Постоје неки инхерентни проблеми у заваривању различитих метала који ометају његов развој, као што су састав и перформансе зоне фузије различитог метала.Већина оштећења различите структуре заваривања метала настаје у зони фузије.Због различитих карактеристика кристализације шавова у сваком делу у близини зоне фузије, такође је лако формирати прелазни слој са лошим перформансама и променама у саставу.
Поред тога, због дугог времена на високој температури, дифузиони слој у овој области ће се проширити, што ће додатно повећати неравнине метала.Штавише, када су различити метали заварени или након термичке обраде или операције на високој температури након заваривања, често се открије да угљеник са нисколегиране стране „мигрира“ кроз границу шава до шава високе легуре, формирајући слојеве за разугљичење на обе стране фузионе линије.А слој карбуризације, основни метал формира слој за разугљичење на страни ниске легуре, а слој за карбуризацију се формира на страни завара високе легуре.
Препреке и баријере за употребу и развој различитих металних конструкција се углавном манифестују у следећим аспектима:
1. На собној температури, механичка својства (као што су затезање, удар, савијање, итд.) површине завареног споја различитих метала су генерално боље од оних основног метала који се завари.Међутим, на високим температурама или након дуготрајног рада на високим температурама, перформансе подручја споја су инфериорне у односу на основни метал.материјал.
2. Између аустенитног шава и основног метала перлита постоји прелазна зона мартензита.Ова зона има малу жилавост и представља крхки слој високе тврдоће.То је такође слаба зона која узрокује квар и оштећење компоненти.То ће смањити заварену структуру.поузданост употребе.
3. Миграција угљеника током термичке обраде након заваривања или рада на високим температурама ће изазвати формирање угљенисаних слојева и разугљичених слојева са обе стране линије фузије.Уопштено се верује да ће смањење угљеника у декарбозираном слоју довести до великих промена (генерално погоршање) у структури и перформансама подручја, чинећи ову област склоном раном квару током рада.Делови квара многих високотемпературних цевовода у експлоатацији или тестирању концентрисани су у слоју за декарбонизацију.
4. Неуспех је повезан са условима као што су време, температура и наизменични стрес.
5. Термичка обрада након заваривања не може елиминисати расподелу заосталог напрезања у подручју споја.
6. Нехомогеност хемијског састава.
Када се заварују различити метали, пошто су метали са обе стране вара и састав легуре шава очигледно различити, током процеса заваривања, основни метал и материјал за заваривање ће се растопити и мешати један са другим.Уједначеност мешања ће се променити са променом процеса заваривања.Промене, а уједначеност мешања је такође веома различита на различитим позицијама завареног споја, што резултира нехомогеношћу хемијског састава завареног споја.
7. Нехомогеност металографске структуре.
Због дисконтинуитета хемијског састава завареног споја, након доживљавања термичког циклуса заваривања, у свакој области завареног споја појављују се различите структуре, а у појединим областима често се појављују изузетно сложене организационе структуре.
8. Дисконтинуитет перформанси.
Разлике у хемијском саставу и металографској структури заварених спојева доводе до различитих механичких својстава заварених спојева.Чврстоћа, тврдоћа, пластичност, жилавост, ударна својства, пузање при високим температурама и својства издржљивости различитих подручја дуж завареног споја су веома различити.Ова значајна нехомогеност чини да се различите области завареног споја понашају веома различито под истим условима, при чему се појављују ослабљене и ојачане области.Посебно у условима високе температуре, заварени спојеви различитих метала су у употреби током процеса сервисирања.Често се јављају рани кварови.
Карактеристике различитих метода заваривања при заваривању различитих метала
Већина метода заваривања се може користити за заваривање различитих метала, али приликом одабира метода заваривања и формулисања мера процеса, карактеристике различитих метала ипак треба узети у обзир.У складу са различитим захтевима основног метала и заварених спојева, заваривање фузијом, заваривање под притиском и друге методе заваривања се користе у заваривању различитих метала, али свака има своје предности и недостатке.
1. Заваривање
Најчешће коришћена метода заваривања фузијом у заваривању различитих метала је заваривање електродама, заваривање под водом, заваривање заштићеним гасом, заваривање шљаком, заваривање плазма, заваривање електронским снопом, ласерско заваривање, итд. однос или контролу количине топљења различитих материјала металне основе, обично се могу користити заваривање електронским снопом, ласерско заваривање, заваривање плазма луком и друге методе са већом густином енергије извора топлоте.
