Сварка швов: Техники и лучшие практики

Что такое сварка швов?

Шовная сварка - это передовая технология непрерывной контактной сварки, в которой используется пара вращающихся электродов в форме колеса вместо неподвижных цилиндрических электродов, применяемых при точечной сварке. При вращении электродов вдоль заготовки образуется серия перекрывающихся сварных швов, в результате чего образуется герметичный непрерывный сварной шов.

Этот процесс включает в себя применение давления и электрического тока для создания локального нагрева на границе раздела соединяемых материалов. Тепло, выделяемое электрическим сопротивлением заготовок, приводит к их расплавлению и сплавлению, а давление обеспечивает надлежащий контакт и способствует удалению загрязнений из зоны сварки.

Шовная сварка особенно эффективна для соединения тонколистовых металлов, толщина которых обычно составляет от 0,5 до 3 мм. Она обладает рядом преимуществ, включая высокую скорость производства, отличную герметичность и минимальную деформацию заготовок. Процесс можно легко автоматизировать и интегрировать в крупносерийные производственные линии.

Этот метод сварки находит широкое применение при изготовлении герметичных контейнеров и критических компонентов в различных отраслях промышленности. Он широко используется при производстве:

1. Топливные баки для автомобилей и самолетов
2. Бочки и контейнеры для хранения масла
3. Банки и упаковка для пищевых продуктов
4. Радиаторы и теплообменники
5. Компоненты реактивных двигателей
6. Гильзы от ракет и снарядов
7. Воздуховоды и компоненты систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
8. Корпуса аккумуляторов для электромобилей

Последние достижения в технологии шовной сварки включают в себя интеграцию систем мониторинга в режиме реального времени для контроля качества сварки, разработку специализированных электродных материалов для повышения прочности и проводимости, а также внедрение адаптивных алгоритмов управления для оптимизации параметров сварки на лету.

Электрод для шовной сварки

Электрод, используемый при шовной сварке, представляет собой круглый ролик диаметром от 50 до 600 мм, наиболее распространенный диапазон - 180-250 мм. Толщина ролика обычно находится в диапазоне 10-20 мм.

Используются две основные геометрии контактных поверхностей: цилиндрическая и сферическая, а для специальных применений иногда используются конические поверхности.

Цилиндрические ролики могут иметь как двусторонние, так и односторонние фаски, последние особенно подходят для шовной сварки фальцевых кромок. Ширина контактной поверхности (ω) варьируется в пределах 3-10 мм в зависимости от толщины заготовки. Для сферических роликов радиус кривизны (R) варьируется в пределах 25-200 мм.

Цилиндрические ролики широко используются для сварки различных сталей и высокотемпературных сплавов благодаря своей универсальности. Сферические ролики, напротив, предпочтительнее для легких сплавов благодаря их превосходным характеристикам теплоотвода и равномерному распределению давления, что минимизирует вмятины и снижает риск деформации материала.

Во время работы ролики обычно охлаждаются извне. При сварке цветных металлов и нержавеющей стали в качестве охлаждающей жидкости достаточно чистой водопроводной воды. При сварке углеродистых сталей обычно используется водорастворимый раствор буры 5% для предотвращения окисления и продления срока службы электродов. В некоторых случаях, особенно в аппаратах для сварки алюминиевых сплавов, для более эффективного управления теплом применяются внутренние системы охлаждения циркулирующей водой, хотя такая конфигурация значительно усложняет конструкцию электродов и всей системы.

Метод сварки швов

В зависимости от способа вращения и подачи ролика сварку швов можно разделить на непрерывную, прерывистую и ступенчатую.

При сварке непрерывным швом ролик непрерывно вращается, а ток непрерывно проходит через заготовку. Этот метод легко приводит к перегреву поверхности заготовки и сильному износу электродов, поэтому используется редко. Однако при высокоскоростной шовной сварке (4-15 м/мин) сварное пятно образуется каждые полцикла переменного тока частотой 50 Гц, а пересечение нуля переменного тока эквивалентно времени отдыха, что аналогично прерывистой шовной сварке. Поэтому он нашел применение в производстве цилиндров и бочек.

