Свариваемость

Свариваемость , также известная как соединяемость , ^{[ 1 ]} Под словом материала подразумевается его способность к сварке . Многие металлы и термопласты можно сваривать, но некоторые сваривать легче, чем другие (см. Реологическая свариваемость ). Свариваемость материала используется для определения процесса сварки и сравнения конечного качества сварки с другими материалами.

Свариваемость часто трудно определить количественно, поэтому большинство стандартов определяют ее качественно. Например, Международная организация по стандартизации (ISO) определяет свариваемость в стандарте ISO 581-1980 следующим образом: «Металлический материал считается восприимчивым к сварке в установленной степени при определенных процессах и для определенных целей, когда сварка обеспечивает целостность металла за счет соответствующего технологического процесса. процесс изготовления сварных деталей, отвечающий техническим требованиям как по их собственным качествам, так и по влиянию на образуемую ими структуру». Другие сварочные организации определяют это аналогично. ^{[ 2 ]}

Стали

Для стали существует три основных вида разрушения , по которым можно измерить свариваемость: водородное холодное растрескивание , пластинчатый разрыв и отслаивание точечной сварки . Наиболее известным из них является водородное холодное растрескивание . ^{[ 3 ]}

Холодное растрескивание, вызванное водородом

Свариваемость стали с учетом холодного растрескивания , вызванного водородом , обратно пропорциональна прокаливаемости стали , которая измеряет легкость образования мартенсита во время термической обработки. Прокаливаемость стали зависит от ее химического состава: большее количество углерода и других легирующих элементов приводит к более высокой прокаливаемости и, следовательно, к более низкой свариваемости. Чтобы иметь возможность оценивать сплавы, состоящие из множества различных материалов, мера, известная как эквивалентное содержание углерода используется , для сравнения относительных свариваемых свойств различных сплавов путем сравнения их свойств со свойствами простой углеродистой стали . Влияние на свариваемость таких элементов, как хром и ванадий , хотя и не такое большое, как углерод , но более существенное, чем, например, у меди и никеля . С увеличением эквивалентного содержания углерода свариваемость сплава снижается. ^{[ 4 ]}

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) были разработаны специально для сварочных работ в 1970-х годах. Эти легко поддающиеся сварке материалы обладают хорошей прочностью, что делает их идеальными для многих видов сварки. ^{[ 5 ]}

Нержавеющие стали из-за высокого содержания хрома имеют тенденцию вести себя иначе в отношении свариваемости, чем другие стали. Аустенитные марки нержавеющих сталей, как правило, лучше всего свариваются, но они особенно подвержены деформации из-за высокого коэффициента теплового расширения. Некоторые сплавы этого типа склонны к растрескиванию и снижению коррозионной стойкости. Горячие трещины возможны, если количество феррита в сварном шве не контролируется — чтобы облегчить проблему, используется электрод, который осаждает металл сварного шва, содержащий небольшое количество феррита. Другие типы нержавеющих сталей, такие как ферритные и мартенситные нержавеющие стали, свариваются не так легко, и их часто приходится предварительно нагревать и сваривать специальными электродами. ^{[ 6 ]}

Пластинчатый разрыв

Пластинчатый разрыв — это тип разрушения, который возникает только в стальном прокате и практически устраняется с помощью более чистых сталей.

Отслаивание точечной сварки

чрезмерная прокаливаемость, которая может возникнуть при точечной сварке Проблемой может стать стали HSLA. Эквивалентное содержание углерода можно использовать в качестве параметра для оценки вероятности отказа. ^{[ 3 ]}

Алюминий

Свариваемость алюминиевых сплавов существенно различается в зависимости от химического состава используемого сплава. Алюминиевые сплавы подвержены горячему растрескиванию, и для борьбы с этой проблемой сварщики увеличивают скорость сварки, чтобы снизить погонное тепло. Предварительный нагрев уменьшает температурный градиент в зоне сварки и, таким образом, помогает уменьшить образование горячих трещин, но он может снизить механические свойства основного материала, и его не следует использовать, когда основной материал скован. Также можно изменить конструкцию соединения и выбрать более совместимый присадочный сплав, чтобы уменьшить вероятность образования горячих трещин. Алюминиевые сплавы также следует очистить перед сваркой, чтобы удалить все оксиды , масла и незакрепленные частицы с поверхности, подлежащей сварке. Это особенно важно из-за склонности алюминиевых сварных швов к пористости из-за водорода и окалины из-за кислорода. ^{[ 7 ]}