Да би се смањила дубина продирања, могу се применити технолошке мере као што су индиректни лук, заокретна жица за заваривање, тракаста електрода и додатна жица за заваривање без напона.Али без обзира на све, све док се ради о заваривању фузијом, део основног метала ће се увек истопити у завар и изазвати разблаживање.Поред тога, формираће се и интерметална једињења, еутектика итд.Да би се ублажили такви негативни ефекти, време задржавања метала у течном или високотемпературном чврстом стању мора бити контролисано и скраћено.
Међутим, упркос сталном унапређењу и унапређењу метода заваривања и процесних мера, и даље је тешко решити све проблеме при заваривању различитих метала, јер постоји много врста метала, различити захтеви за перформансама и различити облици спојева.У многим случајевима, неопходно је да се заваривање под притиском или друге методе заваривања користе за решавање проблема заваривања специфичних различитих металних спојева.
2. Заваривање под притиском
Већина метода заваривања под притиском само загрева метал за заваривање до пластичног стања или га чак не загрева, већ примењује одређени притисак као основну особину.У поређењу са фузионим заваривањем, заваривање под притиском има одређене предности при заваривању различитих металних спојева.Све док облик споја дозвољава и квалитет заваривања може да испуни захтеве, заваривање под притиском је често разумнији избор.
Током заваривања под притиском, површине интерфејса различитих метала се могу истопити, али и не морају.Међутим, због утицаја притиска, чак и ако на површини постоји растопљени метал, он ће бити екструдиран и испуштен (као што је флеш заваривање и заваривање трењем).Само у неколико случајева након заваривања под притиском (као што је тачкасто заваривање) остане растопљени метал.
Пошто се заваривање под притиском не загрева или је температура загревања ниска, може смањити или избећи штетне ефекте термичких циклуса на својства метала основног метала и спречити стварање крхких интерметалних једињења.Неки облици заваривања под притиском могу чак истиснути интерметална једињења која су настала из споја.Поред тога, нема проблема са променама својстава метала шава услед разблаживања током заваривања под притиском.
Међутим, већина метода заваривања под притиском има одређене захтеве за облик споја.На пример, тачкасто заваривање, заваривање шавова и ултразвучно заваривање морају да користе спојеве у преклопу;током заваривања трењем, најмање један радни предмет мора имати попречни пресек ротирајућег тела;Експлозијско заваривање је применљиво само на спојеве веће површине итд. Опрема за заваривање под притиском још увек није популарна.Ово несумњиво ограничава обим примене заваривања под притиском.
3. Друге методе
Поред заваривања фузијом и заваривања под притиском, постоји неколико метода које се могу користити за заваривање различитих метала.На пример, лемљење је метода заваривања различитих метала између додатног и основног метала, али оно о чему се овде говори је посебнији метод лемљења.
Постоји метода која се зове фузионо заваривање-лемљење, то јест, страна основног метала ниске тачке топљења споја различитог метала је заварена фузијом, а страна основног метала са високом тачком топљења је лемљена.И обично се исти метал као основни материјал ниске тачке топљења користи као лем.Дакле, процес заваривања између метала за лемљење и основног метала ниске тачке топљења је исти метал и нема посебних потешкоћа.
Процес лемљења је између метала за пуњење и основног метала високе тачке топљења.Основни метал се не топи нити кристализује, што може избећи многе проблеме са завареношћу, али је додатни метал неопходан да би могао добро навлажити основни метал.
Друга метода се назива еутектичко лемљење или еутектичко дифузионо лемљење.Ово је да се контактна површина различитих метала загреје на одређену температуру, тако да два метала формирају еутектику ниске тачке топљења на контактној површини.Еутектик ниске тачке топљења је течан на овој температури, у суштини постаје нека врста лема без потребе за спољним лемом.Метода лемљења.
Наравно, ово захтева формирање еутектика ниске тачке топљења између два метала.Током дифузионог заваривања различитих метала, додаје се материјал међуслоја, а материјал међуслоја се загрева под веома ниским притиском да би се растопио, или формирао еутектику ниске тачке топљења у контакту са металом који се завари.Танки слој течности формиран у овом тренутку, након одређеног периода процеса очувања топлоте, чини да се материјал међуслоја топи.Када се сви материјали међуслојева дифундују у основни материјал и хомогенизују, може се формирати различит метални спој без међуматеријала.