При сварке прерывистым швом ролик непрерывно вращается, ток периодически проходит через заготовку, образуя шов, состоящий из перекрывающихся плавящихся жил. Благодаря прерывистому току ролик и заготовка могут охлаждаться во время отдыха, что позволяет увеличить срок службы ролика, уменьшить ширину зоны термического влияния и деформацию заготовки, а также достичь лучшего результата. качество сварки.

Этот метод широко используется для шовной сварки различных сталей, высокотемпературных сплавов и титан сплавов менее 1,5 мм. Однако при сварке прерывистым швом плавящееся ядро кристаллизуется под пониженным давлением, когда ролик покидает зону сварки, что может легко привести к перегреву поверхности, образованию усадочных отверстий и трещин (например, при сварке высокотемпературных сплавов).

Хотя расплавленный металл последней точки может заполнить усадочное отверстие предыдущей точки, когда величина наложения сварного шва превышает 50% длины плавящегося ядра, усадочного отверстия последней точки трудно избежать. Однако эта проблема была решена с помощью отечественных микрокомпьютерных блоков управления, которые могут постепенно снижать сварочный ток в начале и конце сварного шва.

При сварке ступенчатым швом ролик прерывисто вращается, а ток проходит через заготовку, когда он неподвижен. Поскольку плавление и кристаллизация металла происходят при неподвижном ролике, улучшается теплоотдача и условия сжатия, что позволяет эффективно улучшить качество сварки и продлить срок службы ролика. Этот метод в основном используется для шва сварка алюминия и магниевые сплавы.

Он также может эффективно улучшить качество сварки высокотемпературных сплавов, но в Китае он не применяется, поскольку этот тип сварочных аппаратов переменного тока встречается редко.

При сварке твердого алюминия и различных металлов толщиной 4+4 мм и более необходимо использовать ступенчатую шовную сварку, при которой к каждой точке сварки прикладывается кузнечное давление, как при точечной сварке, либо одновременно использовать теплые и холодные импульсы. Однако последний случай используется редко.

В зависимости от типа сустава, филейная сварка Их можно разделить на сварку внахлестку, сварку плоских швов под давлением, сварку швов шим, сварку швов электродами из медной проволоки и т.д.

Как и точечная сварка, круговая совместная сварка можно сваривать с помощью пары роликов или с помощью ролика и стержневого электрода. Минимальный нахлест шва такой же, как и при точечной сварке.

Помимо широко используемой двусторонней шовной сварки, существуют также односторонняя одношовная сварка, односторонняя двухшовная сварка и сварка окружного шва малого диаметра при сварке нахлесточных соединений.

Сварка окружного шва малого диаметра может выполняться с помощью
1) электрод роликов, отклоняющийся от оси давления;
2) устройство позиционирования, прикрепленное к аппарату для сварки поперечных швов;
3) кольцеобразный электрод, поверхность заготовки которого имеет коническую форму, а кончик должен приходиться на центр окружного сварного шва малого диаметра для устранения скольжения электрода по заготовке.

Нахлест при сварке плоского шва под давлением намного меньше, чем при сварке общего шва, примерно в 1-1,5 раза больше толщины листа. Во время сварки шов одновременно сплющивается, и толщина шва после сварки в 1,2-1,5 раза превышает толщину листа.

Как правило, используются цилиндрические роликовые поверхности, покрывающие всю часть шва внахлест. Для получения стабильного качества сварки необходимо точно контролировать нахлест, а заготовку прочно зажимать или предварительно фиксировать с помощью фиксирующего шва. Этот метод позволяет получить сварные швы с хорошим внешним видом и широко используется для сварки таких изделий, как пищевые контейнеры и вкладыши для морозильников, изготовленные из низкоуглеродистой и нержавеющей стали.

Сварка внахлестку - это метод решения проблемы сварки шва толстого листа. Поскольку, когда толщина листа достигает 3 мм, при использовании обычной сварки внахлестку происходит медленное скорость сваркиТребуется большой сварочный ток и давление электрода, что может привести к перегреву поверхности и прилипанию электрода, затрудняя сварку. Если использовать сварку с шимом, эти трудности можно преодолеть.

