Низкоуглеродистая сталь хорошо сваривается при стыковой сварке вследствие отсутствия элементов, даю­щих тугоплавкие окислы; узкого интервала кристалли­зации; малой чувствительности к закалке; пластичности в широком интервале температур и относительно высокого электросопротивления.

Плотность тока при непрерывном оплавлении низко­углеродистой стали 8—30 А/мм2, средняя скорость оплавления 0,8—1,5 мм/с, конечная скорость при непре­рывном оплавлении 4—5 мм/с. Удельная мощность при непрерывном оплавлении 0,2—0,3 кВ А/мм2, а при сварке с подогревом 0,1—0.2 кВА/мм2. Скорость осадки должна быть не менее 30 мм/с. Давление осадки при непрерывном оплавлении составляет 6—8 кгс/мм2.

При сварке среднеуглеродистых и низколегированных сталей давление осадки приходится увеличивать на 25— 50% в связи с их большей прочностью при высоких тем­пературах. Повышение содержания углерода уменьшает вероятность окисления и облегчает формирование соеди­нений, свободных от окислов. Пластичность соединений из этих сталей повышают подогревом и замедленным охла­ждением или последующей термообработкой.

Особенности сварки высокоуглеродистых сталей свя­заны с большим интервалом их кристаллизации и склон­ностью к закалке. Большое содержание углерода приво­дит к интенсивному выделению при оплавлении окиси углерода, что резко уменьшает окисление оплавленной поверхности торцов и позволяет сваривать высокоугле­родистые стали при умеренных скоростях оплавления и осадки. Для предотвращения образования усадочных рыхлот в зоне частичного расплавления эти стали целе­сообразно сваривать при возможно меньшей глубине про­грева деталей и применять повышенное давление осадки (до 10—12 кгс/мм2). Пластичность соединений повышают замедленным охлаждением, отпуском после охлаждения деталей или изотермическим отпуском сразу после сварки-

Особенность сварки высоколегированных перлитных

сталей связана с их склонностью к закалке и высоким сопротивлением пластической деформации. В зависимости от рода и степени легирования давление осадки повышают на 50—100% по сравнению с давлением осадки низкоугле­родистой стали. При сварке желательны повышенные скорости оплавления и осадки. После сварки изделия из этих сталей обычно подвергаются местной или общей термо­обработке.

Аустенитные стали хорошо свариваются при условии интенсивного оплавления перед осадкой и большой ско­рости осадки. Это связано с образованием на оплавленной поверхности тугоплавких окислов хрома. Конечная ско­рость оплавления должна быть не менее 5—6 мм/с, а ско­рость осадки не менее 50 мм/с. В связи с жаропрочностью этих металлов необходимое давление осадки в 2—3 раза выше, чем при сварке низкоуглеродистой стали.

Особенности сварки алюминия и его сплавов связаны с высокой. теплопроводностью этих сплавов и образованием на торцах тугоплавкой окисной пленки. Необходимо применение большой конечной скорости оплавления (до 20 мм/с), большой величины осадки и большой ско­рости осадки (более 150 мм/с). Алюминиевые сплавы опла­вляются при больших плотностях тока перед осадкой (40— 60 А/мм2). Давление осадки при обычной схеме деформа­ции составляет 15—30 кгс/мм2. Для сварки алюминиевых сплавов целесообразна осадка с принудительным формиро­ванием стыка. Применение формирующих губок устра­няет расслоения и рыхлости, которые часто образуются при свободной осадке, и значительно улучшает качество соединений.

Принудительное формирование стыка обеспечивается и при сварке со срезанием грата ножами в процессе осадки. При использовании принудительного формирования да­вление осадки может достигать 50 кгс/мм2. На выбор параметров режима существенно влияет состав и состояние сплава. Упрочненные сплавы и сплавы с широким интер­валом кристаллизации сваривают с кратковременным нагревом при больших конечных скоростях оплавления 20 мм/с). Неупрочненные сплавы можно сваривать с Длительным нагревом при меньших конечных скоростях оплавления. При сварке деталей большого сечения исполь — Уют предварительный подогрев сопротивлением при Увеличенной установочной длине и плотности тока 5—

7 А/мм2. Подогрев длительностью 30—40 с сплавов АМц и Д16 до 150—200° С и сплава АМгб до 300° С не разупроч — няет эти сплавы.

