Різнорідні метали стосуються металів різних елементів (таких як алюміній, мідь тощо) або певних сплавів, утворених з того самого основного металу (таких як вуглецева сталь, нержавіюча сталь тощо), які мають значні відмінності в металургійних властивостях, таких як фізичні властивості, хімічні властивості тощо. Їх можна використовувати як основний метал, присадний метал або метал шва.
Зварювання різнорідних матеріалів — це процес зварювання двох або більше різних матеріалів (що стосується різних хімічних складів, металографічних структур, властивостей тощо) за певних умов процесу.Серед зварювання різнорідних металів найпоширенішим є зварювання різнорідних сталей, потім йдуть зварювання різнорідних кольорових металів і зварювання сталі і кольорових металів.
З точки зору форм з’єднань існує три основні ситуації, а саме з’єднання з двома різними матеріалами металевої основи, з’єднання з однаковим основним металом, але різними присадочними металами (наприклад, з’єднання з використанням аустенітних зварювальних матеріалів для зварювання середньовуглецевої загартованої та відпущеної сталі, та ін.), а також зварні з'єднання композитних металевих пластин та ін.
Зварювання різнорідних матеріалів полягає в тому, що при зварюванні двох різних металів неминуче утворюється перехідний шар з різними властивостями та структурою від основного металу.Оскільки різнорідні метали мають значні відмінності в елементних властивостях, фізичних властивостях, хімічних властивостях і т. д., порівняно зі зварюванням одного і того ж матеріалу, зварювання різнорідних матеріалів є набагато складнішим з точки зору механізму зварювання та технології роботи..
Зварювальне обладнання Xinfa має характеристики високої якості та низької ціни.Для отримання додаткової інформації відвідайте:Виробники зварювання та різання - Китайська фабрика та постачальники зварювання та різання (xinfatools.com)
Основні проблеми, які існують при зварюванні різнорідних матеріалів, наступні:
1. Чим більша різниця в температурах плавлення різнорідних матеріалів, тим складніше їх зварювати.
Це пояснюється тим, що коли матеріал з низькою температурою плавлення досягає розплавленого стану, матеріал з високою температурою плавлення все ще знаходиться в твердому стані.У цей час розплавлений матеріал легко проникає в межі зерен перегрітої зони, викликаючи втрату матеріалу з низькою температурою плавлення та згоряння або випаровування елементів сплаву.Утруднюють зварювання зварювальних з’єднань.Наприклад, під час зварювання заліза та свинцю (які мають дуже різні температури плавлення) ці два матеріали не тільки не розчиняються один в одному у твердому стані, але вони також не можуть розчинятися один в одному в рідкому стані.Рідкий метал розподіляється пошарово і після охолодження кристалізується окремо.
2. Чим більша різниця в коефіцієнтах лінійного розширення різнорідних матеріалів, тим складніше зварювати.
Матеріали з більшим коефіцієнтом лінійного розширення матимуть вищі швидкості теплового розширення та більшу усадку під час охолодження, що спричинить велике зварювальне напруження під час кристалізації розплавленої ванни.Цю зварювальну напругу нелегко усунути, що призводить до великої зварювальної деформації.Завдяки різним напруженим станам матеріалів з обох боків зварного шва легко спричинити тріщини в зварному шві та в зоні термічного впливу, і навіть спричинити відшаровування металу шва від основного металу.
3. Чим більша різниця в теплопровідності і питомій теплоємності різнорідних матеріалів, тим складніше зварювати.
Теплопровідність і питома теплоємність матеріалу погіршують умови кристалізації металу шва, серйозно укрупнюють зерна та впливають на змочуваність вогнетривкого металу.Тому для зварювання слід використовувати потужне джерело тепла.Під час зварювання джерело тепла має бути спрямоване на сторону основного металу з хорошою теплопровідністю.
4. Чим більша електромагнітна різниця між різнорідними матеріалами, тим складніше їх зварювати.
Тому що чим більша електромагнітна різниця між матеріалами, тим нестабільнішою буде зварювальна дуга і тим гіршим буде зварювання.
5. Чим більше інтерметалічних сполук утворюється між різнорідними матеріалами, тим важче зварювати.
Оскільки інтерметалічні сполуки є відносно крихкими, вони можуть легко спричинити тріщини або навіть розрив зварного шва.
6. Під час зварювання різнорідних матеріалів внаслідок зміни металографічної структури зони зварювання або новоутворених конструкцій погіршуються характеристики зварних з’єднань, що створює великі труднощі при зварюванні.
Механічні властивості зони з’єднання та зони термічного впливу погані, особливо пластична в’язкість значно знижена.Через зниження пластичної в'язкості з'єднання та існування зварювальних напруг зварні з'єднання різнорідних матеріалів схильні до утворення тріщин, особливо в зоні термічного впливу зварювання, яка частіше розтріскується або навіть розламується.
7. Чим сильніше окислення різнорідних матеріалів, тим складніше їх зварювати.
Наприклад, коли мідь і алюміній зварюють плавленням, оксиди міді та алюмінію легко утворюються в розплавленій ванні.Під час охолодження та кристалізації оксиди, присутні на границях зерен, можуть зменшити силу міжкристалічного зв’язку.
8. Під час зварювання різнорідних матеріалів зварювальному шву та двом основним металам важко відповідати вимогам однакової міцності.
Це пов’язано з тим, що металеві елементи з низькою температурою плавлення легко горять і випаровуються під час зварювання, що змінює хімічний склад шва і знижує його механічні властивості, особливо при зварюванні різнорідних кольорових металів.
Час публікації: 28 грудня 2023 р