Сварка стыковых швов выполняется следующим образом:

Сначала края частей панели соединяются вместе, а когда стык проходит через ролик, между роликом и панелью постоянно прокладываются две полосы фольги. Толщина фольги составляет 0,2-0,3 мм, а ширина - 4-6 мм. Поскольку фольга увеличивает сопротивление зоны сварки и затрудняет отвод тепла, она благоприятствует образованию расплавленного ядра.

Преимуществами этого метода являются:

• соединение имеет относительно небольшую высоту армирования;
• хороший внешний вид;
• независимо от толщины пластины, толщина фольги одинакова;
• нелегко вызвать разбрызгивание, поэтому давление на электрод должно быть одинаковым для определенного тока;
• нелегко вызвать разбрызгивание, поэтому давление на электрод может быть уменьшено вдвое для определенного тока;
• и деформация зоны сварки мала.

Недостатки: высокие требования к точности шва; во время сварки фольга должна быть проложена между роликом и заготовкой, что повышает сложность автоматизации.

Стыковая сварка электродами из медной проволоки является эффективным методом решения проблемы прилипания покрытия к ролику при шовной сварке стальных листов с покрытием. Во время сварки круглая медная проволока непрерывно подается между роликом и пластиной.

Медная проволока имеет спиральную форму и непрерывно подается через ролик, а затем наматывается на другую катушку. Покрытие прилипает только к медной проволоке и не загрязняет ролик.

Хотя медную проволоку после использования необходимо сдать в металлолом, нет другого метода шовной сварки, который мог бы заменить ее для стальных листов с покрытием, особенно для стальных листов с оловянным покрытием. Поскольку стоимость лома медной проволоки аналогична стоимости медной проволоки, стоимость сварки невелика. Этот метод в основном используется для производства банок для пищевых продуктов.

Процесс сварки швов

Влияние технологических параметров на качество стыковых сварных швов

Формирование стыкового сварного соединения в основном такое же, как и точечного, поэтому факторы, влияющие на качество сварки, аналогичны. К основным факторам относятся сварочный ток, давление электрода, время сварки, время паузы, скорость сварки и диаметр ролика.

1. Сварочный ток

Тепло, необходимое для образования расплавленной ванны в стыковом сварном соединении, выделяется за счет сопротивления зоны сварки протеканию тока, которое такое же, как и при точечной сварке. При заданных условиях сварочный ток определяет проплавление и перекрытие расплавленной ванны. Для сварки низкоуглеродистой стали средняя величина проплавления наплавленного слоя составляет 30-70% от толщины листа, при этом оптимальной является величина 45-50%. Для получения газонепроницаемого стыкового шва перекрытие зоны наплавки должно быть не менее 15-20%.

Когда сварочный ток превышает определенное значение, увеличение тока приведет только к увеличению проплавления и перекрытия расплавленной ванны без повышения прочности соединения, что неэкономично. Если сила тока слишком велика, это также может привести к таким дефектам, как чрезмерная вмятина и прожог.

Из-за значительного отвода, вызванного перекрытием ванн с расплавом при стыковой сварке, сварочный ток обычно увеличивается на 15-40% по сравнению с точечной сваркой.

2. Давление электрода

Влияние давления электрода на размер расплавленного бассейна в стыковая сварка такой же, как и при точечной сварке. Чрезмерное давление электрода вызывает чрезмерное углубление и ускоряет деформацию и износ ролика. Недостаточное давление чревато образованием пористости и может привести к выгоранию ролика из-за чрезмерного контактного сопротивления, что сокращает срок его службы.

3. Время сварки и время паузы

При стыковой сварке размер расплавленного слоя в основном регулируется временем сварки, а величина перекрытия - временем охлаждения. При низких скоростях сварки соотношение времени сварки и паузы 1,25:1-2:1 позволяет достичь удовлетворительных результатов. При увеличении скорости сварки расстояние между швами увеличивается, поэтому для достижения одинакового перекрытия необходимо увеличить соотношение. Поэтому на высоких скоростях сварки соотношение времени сварки и паузы составляет 3:1 или выше.

