КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ
Плавление и кристаллизация металла при точечном, рельефной и шовной сварке
При точечной, рельефной и шовной сварке сварное соединение образуется из общей ванны жидкого металла в результате кристаллизации. Расплавление металла начинается с центральной зоны соединения и постоянно расширяется на периферию. Расплавленный металл удерживается от вытекания в зазор уплотняющим пояском, где сварка произошла в твердой фазе. На поверхности металла обычно присутствуют пленка оксидов и остатки загрязнений даже после тщательной зачистки. Все эти неметаллические вещества частично выдавливаются к периферии в начальной стадиии нагрева, а часть их распределяется по всему объему литого ядра.
Расплавленный металл литого ядра под действием электромагнитных сил, возникающих от взаимодействия сварочного тока с его собственным электромагнитным полем, находится в движении и хорошо иеремешиилегся. При этих способах сварки средний химический состав литого ядра не изменяется, так как весь объем его хорошо герметизирован н надежно изолирован от окружающей атмосферы.
После выключения сварочного тока начинается быстрое охлаждение и возникают первые центры кристаллизации на поверхности оплавленных зерен. Преимущественное развитие получают те зерна, ориентация которых наиболее благоприятна для ото да теплоты. Рост зерен идет в форме демаршев до взаимной встречи в центре ядра.
При сварке цветных металлов и сплавов на их основе кристаллизация вследствие большой теплопроводности идет с большей скоростью. Если эти материалы имеют небольшой температурный интервал кристаллизации, то образуются дендриты. При большом интервале кристаллизации в центре литого ядра появляется область неориентированных кристаллов. Этому также способствует ликвация во время охлаждения. По м ере кристаллизации расплавленный металл обогащается легирующими примесями и его состав приближается к составу эвтектики, а оставшаяся масса металла начинает кристаллизоваться сразу из многих центров. Во время кристаллизации металл затвердевает как бы в «изложнице», которая образуется массой свариваемого металла Несвободная усадка приводит к образованию рыхлот. Этот дефект устраняется проковкой, которая вызывает термопластическую деформацию еще нагретого металла.
4 Свариваемость различных металлов при контактной сварке
Основными способами контактной сварки являются: стыковая сварка; точечная; рельефная; шовная или роликовая;
Под свариваемостью понимают способность материала образовывать прочные соединения, не уступающие по своим свойствам основному металлу, но при использовании оптимальных технологических параметров и процессов. Этот параметр не является неизменным, т.к. в процессе совершенствования технологий плохо свариваемые детали переходят в удовлетворительно свариваемые и в хорошо свариваемые. На свариваемость оказывают влияние свойства материала, деформирования и охлаждения. На свариваемость при точечной, шовной сварке влияют следующие особенности: 1. химический состав металла литой зоны не меняется, т.к. расплавленный металл надежно изолирован от взаимодействия с атмосферными газами. 2. высокое давление в зоне сварке практически исключает возникновение и развитие газовой пористости. 3. Усилие сжатия и напряжённое состояние может изменяться в течение цикла сварки в широких пределах. Это обеспечивает возможность избежание трещин и др. несплошностей в металле ядра или шва и ОШЗ 4. Точечной и шовной сваркой обычно соединяют детали из одного и того же металла или сплава на основе одного металла. Неметаллические соединения Al - Cu, Ni-Fe – твёрдые растворы, а также Ti-Nb, Ni-Cu. 5. степенью изменения свойств соединений можно управлять, контролируя параметры режима сварки. Для каждого конкретного металла или некоторых соединений можно найти оптимальный режим нагрева и приложения сварочного усилия, т.е. обеспечить повышение качества. Существующие конструкционные материалы можно разделить на группы по свариваемости: 1. Низкоуглеродистые стали 2. Низколегированные и среднеуглеродистые стали. 3.Легированные сталии сплавы Коррозионно-стойкие и жаропрочные стали 12X18H10T 3.2 Жаропрочные сплавы (ЛЭ>50%) XH75M6TЮ Сплавы повышенной жаропрочности ВЖ98 Ni, Mo - повышенное содержание 4. Титановые сплавы: ВТ5, 5. Алюминиевые сплавы: AMГ6, Д16АТ, АМЦ, 6. Магниевые сплавы: МА2-1 7. Медные сплавы: Бронзы и латуни,Л62, 62% Сu, остальное Zn, ВрЖ2 8. Тугоплавкие металлы: вольфрам, молибден, тантал. 9. Композитные металлы 10. Металлокерамика