Група елемент.	І	ІІ	ІІІ	ІV	V	VI		VII	VIII
Елемент	Cu	Mg	Al	Ti	Nb	Mo	W	Ni	Fe
густ.	8.9	1.7	2.7	1.5	8.6	10.2	19.3	8.9	7.8
Tпл	1083	649	660	1668	2467	2615	3400	1455	1539
Tкип.	2560	1090	2520	3285	4740	4610	3400	2915	2860
Питом. Теплоємн.	0.386	1.038	0.917	0.528	0.268	0.251	0.138	0.452	0.456
Тепло- пров.	0.397	0.155	0.238	0.222	0.054	0.137	0.174	0.088	0.078
Ел. опір	16.94	42.0	26.7	540	160	57	54	69	101

Технологія зварювання кольорових металів

Властивості, застосування, рекомендації до зварювання кольорових металів

Фізичні властивості кольорових металів

Рекомендації до зварювання

Mg і його сплавів

Mg в чистому вигляді для виготовлення конструкцій не використовують. З цією метою в техніці застосовують його сплави. Тугоплавка плівка оксиду магнію Tпл 2500

затрудняє процес зварювання. Основний спосіб зварювання магнієвих сплавів – дугове зварювання вольфрамовим електродом в середовищі інертних газів (використовується ефект катодного розпилення для видалення оксидної плівки). У Mg мала Ткип і це приводить до випаровування металу. Схильність Mg до утворення кристалізаційних тріщин зв’язана з можливістю утворення легкоплавких евтектик MgAl, MgCu, MgNi, тому потрібно обмежувати в сплавах кількість домішок, що сприяють утворенню евтектик, а також початок і кінець зварних швів потрібно розташовувати на вивідних планках.

Оцінка хімічної активності металів

По збільшенню спорідненості до кисню метали можна розмістити в ряд:

Cu – Ni – W – Mo – Cr – Mn – V – Si – Ti – Al

По збільшенню термічної стійкості оксиди металів можна розмістити в ряд:

Cr2O3 – FeO – MnO – SiO2 – TiO2 – Al2O3 – MgO – CaO

В Ті найменша теплопровідність, а у міді – найбільша, і це впливає на форму зварювальної ванни. Завдяки високим електропровідності, теплопровідності, корозійній стійкості мідь використовують в електропромисловості, приладобудуванні, хімічному машинобудуванні. Мідь і її сплави використовують для виготовлення виробів кріогенної техніки.

Алюміній має високу корозійну стійкість в деяких агресивних середовищах, порівняно високу міцність, гарну електропровідність і теплопровідність. Al і його сплави використовують в хімічній, харчовій промисловості, для літаків і ракет, на будівництві і. т. п.

Сплави Ті отримують все більш широке застосування в якості конструкційного матеріалу в літакобудуванні, ракетобудуванні, хімічному

машинобудуванні, в атомній енергетиці.

Молібден використовують в ракетобудуванні, високотемпературних камерах горіння і. т. д.

Ni і його сплавів

Для зварювання Ni і його сплавів найбільш широко застосовують аргонно – дугове зварювання вольфрамовим електродом. Важлива особливість Ni – його чутливість до присутності сірки, яка утворює легкоплавку евтектику з температурою 645. Утворення евтектики приводить до зниження пластичності і утворення тріщин. В зв’язку з цим вміст сірки в Ni обмежують до 0.001%. Зниження шкідливої дії сірки досягається введенням в нікелеві сплави до 1.5% Mn. Для обмеження росту зерна зварювання проводять на обмеженій погонній енергії. При зварюванні Ni і його сплавів метал в зварювальній ванні менш рідкотекучий, ніж при зварюванні сталі, і проплавляється на меншу глибину, тому необхідно збільшувати кут скосу кромок.

Здатність до зварювання міді, алюмінію, титану

1. Пори.

при зварюванні Cu

Азот в міді не розчиняється, тому не може привести до утворення пор і його можна використовувати в якості захисного газу при зварюванні Cu.

Утворенню пор сприяє водень. Мідь в розплавленому стані поглинає значну кількість водню. При кристалізації зварювальної ванни можливе виділення розчиненого водню і утворення пористості. При зварюванні латуней можливе випаровування цинку (). Це може привести до утворення пор. Попередній підігрів до температури 200…300 і підвищення швидкості зварювання зменшує випаровування цинку.

при зварюванні Al

Пори від водню – це основна проблема при зварюванні алюмінію і його сплавів. В реальних умовах зварювання парціальний тиск молекулярного водню в газовій фазі дуги дуже малий. Тому основним джерелом водню, який розчинюється в зварювальній ванні, є реакція безпосередньої взаємодії вологи з металом: 2Al + 3H2O = Al2O3 + 6H. При охолодженні рідкого металу озчинність водню знижується і він прагне виділитись з ванни. Бульбашки водню, що виділяється, не встигають випливати з ванни, залишаються в металі шва, утворюючи пори. Потрібен попередній підігрів. Графік розчинності водню в алюмінії уповільнює кристалізацію зварювальної ванни, що сприяє більш повному видаленню газів і зменшенню пористості. В сплавах алюмінію і магнію, кипіння останнього приводить до виникнення пор. З азотом алюміній утворює тугоплавкі нітриди, температура плавлення яких досягає 2500 .