4.5. Особенности технологии сварки различных материалов

Некоторые из особенностей сварки различных материалов мы уже

отмечали при рассмотрении различных способов сварки.

Из числа других особенностей для низкоуглеродистых и

низколегированных сталей следует отметить, что иногда их следует

подогревать перед сваркой до 100-1500С. Среднеуглеродистые и легированные

конструкционные стали лучше использовать в нормализованном состоянии.

Основная трудность при сварке этих сталей заключается в закалке

околошовной зоны и возможности образования холодных трещин. Для

предупреждения появления холодных трещин рекомендуется: 1 – подогревать

изделия до 100-3000С для замедления охлаждения и предотвращения закалки

сварного шва; 2 – сваривать валиками небольшого сечения по неостывшим

нижним слоям металла; 3 – перед сваркой электроды и флюсы прокаливать при

400-4500С для удаления влаги; 4 – изделия непосредственно после сварки

подвергать отпуску при 300-3500С для повышения пластичности закаленной

зоны.

Высокохромистые стали (с 13-28% Cr) необходимо сваривать при

пониженных значениях тока и применять валики малого сечения для ускорения

охлаждения, чтобы не успевали выделиться хрупкие фазы.

Аустенитные хромоникелевые стали рекомендуется сваривать при малых

энергиях с использованием теплоотводящих медных прокладок или водяного

охлаждения; в шов вводить сильные карбидообразующие элементы (титан,

ванадий); после сварки производить закалку с температур 10500С; применять

для сварки специальную аустенитную проволоку и электроды, легированные

марганцем.

Сварку чугуна рекомендуется проводить с предварительным подогревом

до 400-7000С. Сварку проводить специальными чугунными электродами с

обмазкой. Сваренные детали необходимо охлаждать вместе с печью. При

холодной сварке чугуна необходимо использовать медно-железные, медно-

никелевые и стальные электроды.

При сварке меди и ее сплавов рекомендуют использовать

ацетиленокислородную сварку с использованием присадочного материала в

виде медных прутков с небольшими добавками олова, цинка, а иногда, кремния

для повышения жидкотекучести.

Более высокое качество сварных соединений получается при

использовании металлических электродов, а не угольных. Целесообразно

использовать сварку в атмосфере защитных газов.

Тугоплавкие металлы и сплавы при сварке интенсивно поглощают

кислород. Поэтому их сваривают обязательно в защитной атмосфере.

4.6. Пайка металлов и сплавов

Пайкой называют процесс соединения заготовок без расплавления их

поверхностей. Соединение происходит путем введения между ними

расплавленного металла – припоя, с температурой плавления более низкой, по

сравнению со спаиваемыми металлами. В процессе пайки обязательно

необходимо удалять окисные пленки со спаиваемых изделий.

Качество паяного шва во многом зависит от прочности соединения припоя

со спаиваемым материалом. Эта связь зависит от растворения металла основы в

припое.

Технологию пайки делят на капиллярную, диффузионную, контактно-

реактивную, реактивно-флюсовую и пайку-сварку.

При капиллярной пайке припой удерживается за счет капиллярных сил.

При диффузионной пайке соединение образуется за счет диффузии

компонентов припоя в свариваемый материал. При диффузионной пайке

необходима длительная выдержка при температуре образования паяного шва.

При контактно-реактивной пайке образуется расплав, другого состава, который

заполняет пространство и при кристаллизации образуется паяный шов. При

пайке-сварке паяное соединение образуется также, как и при сварке, но в

качестве присадочного материала используют припой.

Качество паяных соединений зависит от правильного выбора припоя,

флюсов, способов нагрева, величины зазора.

Все припои по температурам плавления разделяют на

высокотемпературные (медные, медно-цинковые, медно-никелевые), с

благородными металлами (золотом, серебром, платиной) и

низкотемпературные (оловянно-свинцовые, кадмиево-свинцовые и др.).

Для очистки поверхностей спаиваемых материалов используют паяльные

флюсы, которые могут быть твердыми, пастообразными, жидкими. Чаще всего

используют буру (Na2B2O7) и борную кислоту (Н3ВО3), хлористый цинк,

фтористый калий др.

Пайку проводят в печах, индукционными методами, погружением,

сопротивлением, т.е. теплотой, выделяющейся при пропускании

электрического тока. Применяют для пайки паяльники с периодическим

нагревом, с непрерывным нагревом электрическим током, ультразвуковые

паяльники, абразивные паяльники.