26 Медь и ее сплавы

Медь отличается высокими теплопроводностью, электропроводностью, коррозионной стойкостью, низкой температурой плавления, хорошо обрабатывается давлением, удовлетворительно резанием. Широко применятся в электротехнике, машино- и приборостроении. Медь по ГОСТ 859-78 выпускается в виде катодов, слитков, полос, лент, труб, проволоки, поковок, листов.

Латуни – двойные многокомпонентные медные сплавы с основным легирующим элементом – цинком. По сравнению с медью обладает более высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Простые латуни обозначают буквой Л и цифрой, показывающей содержание меди в процентах. В специальных латунях после буквы Л пишут заглавную букву дополнительных легирующих элементов (А - алюминий, Б - бериллий, Ж - железо, К - кремний, Мц - марганец, Н - никель, О - олово, С - свинец, Ц - цинк, Ф. – фосфор) и через тире после содержания меди указывают содержание легирующих элементов в процентах. Латуни разделяют на литейные и деформируемые. Латуни, за исключением свинцовосодержащих, легко поддаются обработке давлением в холодном и горячем состоянии. Все латуни хорошо паяются твердыми и мягкими припоями.

Бронзами называют медные сплавы, в которых основными легирующими элементами являются различные металлы, кроме цинка. Маркируют бронзы буквами Бр, за которыми следуют заглавные буквы легирующих элементов, а через тире цифры, показывающие их процентное содержание.

По сравнению с латунью бронзы обладают более высокой прочностью, коррозионной стойкостью и антифракционными свойствами. Они весьма стойки на воздухе, в морской воде, растворах большинства органических кислот, углекислых растворах.

Большинство бронз (за исключением алюминиевых) хорошо поддаются сварке и пайке твердыми и мягкими припоями.

27 Алюминий и его сплавы

Немногим более чем за 100 лет алюминий из редчайшего и дорогого материала превратился в необходимую составляющую нашей жизни. Области его применения все более расширяются, соответственно растут объемы потребления.

Благодаря своим уникальным свойствам алюминий и его сплавы получил название "Летающий металл" Малый удельный вес алюминия является тем определяющим фактором, который позволяет создавать легкие и в то же время прочные конструкции самолетов, ракет и других летательных аппаратов.

Все более широкое применение алюминий находит в промышленности при изготовлении различных конструкций, в том числе емкостей для переработки, хранения и перевозки химических и молочных продуктов.

Алюминий относительно дешев, обладает высокой пластичностью, удельной прочностью, коррозионной стойкостью, а также имеет высокую электропроводность (чистый алюминий проводит электрический ток в четыре раза лучше, чем сталь). Однако такие его теплофизические свойства, как низкая температура плавления, высокие теплоемкость, удельная теплота плавления, теплопроводность, очень большое сродство к кислороду и высокая растворимость водорода в жидком металле, налагают свои особенности и затрудняют процесс сварки алюминиевых сплавов.

В настоящее время считается, что основным способом дуговой сварки алюминиевых сплавов является сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертных газов. Сварка плавящимся электродом в аргоне более производительна, но повышенная склонность швов к образованию пор затрудняет использование данного процесса. Для предупреждения пористости в швах и повышения механических свойств соединений при сварке плавящимся электродом в среде аргона существует много приемов технологического и металлургического характера, но, как показывает практика, эффективность их использования мала.

Следет также учитывать, что при поточно-массовом производстве крупногабаритных конструкций из металла средних и больших толщин с целью повышения производительности применяют одновременную строжку в пакете нескольких заготовок изделия. При этом не представляется возможным выполнять с двух сторон требуемую разделку кромок. Поэтому исследования по разработке новых способов сварки, обеспечивающих высокую производительность и качество сварного шва, применительно к сварке алюминиевых элементов средних и больших толщин представляются весьма актуальными.

Алюминий и его сплавы находят все более широкое применение для изготовления деталей и узлов в автомобилестроении, сельхозмашиностроении, пищевой промышленности, химическом машиностроении и т.д. Многие детали из алюминиевых сплавов, например поршни двигателей внутреннего сгорания, подвергаются воздействию коррозионных сред, высоких температур, абразивной или газоабразивной среды и т.д. Часто им приходится работать в условиях одновременного воздействия многих внешних факторов при статическом или циклическом нагружении. Поэтому для повышения работоспособности различных алюминиевых деталей используют наплавку специальными сплавами, обеспечивающими получение требуемых свойств: повышенную износостойкость, антифрикционные свойства, жаропрочность и т.п.

Наиболее перспективным способом упрочнения является дуговая наплавка, позволяющая получить металл зоны упрочнения с необходимыми свойствами. Следует, однако, подчеркнуть, что возможностью достаточно широкого регулирования структурно-фазового состава наплавленного металла обладают лишь способы наплавки порошковым электродом. С помощью порошкового электрода можно создавать наплавленный металл не только равнопрочный металлу детали, но и со значительно улучшенными эксплуатационными характеристиками.