Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Энергию активации при горячей сварке давлением обеспечивают за счет температуры, которая должна быть не меньше температуры рекристаллизации.
При горячей сварке давлением следует учитывать остаточные напряжения, возникающие в изделиях (например, при остывании биметалла СтЗ+08Х17Т дополнительные остаточные напряжения, возникающие на разделе поверхностей двух металлов, достигают 130 Н/мм2 - возможна пластическая деформация за счет возникших напряжений).
Для соединения стали с медью необходимо обжатие 20%, для других металлов - значительно меньше, чем при холодной прокатке.
Существенным фактором при сварке давлением в горячем состоянии является образование воздушных полостей в пакете. Кстати, такое явление практически отсутствует, если использовать инверторные полуавтоматы http://www.yugpribor.ru/content/invertornye-poluavtomaty-cyclon. При сварке газ должен либо прореагировать с металлом, либо в нем раствориться. Азот - нежелательный газ, поэтому внутрь пакетов помещают газопоглотители. Из одной четырехслойной заготовки получают два биметаллических листа.
При горячем прессовании получают в виде прутков биметаллические заготовки для сверл, фрез и другого инструмента (Р18 - быстрорежущая сталь, содержащая 0,7-0,8% углерода и 18% вольфрама).
Сварка с использованием трения - прижатие поверхностей свариваемых деталей друг к другу и одновременное развитие трения скольжения. Нагрев происходит за счет тепла, генерируемого работой трения.
Для заготовки диаметром 20 мм из низкоуглеродистой стали при скорости 2800 об/мин в начальный момент при разогреве давление составляет р = 40-50 Н/мм2, а затем его увеличивают до р = 100-150 Н/мм2 (стадия проковки). Трение дает не только температуру, но и разрушает окисные пленки, которые мешают процессу схватывания (формообразования).
Высокое стабильное качество сварки не требует очистки поверхности.
Горячей сваркой давлением получают коррозионно-стойкие биметаллические изделия, термобиметаллические листы: Cm+Al, Cm+Cu, Cu+Al, Al+Ti.
Ультразвуковая сварка (сварка трением)
Соединение составляющих композиции происходит в результате воздействия сдвиговых колебаний и небольших сдавливающих усилий.
Давление р=40-120 Н/мм . Амплитуда колебания составляет 20-30 мкм; частота колебания - 18-30 кГц, Температура повышается до нескольких сотен градусов (медь - до 450°С; молибден - до 1500°С).
Ультразвуковую сварку применяют для соединения пластин и деталей малой толщины из металлов, склонных к образованию хрупких интерметаллических включений.
Диффузионно-вакуумная сварка - длительное воздействие повышенной температуры и значительная пластическая деформация. Идет взаимная диффузия атомов в процессе ползучести (ползучесть - нарастание деформации при постоянных напряжениях), выравнивание микровыступов, что сопровождается схватыванием.
Вакуум необходим, чтобы на поверхности металлов не образовывались окисные пленки, которые мешают процессу сваривания. Пленки при атмосферном давлении образуются за 2,4x10в-9 с, а при Рвакуум = 10в-10 мм рт.ст, - за 1,8*10в4 С.
Диффузионно-вакуумную сварку применяют для соединения сложных точных деталей из малопластичных и тугоплавких металлов и сплавов.
- Формообразование при холодной сварке давлением
- Межслойная неравномерность деформации
- Особенности образования соединения и пластической деформации металлов при совместной прокатке
- Факторы, определяющие прочность соединения слоев металлической композиции
- Физическая природа соединения разнородных металлов в твердой фазе