Под словом «свариваемость» понимается свойство металлов образовывать в процессе сварки неразъемное соединение, соответствующее требованиям конструкторской и технологической документации или условиям прочности тех или иных конструкций, изделий, работающих в заданных условиях.
Другими словами – это способность металла поддаваться сварке. Понятие, безусловно, ключевое в сварочном деле. Потому что, как только оно появляется, неминуемо возникает следующий вопрос:
Отчего зависит свариваемость металлов?
Отвечая на этот вопрос надо сказать, что большую роль тут играет выбранный способ сварки:
• Например, если разнородные металлы (бронза и сталь) крайне проблематично соединяются ручной или аргонодуговой сваркой, когда невозможно образование общей жидкометаллической ванны из-за большой разницы в температурах плавления, то метод диффузионной сварки прекрасно решает этот вопрос . При нагреве в вакууме до температуры плавления бронзы, при хорошей подгонке свариваемых поверхностей (шероховатость не менее Ra1,25 для стали и Ra 2,5 для бронзы; неплоскостность не менее 0,02 мм ) и возможности создать давление возникают условия, позволяющие атомам более мягкого металла, проникать в кристаллическую решетку более твердого. Прочное сварное соединение получается за счет диффузионного слоя атомов бронзы.
• Дуговая сварка углеродистой стали с содержанием углерода более 0,5% затруднена, все что выше 0,6% не сваривается вовсе. Это относится к ст. 60, ст.70. Но контактной точечной сваркой они соединяются без ограничений. То же самое с высокоуглеродистыми низколегированными сталям типа 65Г и инструментальным от ст.У8, У8А до ст. У12, У12А, шарико-подшипниковыми ШХ15; ШХ15СГ.
• Трудносвариваемые стали типа ст.40 ; ст. 40Х; ст.40ХЛ лучше варить под слоем флюса или ЭШС (электрошлаковая).
• Нержавейка и те же ст. 40; 40Х так же прекрасно варят электронно-лучевой сваркой.
Конечно, приведенные выше методы (не назван был разве что лазер) доступны преимущественно в промышленности, но не в быту или в гараже, там выбор попроще. Тем не менее, даже тем, кто является счастливым обладателем трансформатора, выпрямителя или более современной инверторной технологии и только приступает к овладению азами искусства, о свариваемости нужно так же знать довольно много.
Металл металлу рознь и не каждый будет себя «хорошо вести» при попытке его оплавить электродом. Тут нужно будет учитывать не только технические, но и физико-химические свойства, химсостав. Для сталей, чем меньше углерода и легирующих элементов – тем лучше, в алюминиевых сплавах отрицательно влияет на свариваемость кремний (высококремнистые силумины проще склеить, чем сварить), стойкая оксидная пленка и высокая теплопроводность и т.д.
Основная проблема при работе со «сложными сталями» — это их склонность к образованию холодных и горячих трещин. Особенно предрасположены к этому легированные, потому что у них из-за добавок изменение размеров в объеме при охлаждении идет неравномерно. В результате, структура приобретает напряжения, которые нужно снимать с помощью предварительного подогрева и последующей термообработки.
Практически всегда наблюдается изменение структуры и химсостава шва и околошовной зоны, что может негативно отразиться на механических свойствах, стойкости к коррозии, устойчивости к износу и т.д. Поэтому важно проводить соответствующие испытания с целью определения соответствия качества сварного соединения требуемым параметрам.