Поверхностные явления при сварке металлов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ...

скачать книгу Поверхностные явления при сварке металлов

Поскольку распространение среды по стенкам трещины обусловлено действием капиллярных сил [203], размеры трещин должны зависеть от скорости растекания среды по металлу и от количества среды
...
Подобный метод оценки может быть использован и при сварке разнородных металлов, когда один из них имеет низкую температуру плав^ ления, например при сварке меди со сталью
...
Однако влияние их на механические свойства металлов и образование кристаллизационных трещин резко различается вследствие разной смачиваемости металлов этими расплавами и неодинакового физико-химиче-, ского воздействия их на металлы
...
Гидродинамические процессы' Из предыдущего материала видно, что гидродинамические процессы в сварочной ванне влияют на различные стороны сварочного процесса Так, с ними связаны проплавление металла, образование подрезов, пор, неметаллических включений и т
...
Поэтому наибольшее влияние градиент поверхностного натяжения окажет на перемещение расплавленного металла по ширине сварочной ванны и в меньшей мере — по ее длине
...
Так рассмотрение перемещения расплавленного металла при электронно-лучевой сварке движущимся лучом показало, что для жидкой пленки толщиной Л при данном распределении температуры и поверхностного натяжения скорость термокапиллярных потоков [1941^=¿
...
Как указывалось выше, форма валика зависит от величины поверхностного или межфазного натяжения жидкого металла ванны на границе с газовой средой или шлаком
...
По-бтому удовлетворительное смачивание поверхности твердого тела расплавом — одно из основных предварительных условий получения надежных соединений при сварке
...
Моделирование процессаНеизотермические процессы растекания и смачивания, имеющие место при сварке, сварке-пайке и пайке, в настоящее время изучены недостаточно, что существенно затрудняет выбор оптимальных условий реализации технологического процесса соединения различных материалов, в том числе разнородных и композиционных
...
Этот метод заключается в нанесении капли расплавленного металла на поверхность твердой подогретой подложки и оценке кинетической зависимости краевого угла [256]
...
Накопленный с помощью данного метода экспериментальный материал свидетельствует о значительном влиянии на процесс растекания таких факторов, как удельная межфазная энергия на различных поверхностях раздела фаз, температура, состояние подложки (шероховатость, наличие покрытий), взаимная растворимость и химическая активность контактирующих фаз и т
...
В то же время ценность этих данных для практических приложений в значительной мере определяется адекватностью такой физической модели реальному процессу смачивания и растекания, существенно осложненному в условиях сварки резкой неравномерностью температурного поля
...
В работе [16] показано, что при дуговой сварке однородных или мало отличающихся по физико-химическим свойствам металлов ширина растекания полностью совпадает с шириной шва, величина которой может быть рассчитана по известным параметрам режима сварки и зависит главным образом от напряжения на дуге и скорости сварки
...
Значение 6 должно задаваться на основе данных по температурно-временному моделированию процесса растекания или по результатам статистической обработки основных параметров шва в широком диапазоне режимов сварки
...
Однако в ряде случаев (сварка маломощной дугой теплопроводных металлов) сва-рочная ванна может иметь малую протяженность вдоль оси шва, в этом случае влиянием дуги на процесс растекания пренебрегать нельзя
...
В работе [16] показано, что при дуговой сварке однородных или мало отличающихся по физико-химическим свойствам металлов ширина растекания полностью совпадает с шириной шва, величина которой может быть рассчитана по известным параметрам режима сварки и зависит главным образом от напряжения на дуге и скорости сварки
...
Поэтому для улучшения растекания следует повышать количество присадки, подаваемой в сварочную ванну, а также увеличивать сварочный ток или уменьшать диаметр электрода, что приводит к росту осевого давления дуги
...
В то же время тепловложение в свариваемое изделие должно быть ограниченным из условия предотвращения интенсивного образования интерметаллидов [256, 257] и разупрочнения армирующих волокон композиционных материалов
...
Расчетная схема определения формы и размеров выпуклости шва при сварке (наплавке) разнородных металлов в нижнем положении •и номограмма для определения основных геометрических параметров шва
...
Заметное влияние этого фактора может иметь место при повышенном расходе защитного газа, а в ряде случаев этот метод воздействия на ширину растекания жидкой фазы может оказаться оправданным
...