4. Скорость сварки

Скорость сварки зависит от свариваемого металла, толщины листа, а также от требований к прочности и качеству сварного шва. Более низкие скорости сварки обычно используются при сварке нержавеющей стали, высокотемпературных сплавов и цветных металлов, чтобы избежать разбрызгивания и получить сварные швы высокой плотности. Иногда используется ступенчатая стыковая сварка, при которой весь процесс формирования расплавленной ванны происходит при неподвижном ролике. Скорость сварки при этом типе стыковой сварки значительно ниже, чем при прерывистой стыковой сварке.

Скорость сварки определяет площадь контакта между роликом и пластиной, а также время контакта между роликом и зоной нагрева, тем самым влияя на нагрев и охлаждение шва. При увеличении скорости сварки необходимо увеличить сварочный ток для получения достаточного тепла. Чрезмерная скорость сварки может привести к выгоранию поверхности пластины и прилипанию электрода, что ограничивает скорость сварки даже при использовании внешнего водяного охлаждения.

Выбор параметров процесса сварки шва

Оптимизация параметров процесса шовной сварки имеет решающее значение для получения высококачественных швов и в первую очередь зависит от свойств материала, толщины, требований к качеству и имеющегося оборудования. Хотя первоначальный выбор параметров может быть основан на рекомендованных данных, для достижения оптимальных результатов необходима точная настройка путем экспериментальных испытаний.

Выбор размера роликов осуществляется по принципам, аналогичным выбору электродов при точечной сварке. Последние тенденции говорят в пользу узких роликов с шириной контактной поверхности 3-5 мм, что дает ряд преимуществ:

1. Уменьшение краевого эффекта
2. Небольшой вес конструкции
3. Повышенная тепловая эффективность
4. Низкие требования к мощности сварочных аппаратов

Взаимодействие между геометрией роликов и характеристиками заготовки существенно влияет на качество сварного шва:

1. Диаметр валков и кривизна пластин:

• Влияние на площадь контакта между роликом и пластиной
• Влияние на распределение тока и теплоотдачу
• Может вызвать смещение сварного самородка

2. Асимметричные конфигурации:

• Неодинаковые диаметры роликов: Самородок смещается в сторону ролика меньшего диаметра
• Изогнутые пластины: Самородок смещается в сторону выпуклой стороны пластины

При сварке разнородных толщин или материалов методы коррекции смещения самородков аналогичны методам точечной сварки. Стратегии включают:

• Различные диаметры и ширина роликов
• Использование различных материалов роликов (например, медных сплавов с различной проводимостью)
• Установка прокладок между роликом и пластиной

Для шовной сварки пластин со значительной разницей в толщине:

1. Отвод тока в зоне уже заваренного шва частично смягчает смещение самородков в сторону более толстой пластины.
2. Большая разница в толщине может привести к недостаточному проникновению более тонкой пластины.
3. Меры по устранению смещения самородков приобретают решающее значение:

• Используйте медный сплав с более низкой проводимостью для ролика со стороны тонкой пластины
• Уменьшите ширину и диаметр валика со стороны более тонкой пластины

Оптимизация процессов сварки швов:

1. Проведение тщательного анализа материалов и оценка требований к качеству
2. Начните с рекомендуемых параметров, затем уточните их с помощью контролируемых экспериментов
3. Контролируйте и корректируйте смещение самородков, особенно при использовании разнородных материалов или толщины
4. Рассмотрите усовершенствованные конструкции роликов или материалы для сложных задач
5. Внедрение систем мониторинга и контроля процесса для обеспечения стабильного качества сварки

Тщательно подбирая и настраивая эти параметры, производители могут получить высококачественные сварные швы с оптимальной прочностью, внешним видом и эффективностью в широком диапазоне применений и сочетаний материалов.

