Свариваемость

Свариваемость, также известная как свариваемость, материала относится к его способности быть сварным. Многие металлы и термопласты можно сваривать, но некоторые сваривать легче, чем другие (см. Реологическая свариваемость ). Свариваемость материала используется для определения процесса сварки и сравнения окончательного качества сварки с другими материалами.

Свариваемость часто сложно 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 с заданными процессами и для заданных целей, когда сварка предусматривает целостность металла с помощью соответствующего технологического процесса для сварных деталей для удовлетворения технических требований в отношении их собственных качеств, а также их влияния на структуру, которую они образуют ". Другие сварочные организации определяют это аналогично.

• 1 Стали
  • 1.1 Холодное растрескивание, вызванное водородом
  • 1.2 Пластинчатый разрыв
  • 1.3 Отслаивание точечной сварки
• 2 Алюминий
• 3 Факторы процесса
• 4 См. Также
• 5 Ссылки
• 6 Библиография

Для стали существует три основных режима отказа, по которым свариваемость может быть измеренными: водородное холодное растрескивание, ламеллярный разрыв и отслаивание точечной сварки. Наиболее заметным из них является водородное холодное растрескивание.

Водородное холодное растрескивание

Свариваемость стали по отношению к водородному холодному растрескиванию обратно пропорциональна на прокаливаемость стали, которая измеряет легкость образования мартенсита во время термообработки. Закаливаемость стали зависит от ее химического состава, при этом большее количество углерода и других легирующих элементов приводит к более высокой прокаливаемости и, следовательно, к более низкой свариваемости. Чтобы иметь возможность судить о сплавах, состоящих из многих различных материалов, используется показатель, известный как эквивалентное содержание углерода, для сравнения относительной свариваемости различных сплавов путем сравнения их свойств с простым углеродом. сталь. Влияние на свариваемость таких элементов, как хром и ванадий, хотя и не такое большое, как углерод, более существенно, чем влияние меди и никель, например. По мере увеличения эквивалентного содержания углерода свариваемость сплава снижается.

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) были разработаны специально для сварки в 1970-х годах, и эти, как правило, легко свариваемые материалы обладают хорошей прочностью., что делает их идеальными для многих сварочных работ.

Нержавеющие стали из-за высокого содержания хрома, как правило, ведут себя иначе в отношении свариваемости, чем другие стали. Аустенитные марки нержавеющих сталей, как правило, являются наиболее свариваемыми, но они особенно чувствительны к деформации из-за высокого коэффициента теплового расширения. Некоторые сплавы этого типа также склонны к растрескиванию и пониженной коррозионной стойкости. Горячее растрескивание возможно, если количество феррита в сварном шве не контролируется - для решения проблемы используется электрод, который наносит наплавленный металл, содержащий небольшое количество феррита. Другие типы нержавеющих сталей, такие как ферритные и мартенситные нержавеющие стали, не так легко свариваются, и их часто необходимо предварительно нагревать и сваривать специальными электродами.

Пластинчатый разрыв

Пластинчатый разрыв - это тип режима отказа, который возникает только в стальном прокате, который был практически устранен с помощью более чистых сталей.

Отслаивание точечной сварки

Повышенная закаливаемость, которая может возникнуть при точечной сварке стали HSLA. Эквивалентное содержание углерода можно использовать в качестве параметра для оценки склонности к отказу.

Свариваемость алюминиевых сплавов значительно различается, в зависимости от химического состава используемого сплава. Алюминиевые сплавы подвержены горячему растрескиванию, и для решения этой проблемы сварщики увеличивают скорость сварки, чтобы снизить тепловложение. Предварительный нагрев снижает температурный градиент в зоне сварного шва и, таким образом, помогает уменьшить образование горячих трещин, но он может снизить механические свойства основного материала и не должен использоваться, когда основной материал ограничен. Также можно изменить конструкцию соединения и выбрать более совместимый присадочный сплав, чтобы снизить вероятность горячего растрескивания. Алюминиевые сплавы также следует очистить перед сваркой с целью удаления всех оксидов, масел и незакрепленных частиц с поверхности, подлежащей сварке. Это особенно важно из-за подверженности алюминиевого сварного шва пористости из-за водорода и окалины из-за кислорода.

В то время как свариваемость может быть определена для различных материалов, некоторые сварочные процессы работают лучше 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.

• Реологическая свариваемость термопластов

• Degarmo, E. Paul; Black, J T.; Козер, Рональд А. (2003), Материалы и процессы в производстве (9-е изд.), Wiley, ISBN 0-471-65653-4.
• Lincoln Electric (1994). Справочник по методике дуговой сварки. Кливленд : Линкольн Электрик. ISBN 99949-25-82-2.