Методика изучения смачиваемостиПри сварке разнородных металлов, материалов волокнистого строения и других возникают значительные трудности, связанные с обеспечением гарантированной смачиваемости волокон (например, стальных) расплавом (например, алюминиевым)
...
Выбранное конструктивное решение корпуса обусловлено тем, что в зависимости от вида материалов изделия и покрытия возможно применение таких сварочных источников •нагрева, как электронный или ионный лучи, луч лазера и т
...
Расчетная схема определения формы и размеров выпуклости шва при сварке (наплавке) разнородных металлов в нижнем положении •и номограмма для определения основных геометрических параметров шва
...
Перед проведением исследования смачиваемости расплавами твердых металлов на печь 4 устанавливается подложка из исследуемого материала, в зависимости от задач исследования выбирается способ нагрева подложки
...
В этом случае по мере достижения необходимого вакуума включается подогрев тигля от регулируемого источника питания с рабочим напряжением 12 В через вакуумноплот-ный токоввод 16
...
По мере достижения необходимой для проведения опытов температуры подложки и расплава тигель подводится по направляющим к печи и наклоняется посредством рычага, выведенного за пределы камеры через вакуумноплотное соединение
...
По капилляру одна капля чистого расплава (так как отбор ведется из объема расплавленного металла) поступает на подложку 6, далее тигель отводится в исходное положение, одновременно включается осциллятор для поджигания электрической Дуги
...
Оно не может быть использовано для предсказания адгезии после затвердевания материалов, так как величины поверхностного натяжения жидкого металла и твердого не совпадают
...
В таком случае значительно лучшая корреляция между термодинамической работой адгезии и прочностью достигается, если в уравнение подставить вместо ож_г поверхностное натяжэние уже затвердевшего металла от_г, однако для многих металлов такие данные отсутствуют [172, 203]
...
Помимо этого необходимо учитывать, что присварке, например, разнородных металлов процесс образования адгезионного соединения протекает в условиях постоянно нарастающей вязкости легкоплавкого металла
...
Имеется немало литературных источников, в которых хорошее смачивание поверхности ,считается главным условиемвысокой адгезии, в других — обоснованность использования смачивающей способности в качестве критерия для получения прочного адгезионного соединения ставится под сомнение
...
В связи с этим улучшение смачиваемости стали расплавом алюминия должно способствовать росту механических свойств сварного соединения алюминий — сталь [361]
...
Зависимость краевого угла смачивания и площади контакта алюминий — сталь от сварочного тока, начальной температуры (а) и продолжительности горения дуги (б)
...
Угол, образованный затвердевшей каплей с подложкой, при этом оказывается меньшим и может наряду с площадью растекающейся капли служить характеристикой способности жидкой фазы смачивать твердую в неизотермических условиях [160]
...
Обработка экспериментальных данных методом наименьших квадратов позволила рассчитать значения коэффициентов а и Ъ и оценить разброс данных по отклонениям от зависимости (3
...
Тої-да неизотермическое растекание жидкого сплава 1 по твердому сплаву 2 вследствие больших значений ат—г сплава 2 и малых значений ож_г сплава 1 должно происходить интенсивнее, чем растекание жидкого сплава 2 по твердому сплаву 1
...
С другой стороны, растекание расплава по твердому материалу того же состава (сплав 1 жидкий по сплаву 1 твердому, сплав 2 жидкий по сплаву 2 твердому) должно происходить, согласно положению В
...
Малое значение коэффициента Ъ (плохое растекание) в паре жидкий сплав 1 —твердый сплав 3объясняется наличием в твердой фазе значительного (4—5 %) количества цинка, ухудшающего смачивание подложки расплавом на основе алюминия
...
Особенности формирования стыковых швов при сварке в защитных газахВыполнение стыковых сварных соединений при односторонней сварке связано с трудностью формирования жидкого металла в корне шва
...
Величина и направление указанных сил зависят не только от режима сварки, вида подготовки свариваемых кромок, но и от пространственного положения сварочной ванны
...
При определенном соотношении мощности дуги, скорости ее передвижения и толщины кромок притупления последние расплавляются на всю толщину и образуют в корне шва жидкий металл, заключенный между двумя твердыми стенками
...
Жидкий металл, не имея твердой опоры снизу, не протечет, а будет формироваться на весу в том случае, если сумма сил, действующих на сварочную ванну, в процессе плавления находится в равновесии
...