Проектирование стыковых соединений с пазовой сваркой

Принципы конструирования стыковых соединений с канавочной сваркой схожи с принципами конструирования нахлесточных соединений и точечной сварки, за исключением технологий сварки плоских канавок и сварки канавок с шиммированием. Однако ключевое различие заключается в оснастке: в отличие от электродов для точечной сварки, ролики для шовной сварки не могут иметь специализированную форму. Это ограничение требует тщательного учета доступности прокатных кругов при проектировании конструкций для канавочной сварки.

При сварке заготовок с малым радиусом кривизны возникает серьезная проблема. Минимально достижимый радиус внутреннего катящегося колеса ограничен, что может привести к смещению расплавленной сварочной ванны наружу. В крайних случаях это смещение может привести к недостаточному проплавлению наружной пластины, что нарушит целостность соединения.

Чтобы смягчить эти проблемы, рекомендуется по возможности избегать конструкций с чрезмерно малыми радиусами кривизны. Однако в тех случаях, когда неизбежны как плоские участки, так и участки с очень малым радиусом кривизны - например, при изготовлении топливных баков мотоциклов, - можно использовать адаптивные параметры сварки. В частности, увеличение сварочного тока при обработке участков с малым радиусом может помочь обеспечить полное проплавление и провар.

Такой адаптивный подход особенно эффективен при использовании современных сварочных систем с микрокомпьютерным управлением, которые обеспечивают точную настройку параметров сварки в режиме реального времени. Эти системы могут быть запрограммированы на автоматическую модуляцию тока, напряжения и скорости перемещения в зависимости от свариваемой геометрии, что обеспечивает стабильное качество сварки при различных контурах.

Кроме того, для достижения оптимальных результатов при сварке канавок сложной геометрии:

1. Рассмотрите возможность использования гибких медных подложных полос для поддержки сварочной ванны и улучшения распределения тепла на участках с малым радиусом.
2. Внедрение технологий импульсной сварки для лучшего контроля подачи тепла и минимизации деформаций в тонкостенных деталях.
3. Использование передовых систем отслеживания швов обеспечивает точное позиционирование электродов, что особенно важно при выполнении работ с переменным радиусом.

Интегрируя эти конструктивные соображения и передовые технологии сварки, производители могут получить высококачественные стыковые соединения с канавками в широком диапазоне геометрии, обеспечивая как структурную целостность, так и эстетическое качество конечного продукта.

Сварка распространенных металлов

Шовная сварка низкоуглеродистой стали

Низкоуглеродистая сталь - лучший материал для шовной сварки благодаря своим превосходным качествам. свариваемость. Для сварки внахлестку низкоуглеродистой стали в зависимости от назначения и использования могут применяться высокоскоростные, среднескоростные и низкоскоростные схемы.

Условия сварки внахлестку низкоуглеродистой стали приведены в таблице ниже. При ручном перемещении заготовки часто используется средняя скорость, чтобы облегчить выравнивание по заданному месту сварки.

При автоматической сварке можно использовать высокую скорость или более высокие скорости, если мощность сварочного аппарата достаточна. Если мощность сварочного аппарата недостаточна, а высокая ширина и глубина проплавления не могут быть гарантированы без снижения скорости, то следует использовать низкую скорость.

Условия сварки швом низкоуглеродистой стали

В следующих двух таблицах приведены условия сварки для непрерывной электрической круговой сварки и сварки встык низкоуглеродистой стали.

Условия сварки швом низкоуглеродистой стали

Условия сварки полосы с обратной стороны из низкоуглеродистой стали

Шовная сварка закаленной и отпущенной легированной стали

При сварке закаленных легированная стальДля устранения закалочной структуры также необходима послесварочная термообработка, которая должна выполняться с использованием метода двухимпульсного нагрева.

Во время сварки и отпуска заготовка не должна перемещаться и должна выполняться на сварочном аппарате с прерывистым швом. Если такое оборудование недоступно и имеется только аппарат для сварки прерывистым швом, рекомендуется использовать более длительное время сварки и более слабые условия. В следующей таблице приведены рекомендуемые значения для сварки закаленной легированной стали при данных условиях.