Ова врста методе ће произвести малу количину течног метала током процеса заваривања.Због тога се назива и прелазно заваривање течне фазе.Њихова заједничка карактеристика је да у зглобу нема структуре ливења.
Ствари које треба обратити пажњу приликом заваривања различитих метала
1. Размотрити физичка, механичка својства и хемијски састав завареног споја
(1) Из перспективе једнаке чврстоће, изаберите шипке за заваривање које задовољавају механичка својства основног метала, или комбинујте заварљивост основног метала са шипкама за заваривање неједнаке чврстоће и добре заварљивости, али узмите у обзир структурни облик заварити да задовољи једнаку снагу.Снага и други захтеви за крутост.
(2) Нека његов састав легуре буде у складу са или близу основног материјала.
(3) Када основни метал садржи високе нивое штетних нечистоћа Ц, С и П, треба изабрати шипке за заваривање са бољом отпорношћу на пуцање и порозност.Препоручује се употреба електроде од калцијум-титанијум оксида.Ако се и даље не може решити, може се користити штап за заваривање са ниским садржајем водоника натријум.
2. Размотрити услове рада и перформансе завара
(1) Под условом носивости динамичког оптерећења и ударног оптерећења, поред обезбеђивања чврстоће, постоје високи захтеви за ударну жилавост и издужење.Електроде типа са ниским садржајем водоника, калцијум-титанијума и типа гвожђе-оксида треба изабрати истовремено.
(2) Ако су у контакту са корозивним медијима, одговарајуће шипке за заваривање од нерђајућег челика морају се одабрати на основу врсте, концентрације, радне температуре медија и да ли је у питању општа одећа или интергрануларна корозија.
(3) Када се ради у условима хабања, треба разликовати да ли је то нормално или ударно хабање, и да ли је то хабање при нормалној температури или високој температури.
(4) Када се ради у нетемпературним условима, треба изабрати одговарајуће шипке за заваривање које обезбеђују механичка својства на ниским или високим температурама.
3. Размотрити сложеност збирног облика завара, крутост, припрему прелома заваривања и положај заваривања.
(1) За заварене спојеве сложених облика или велике дебљине, напон скупљања метала шава током хлађења је велики и долази до појаве пукотина.Морају се одабрати шипке за заваривање са јаком отпорношћу на пуцање, као што су шипке за заваривање са ниским садржајем водоника, шипке за заваривање високе жилавости или шипке за заваривање са гвожђе-оксидом.
(2) За заварене делове који се због услова не могу преврнути морају се изабрати заваривачке шипке које се могу заварити у свим положајима.
(3) За делове за заваривање које је тешко очистити, користите киселе шипке за заваривање које су високо оксидирајуће и неосетљиве на каменац и уље да бисте избегли дефекте као што су поре.
4. Размотрите опрему места заваривања
На местима где не постоји машина за заваривање једносмерном струјом, није препоручљиво користити шипке за заваривање са ограниченим напајањем једносмерном струјом.Уместо тога, треба користити шипке за заваривање са АЦ и ДЦ напајањем.Неки челици (као што је перлитни челик отпоран на топлоту) треба да елиминишу термички стрес након заваривања, али се не могу термички обрађивати због услова опреме (или структурних ограничења).Уместо тога треба користити шипке за заваривање направљене од материјала који нису базни метали (као што је аустенитни нерђајући челик), а термичка обрада после заваривања није неопходна.
5. Размотрити побољшање процеса заваривања и заштиту здравља радника
Тамо где и киселе и алкалне електроде могу да испуне захтеве, киселе електроде треба користити што је више могуће.
6. Размотрите продуктивност рада и економску рационалност
У случају истих перформанси, требало би да покушамо да користимо јефтиније киселе шипке за заваривање уместо алкалних шипки за заваривање.Међу киселим шипкама за заваривање, титанијумски тип и титан-калцијумски тип су најскупљи.У складу са стањем минералних ресурса моје земље, титанијум гвожђе треба енергично промовисати.Обложена шипка за заваривање.
Време поста: 27.10.2023