Введение в основы сварки. Васильев В.И - 244 стр.

UptoLike

244
шем металле растворимость водорода незначительна. С повышением
температуры растворимость водорода возрастает, особенно при перехо-
де в жидкое состояние. Азот имеет малое сродство к меди и нераство-
рим в ней. Насыщение металла шва газами может быть предпосылкой
к образованию пористости. Пористость в швах могут вызвать водяные
пары, появившиеся в металле в результате реакции с кислородом оксида
меди Сu
2
О. Водяные пары, накапливаясь в микродефектах металла, соз-
дают в них давление, разрушающее металл с образованием микротре-
щин. Это явление носит название водородной болезни меди. Возникно-
вение пор и микротрещин может быть связано и с усадочными явле-
ниями, протекающими в процессе кристаллизации сварного шва. Низ-
кая стойкость меди и ее сплавов против возникновения пор в швах в ос-
новном обусловлена активным взаимодействием меди с водородом
и протеканием при этом сопутствующих процессов (образование водя-
ных паров, выделение газообразного водорода).
Медь и ее сплавы при сварке подвержены образованию горячих
трещин. Это обусловлено высоким значением коэффициента теплового
расширения, большой величиной литейной усадки при затвердевании и
высокой теплопроводностью в сочетании с наличием в меди и ее спла-
вах вредных примесей (кислорода, сурьмы, висмута, серы, свинца), ко-
торые образуют с медью легкоплавкие эвтектики. При затвердевании
металла шва эвтектики сосредотачиваются по границам кристаллитов,
снижая межкристаллитную прочность. Для обеспечения высоких
свойств металла концентрацию примесей в меди ограничивают. Напри-
мер, в меди допускается не более 0,005 % сурьмы, 0,005 % висмута,
0,004 % серы.
При сварке меди и ее сплавов в швах формируется крупнокристал-
листическая структура. Это связано с тем, что высокая теплопровод-
ность меди и ее сплавов при сварке способствует интенсивному распро-
странению теплоты от центра сварного шва в основной металл.
При этом создаются благоприятные условия для направленной кристал-
лизации от зоны сплавления вглубь сварочной ванны. В шве кристалли-
ты вытягиваются в направлении теплового потока, образуя крупнозер-
нистую столбчатую структуру. Интенсивное распространение теплоты в
основной металл при сварке способствует также росту зерна в зоне тер-
мического влияния.
Основными трудностями при сварке меди являются:
1) легкая окисляемость в расплавленном состоянии, что способствует
образованию горячих трещин;
2) влияние вредных примесей, усугубляющих склонность к трещино-
образованию и охрупчиванию металла швов;