжигом и охлаждением в воде.
Удовлетворительные результаты получаются при сварке дугой на постоянном токе с применением угольных электродов при прямой полярности. Поверхность основного металла в зоне сварки покрывают порошком того же состава, что и для газовой сварки меди.
Сварку меди металлическим электродом выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Сварочный ток применяют 50…100 А на 1 мм диаметра электрода; электроды, присадочные прутки изготовляются из оловянистой или кремнистой бронзы. Рекомендуется производить предварительный нагрев изделий при толщине стенки более 5…6 мм.
Сварное соединение хорошего качества получается при сварке в атмосфере защитного газа (аргон, азот или их смеси) вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности.
Особенности сварки алюминия и сплавов на их основе. Температура плавления алюминия 658 °С, плотность 2700 кг/м3. При сварке алюминия и его сплавов возникают следующие затруднения: на поверхности расплавленного металла постоянно образуется тугоплавкая пленка оксида алюминия, препятствующая сплавлению между собой частиц металла; высокая температура плавления оксида алюминия (2050 °С) и низкая температура плавления алюминия осложняют управление процессом сварки. Вследствие этого подготовка деталей из алюминия под сварку и их сварка требуют применения специальных технологических приемов.
Алюминий и его сплавы соединяют дуговой, аргонодуговой и газовой сваркой.
Подготовка металла к сварке. Независимо
от способа сварки алюминиевые изделия
перед сваркой должны проходить специальную
подготовку, заключающуюся в обезжиривании
металла и удалении с его 
поверхности
пленки оксида алюминия. Такой подготовке
необходимо также подвергать присадочную
проволоку и электродные стержни перед
нанесением на них покрытия.
Поверхность металла на ширине 80…100 мм от кромки обезжиривают растворителями (авиационным бензином, техническим ацетоном), затем механической, зачисткой или химическим травлением удаляют оксидную пленку.
Химический способ удаления пленки оксидов включает следующие операции: травление в течение 0,5…1 мин (состав: раствор едкого натра 50 г и фторида натрия 40 г на 1 л воды); промывку в проточной воде, осветление в течение 1–2 мин в 30 %-м растворе азотной кислоты для алюминия и сплавов типа АМц или 25 %-м растворе ортофосфорной кислоты для сплавов типа АМг; промывку в проточной, а затем горячей воде; сушку до полного удаления влаги. Обезжиривание и травление рекомендуется выполнять не более чем за 2…4 ч до сварки.
Так же к трудностям при сварке алюминия относятся:
Резкое падение прочности при высоких температурах может привести к разрушению (проваливанию) твердого металла нерасплавившейся части кромок под действием веса сварочной ванны. В связи с высокой жидкотекучестью алюминий может вытекать через корень шва.
В связи с большой величиной коэффициента линейного расширения и низким модулем упругости сплав имеет повышенную склонность к короблению. Уровень сварочных деформаций в 1.5…2 раза выше, чем у аналогичных стальных конструкций.
Вследствие высокой теплопроводности алюминия необходимо применение мощных источников теплоты. С этой точки зрения в ряде случаев желательны подогрев начальных участков шва до температуры 120…150 °С или применение предварительного и сопутствующего подогрева.
Металл шва склонен к возникновению трещин в связи с грубой столбчатой структурой металла шва и выделением по границам зерен легкосплавных эвтектик, а также развитием значительных усадочных напряжений в результате высокой литейной усадки алюминия (7 %).