Условия сварки для шовной сварки низколегированной стали

Примечание: Диаметр прокатки составляет 150-200 мм.

Шовная сварка стальных листов с покрытием

Сварка швов оцинкованных стальных листов

Когда шов сварка оцинкованной стали пластин, следует обратить внимание на предотвращение растрескивания и нарушения герметичности сварного шва. Причина растрескивания заключается в том, что цинк, оставшийся в зона слияния и диффузия в зону термического воздействия делают соединение хрупким, которое затем подвергается напряжению. Метод предотвращения растрескивания заключается в выборе правильных параметров процесса.

Испытания показали, что чем меньше провар (10-26%), тем меньше дефектов в виде трещин. Высокая скорость сварки шва может привести к плохому отводу тепла, перегреву поверхности и большей глубине проплавления, что может легко вызвать образование трещин. В целом, в условиях обеспечения диаметра проплавления и прочности шва следует по возможности выбирать малый ток, низкую скорость сварки и сильное внешнее водяное охлаждение.

Ролики могут легко использовать передачу цветочного стального колеса для регулировки размера и очистки поверхности роликов в любое время. В таблице ниже приведены условия сварки для оцинкованных стальная пластина сварка швов.

Условия сварки для различных типов шва оцинкованной листовой стали

Шовная сварка стальных листов с алюминиевым покрытием.

Условия сварки для первого типа шовной сварки оцинкованных стальных листов приведены в таблице ниже:

Условия сварки швом стальных листов с алюминиевым покрытием

Для второго типа стального листа с алюминиевым покрытием, как и при точечной сварке, сила тока должна быть увеличена на 15-20%. Из-за более сильной адгезии, чем у оцинкованного стального листа, необходимо регулярно обслуживать ролики.

Сварка швом стальных листов с алюминиевым напылением

Стальные листы с алюминиевым напылением устойчивы к коррозии, поэтому их часто используют для изготовления автомобильных топливных баков. Шовная сварка листов из стали с алюминиевым покрытием аналогична сварке листов из оцинкованной стали, при этом основное внимание уделяется проблемам растрескивания. Параметры процесса приведены в таблице ниже:

Условия сварки для Оцинкованный стальной лист Сварка швов

Сварка швом нержавеющей стали и высокотемпературных сплавов

Шов сварка нержавеющей стали менее сложна и обычно выполняется с помощью сварки переменным током. В таблице ниже приведены условия сварки для шва из нержавеющей стали:

Условия сварки в шов нержавеющей стали (1Cr18Ni9Ti) (HB/Z78-84)

При шовной сварке высокотемпературных сплавов из-за их высокого удельного электрического сопротивления и многократного нагрева шва велика вероятность возникновения сегрегации кристаллов и перегретых структур, что может привести к образованию заусенцев, выдавливаемых с поверхности заготовки.

Чтобы предотвратить это, необходимо использовать очень низкую скорость сварки и более длительное время охлаждения для облегчения отвода тепла. В таблице ниже приведены условия сварки высокотемпературных сплавов:

Условия сварки для шовной сварки высокотемпературных сплавов (GH33, GH35, GH39, GH44)

Шовная сварка цветных металлов:

Шовная сварка алюминиевого сплава

Когда шов сварка алюминиевого сплаваИз-за высокой электропроводности и серьезных отклонений сварочный ток должен быть увеличен на 15-50% по сравнению с точечной сваркой, а давление электрода должно быть увеличено на 10%.

Более того, мощные однофазные сварочные аппараты переменного тока серьезно повлияют на баланс трехфазных нагрузок в электросети.

Поэтому для шовной сварки алюминиевых сплавов в стране обычно используются трехфазные импульсные аппараты постоянного тока или аппараты для поэтапной сварки с вторичным выпрямителем. В таблице ниже приведены условия сварки алюминиевого сплава с помощью импульсного аппарата для шовной сварки постоянным током FJ-400.

Условия сварки шва алюминиевого сплава

Для улучшения отвода тепла при шовной сварке алюминиевого сплава предпочтительно использовать сферический торцевой ролик и обязательно использовать внешнее водяное охлаждение.

