Технология сварки разных металлов

2 октября 2020

Каждый металл способен образовывать смесь с другими при соблюдении технологии сварки.

Каждый металл способен образовывать смесь с другими при соблюдении технологии сварки. Это способствует получению наилучших качеств из двух металлов, чтобы впоследствии повысить функциональность изделия.
Чаще всего соединяют сплавы железа с цветными металлами и титаном. Также сваривают копели со сплавами алюминия, титаном и молибденом. Все они ни различаются температурой плавления, внешним видом и особенностями молекулярной цепочки, поэтому для сварки каждого из металла требуется своя техника.


1. Алюминий и его сплавы + сталь
При таком соединении всегда образуется оксидная пленка, температура плавления которой выше металла, поэтому она препятствует его дальнейшему плавлению. Поэтому главной целью при работе с ними является устранение этой пленки.
Сварочные фаски разделяются под углом 70 градусов для большей прочности. Перед сваркой края зачищают пескоструем или металлической щеткой, а затем оцинковывают. При гальваническом оцинковании толщина слоя составляет 30-40 мкм, а при термическом – 50-90 мкм.
Используется аргонно-дуговая сварка с аргоном, а электрод не должен плавиться. Для присаживания берется кусок проволоки из алюминия с небольшим количеством кремния. Сначала зажигается пруток так, чтобы он образовал валик. При плавлении алюминий должен попадать на поверхность стали. Запрещено повышать температуру, так как сталь может перегреться, и это приведет к выгоранию слоя, который при плавлении становится сплошным и упорядоченным. Также для его сохранения рекомендуется увеличить скорость к концу работы.
2. Медь и ее сплавы + сталь
В этом соединении важно учитывать то, сколько углерода имеется в медном сплаве: чем его больше, тем слабее прочность и меньше срок службы шва. Чаще всего применяется аргонно-духовая сварка с вольфрамовым электродом или ручная сварка с плавящимся электродом. В качестве присадочного материала при сваривании меди с бронзой используется бронзовая проволока, не содержащая в составе олова, а для латуни — латунный лист.
Медь быстро расширяется в процессе плавления, за счет чего образуются микротрещины в ней и рядом с областью плавления. Рекомендуется использовать присадочный материал с вместительностью железа до 10 процентов. Также нужно следить за тем, чтобы сталь сильно не плавилась, дуга должна быть смещена в сторону меди.
3. Титан + сталь
Так как в титане нередко образуются нитридные соединения, которые делают шов более хрупким, то применяются вставки из ниобия, молибдена. При сваривании используют аргонно-духовую сварку с неплавящимся электродом. Вставки должны быть из термически обработанной бронзы в смеси с техническим танталом. Помимо этого, сварка осуществляется в специальных камерах, не имеющих доступа к атмосферному воздуху.
4. Алюминий + медь
Этот сплав может вызывать множество проблем, поэтому рекомендуется использовать дуговую сварку с аргоном и флюсом и неплавящимся электродом. Перед сваркой нужно подготовить материал, очистить от оксидной пленки и оцинковать слоем в 50 мкм. Также требуется добавление в соединение кремния в процессе работы для улучшения технических свойств алюминия и меди.
5. Алюминий + титан
В данном соединении возникает интерметаллическая зона в области шва, которая делает его очень непрочным. Поэтому следует применять аргонную сварку с неплавящимся электродом и присадочную проволоку из алюминия.
Перед сваркой необходимо обработать свариваемые края металлической щеткой, затем титан аллюминизируют при температуре плавления используемого металла и сваривают так же, как и другие соединения с алюминием, но смещая дугу в сторону титана.
6. Медь и ее сплавы + титан
В шве могут образоваться соединения, делающие изделие хрупким, поэтому используются промежуточные титановые вставки. В них должны также присутствовать ниобий, тантал или молибден. Они похожи по своему строению с молекулой меди, поэтому происходит гораздо лучшее схватывание металлов. Принцип дальнейшей работы такой же, как и при сварке других цветных металлов.
7. Ниобий, тантал или молибден + соединения тяжелых цветных металлов и стали
За счет того, что первые три элемента используются в качестве присадки, они имеют хорошие технические показатели и неприхотливы в работе. Для соединения тантала с медью используется бронза с 0,5-3% бериллия в ее составе, а работа выполняется в камере закрытого типа для сварки. Остальные металлы не имеют особых предписаний, рекомендуется аргонно-дуговая сварка с вольфрамовым электродом.