Факторы процесса

Хотя свариваемость в целом можно определить для различных материалов, некоторые процессы сварки лучше подходят для данного материала, чем другие. Даже в рамках определенного процесса качество сварного шва может сильно различаться в зависимости от таких параметров, как материал электрода, защитные газы, скорость сварки и скорость охлаждения. ^{[ 1 ]}

Свариваемость по процессу ^{[ 1 ]}
Материал	Дуговая сварка	Кислородно-ацетиленовая сварка	Электронно-лучевая сварка	Контактная сварка	Пайка	Пайка	Клеевое соединение
Чугун	С	Р	Н	С	Д	Н	С
Углеродистая сталь и низколегированная сталь	Р	Р	С	Р	Р	Д	С
Нержавеющая сталь	Р	С	С	Р	Р	С	С
Алюминий и магний	С	С	С	С	С	С	Р
Медь и медные сплавы	С	С	С	С	Р	Р	С
Никель и никелевые сплавы	Р	С	С	Р	Р	С	С
Титан	С	Н	С	С	Д	С	С
Свинец и цинк	С	С	Н	Д	Н	Р	Р
Термопластик ^†	Н	Н	Н	Н	Н	Н	С
Реактопласты	Н	Н	Н	Н	Н	Н	С
Эластомеры	Н	Н	Н	Н	Н	Н	Р
Керамика	Н	С	С	Н	Н	Н	Р
Разнородные металлы	Д	Д	С	Д	Д/Ц	Р	Р
^†Нагретый инструмент = R; Горячий газ = R; Индукция = С Ключ: C = Обычно исполняется; Р = рекомендуется; Д = Трудно; S = Редко; Н = не используется

См. также

Реологическая свариваемость термопластов

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Дегармо, Блэк и Кохсер 2003 , с. 930.
^ Джон К. Липпольд (10 ноября 2014 г.). Сварочная металлургия и свариваемость . Джон Уайли и сыновья. стр. 1–2. ISBN 978-1-118-96031-8 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Гинзбург Владимир Б.; Баллас, Роберт (2000), Основы плоской прокатки , CRC Press, стр. 141–142, ISBN 978-0-8247-8894-0 .
^ Линкольн Электрик, 6.1-1
^ Линкольн Электрик, 6.1-14–6.1-19
^ Линкольн Электрик, 7.1-9–7.1-13
^ Линкольн Электрик, 9.1-1–9.1-6

Библиография

Дегармо, Э. Пол; Блэк, Джей Т.; Кохсер, Рональд А. (2003), Материалы и процессы в производстве (9-е изд.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4 .
Линкольн Электрик (1994). Справочник по технологиям дуговой сварки. Кливленд : Линкольн Электрик. ISBN 99949-25-82-2 .

[degarmo-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Дегармо, Блэк и Кохсер 2003 , с. 930.

[Lippold2014-2] Джон К. Липпольд (10 ноября 2014 г.). Сварочная металлургия и свариваемость . Джон Уайли и сыновья. стр. 1–2. ISBN 978-1-118-96031-8 .

[ginzburg-3] Перейти обратно: ^а ^б Гинзбург Владимир Б.; Баллас, Роберт (2000), Основы плоской прокатки , CRC Press, стр. 141–142, ISBN 978-0-8247-8894-0 .

[4] Линкольн Электрик, 6.1-1

[5] Линкольн Электрик, 6.1-14–6.1-19

[6] Линкольн Электрик, 7.1-9–7.1-13

[7] Линкольн Электрик, 9.1-1–9.1-6

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

Базы данных авторитетного контроля
National	France BnF data Israel United States
Other	Encyclopedia of Modern Ukraine