Шовная сварка меди и медных сплавов:

Исключительная электро- и теплопроводность меди и большинства медных сплавов создает значительные трудности для процессов шовной сварки. Эти свойства приводят к быстрому отводу тепла, что затрудняет достижение и поддержание необходимой температуры плавления на границе раздела швов. Однако некоторые медные сплавы с пониженной электропроводностью, такие как фосфористая, кремнистая и алюминиевая бронза, могут успешно свариваться швом при определенных условиях.

При шовной сварке этих поддающихся медных сплавов параметры процесса должны быть тщательно отрегулированы, чтобы компенсировать их уникальные характеристики материала:

1. Ток: По сравнению с низкоуглеродистой сталью требуется значительно больший сварочный ток. Повышенный ток помогает преодолеть быстрое рассеивание тепла и обеспечивает достаточное поступление энергии для правильного сплавления.
2. Давление электрода: В отличие от обычной практики сварки, используется более низкое давление электрода. Такое пониженное давление помогает сконцентрировать плотность тока на границе шва, способствуя локальному нагреву и проплавлению.
3. Скорость сварки: Как правило, более низкая скорость сварки необходима для обеспечения достаточного нагрева зоны сварки.
4. Материал электродов: Часто используются специализированные материалы электродов, такие как медно-хромовые или медно-циркониевые сплавы, выдерживающие большие токи и температуры.
5. Защитный газ: В некоторых случаях для предотвращения окисления и улучшения качества сварки можно использовать инертный защитный газ (например, аргон).

Важно отметить, что даже при таких корректировках свариваемость и свойства соединения могут не соответствовать тем, которые достигаются при использовании более легко свариваемых материалов. Поэтому при использовании высокопроводящей меди и медных сплавов, когда шовная сварка оказывается непрактичной или дает неудовлетворительные результаты, следует рассмотреть альтернативные методы соединения, такие как пайка, пайка или механическое крепление.

Шовная сварка титана и его сплавов

Шовная сварка титана и его сплавов требует тщательного учета их уникальных свойств, хотя этот процесс имеет некоторые общие черты со сваркой нержавеющей стали. Высокое соотношение прочности и веса, отличная коррозионная стойкость и низкая теплопроводность титана обусловливают необходимость применения особых параметров и технологий сварки.

Хотя общие условия сварки сопоставимы с теми, что используются для нержавеющей стали, необходимо внести несколько ключевых корректировок:

1. Давление электрода: Как уже отмечалось, для титана требуется несколько меньшее давление электрода по сравнению с нержавеющей сталью. Такое снижение помогает предотвратить чрезмерную деформацию и потенциальное охрупчивание зоны сварки.
2. Защитный газ: Защитная оболочка из инертного газа, обычно чистого аргона или гелия, имеет решающее значение для предотвращения окисления и сохранения целостности сварного шва. Защитная оболочка должна выходить за пределы сварочной ванны, чтобы защитить зону термического влияния при остывании.
3. Чистота: Титан сильно реагирует при повышенных температурах. Убедитесь, что все поверхности тщательно очищены и не содержат загрязнений, чтобы предотвратить охрупчивание или пористость в сварном шве.
4. Контроль подачи тепла: Из-за низкой теплопроводности титана тепло имеет тенденцию концентрироваться в зоне сварки. Тщательный контроль параметров сварки, включая ток, напряжение и скорость перемещения, необходим для предотвращения перегрева и потенциального роста зерна.
5. Скорость охлаждения: Контролируемое охлаждение важно для поддержания оптимальных механических свойств. Быстрое охлаждение может привести к чрезмерной твердости, а медленное - к нежелательному росту зерна.
6. Послесварочная термообработка: В зависимости от конкретного титанового сплава и требований к применению может потребоваться послесварочная термообработка для снятия остаточных напряжений и оптимизации механических свойств.

При соблюдении этих требований и использовании правильной техники шовная сварка титана и его сплавов позволяет получить высококачественные и прочные швы, подходящие для сложных аэрокосмических, медицинских и промышленных применений.