Медь и ее сплавы свариваются хуже алюминия из-за более высокой теплопроводности и температуры плавле­ния. При сварке меди оплавление проводится по зависи­мости s = kt3/2 при конечной скорости 20 мм/с. Плотность тока при оплавлении составляет 50—80 А/мм2, а удель­ная мощность достигает 2,5 кВ А/мм2. Осадку выполняют со скоростью 200 мм/с при давлении 40—95 кгс/мм2.

При сварке латуни из-за опасности выгорания цинка и высокой тепло — и электропроводности также применяют большие конечные скорости оплавления и осадки. Прутки диаметром 10—20 мм из латуней Л62 и ЛС59-1 оплавляют при небольшой постоянной скорости (0,7—1 мм/с), кото­рую постепенно повышают до 2 мм/с, а перед осадкой резко увеличивают до 15 мм/с. Скорость осадки составляет 200—300 мм/с, а давление осадки 25 кгс/мм2. Прутки диа­метром 12,5 мм сваривают при 2/„ = 40 мм, Допл = 12 мм, Аос = 15 мм. Прь этом свойства соединения из однофаз­ной а-латуни (Л62) близки к свойствам основного металла и допускают волочение, а в соединении а + Р латуни (ЛС59-1) в результате закалки наблюдается повышение твердости. Пластичность стыка повышается последующей термообработкой.

Медь и латунь сваривают также сопротивлением при большой установочной длине с использованием специаль­ных формующих устройств, локализующих деформацию при осадке.

Никель имеет умеренную электропроводность и срав­нительно мало окисляется в условиях стыковой сварки. Поэтому он хорошо сваривается оплавлением и сопроти­влением. Из-за роста зерна чистый никель целесообразно сваривать при кратковременном нагреве со значительной деформацией при осадке.

Особенности сварки никелевых сплавов определяются их жаропрочностью и наличием элементов, образующих тугоплавкие окислы (хром, алюминий). Соединения, сво­бодные от окисных включений, формируются при интен­сивном оплавлении с большой конечной скоростью (8—’ 10 мм/с) при скорости осадки более 60 мм/с. Необходимое давление осадки при сварке непрерывным оплавлением никелевых сплавов достигает 35—50 кгс/мм2. Для сниже­ния давления осадки и улучшения формирования распла­вленного слоя на торцах применяют предварительный подогрев сопротивлением.

При сварке титана и его сплавов необходимо учитывать его взаимодействие с газами, склонность зерна Р-фазы к перегреву и возможность образования закалочных струк­тур при охлаждении. При высокой интенсивности про­цесса титановые сплавы могут свариваться непрерывным оплавлением без газовой защиты. При малой скорости оплавления и осадки, а также при сварке с подогревом без защиты, титан поглощает газы из воздуха и поэтому в стыке присутствуют хрупкие структуры, резко снижаю­щие пластичность соединения. При сварке в аргоне это явление устраняется и значительно облегчается формиро­вание качественных соединений. Конечная скорость опла­вления при сварке титановых сплавов составляет 4— 6 мм/с, а давление осадки 3—10 кгс/мм2. Удельная мощ­ность при оплавлении равна 0,05—0,20 кВА/мм2. При­пуски на оплавление и осадку примерно такие же, как при сварке стали.

Локализация деформации при осадке титановых спла­вов обеспечивается без специальных формирующих устройств, так как предел прочности этих материалов при температурах 1200—1300° С достаточно высокий, и деформируются в основном слои, нагретые до более высокой температуры. Поэтому качественная сварка воз­можна при меньшей величине осадки, чем при сварке алюминиевых сплавов. Сварка тонкостенных деталей из титановых сплавов возможна только в защитной атмосфере аргона или гелия. Многие сплавы титана после сварки подвергают термообработке.

Тугоплавкие металлы — молибден, цирконий, ниобий и тантал сваривают в защитных камерах с нейтральным газом. При кратковременном нагреве ниобий и молибден можно сваривать без защиты.