При определенном соотношении мощности дуги, скорости ее передвижения и толщины кромок притупления последние расплавляются на всю толщину и образуют в корне шва жидкий металл, заключенный между двумя твердыми стенками
...
Повышенное значение коэффициента поверхностного натяжения, полученного в атмосфере технического аргона, вероятно, можно объяснить влиянием содержащегося в техническом аргоне азота
...
Эта дополнительная кривизна жидких поверхностей направлена к центру кольца,, и, следовательно, силы поверхностного натяжения, возникающие на этих поверхностях, складываются с силой тяжести расплавленного металла и давлением дуги (рис
...
В этом случае направления силы тяжести расплавленного металла и давления сварочной дуги не постоянны по отношению к центру кольцевого шва, а зависят от положения сварочной ванны
...
Сила поверхностного натяжения направлена в сторону вогнутости поверхности жидкого металла, следовательно, при сварке по обычной У-образной разделке кромок только в нижнем положении сила поверхностного натяжения уравновешивает силу тяжести ванны и давление дуги
...
В вертикальном положении кривизна, направленная вогнутостью от центра кольца, вызывает силы, оттягивающие жидкий металл от внутренней поверхности трубопровода
...
В потолочном положении силы поверхностного натяжения складываются в этом случае с силой тяжести металла ванны и способствуют его провисанию и образованию изъяна с внутренней стороны трубного стыка
...
Необходимое направление кривизны ванны обеспечивалось специальной разделкой кромок и использованием присадочных колец, закладываемых между свариваемыми кромками
...
Цель применения этих колец — создание дополнительного расплавленного металла при сварке нижней половины стыка и обеспечение тем самым кривизны, направленной вогнутостью к центру кольцевого шва
...
В вертикальном положении кривизна жидкого металла с внутренней стороны должна быть несколько больше по сравнению с кривизной со стороны дуги в этом же сечении, так как с внешней стороны давит сварочная дуга, способствуя образованию усиления на внутренней стороне шва
...
Эта площадь должна быть равна сумме площадей поперечных сечений кромок присадочного кольца, выступающих сверх притупления (внутрь кольцевого соединения и с внешней стороны)
...
Патоном [1961, практическая реализация многих замыслов в области космонавтики невозможна без широкого применения сварки металлов непосредственно в космосе
...
Ремонтно-восста-новительные и монтажные работы, которые неизбежны при эксплуатации космических станций долговременного действия, потребуют проведения работ по сварке, резке и пайке материалов
...
Размеры капли в несколько раз превышали диаметр электрода, а перенос электродного металла происходил при контакте капли с поверхностью сварочной ванны из-за сил смачивания
...
Реактивные силы вследствие снижения плотности тока в активном пятне на электроде и устойчивости дугового разряда, наблюдающихся при росте размеров капли [196], очевидно, не оказываютсущественного влияния на перенос электродного металла
...
Это течение Марангони, броуновское движение, движение под действием сил Лоренца, движение по градиенту температуры, концентраций, давлений, движение, вызванное фазовыми превращениями и т
...
Роль того или иного вида конвекции в общем процессе перемешивания металла зависит от многих причин: градиента температур, конфигурации канала, в котором находится расплав металла, концентрации поверхностно-активных веществ и др
...
Относительные ускорения в космосеАэродинамического происхожденияДля подтверждения этих предположений проанализируем, как изменятся условия образования, роста и удаления газовых пузырей и неметаллических включений при сварке в космических условиях
...
Очевидно, что образование зародышей пор и включений в гомогенной среде, а также в гетерогенной среде (в случае отсутствия химического взаимодействия между контактирующими фазами) будет таким же, как и в земных условиях
...
Это объясняется тем, что в этих случаях образование зародышей зависит только от поверхностного (межфазного) натяжения, смачиваемости контактирующих фаз и степени пересыщения расплава веществом выделяющейся фазы
...
Однако если на границе контактирующих фаз происходят химические реакции, приводящие к изменению степени пересыщения, то наличие вакуума может привести к повышению интенсивности данных реакций
...
Поскольку градиент поверхностного натяжения приводит к конвекции металла, определяющей в основном движение пузырьков, то эту конвекцию идентифицируют с числом Марангони [2091По-видимому, и перемещение неметаллических включений также определяется в основном термокапиллярной конвекцией
...
Смачивание поверхности стали расплавами меди и ее сплавовНеобходимость сварки сталей с медью и ее сплавами (бронзами, ла-тунями) возникает при изготовлении кристаллизаторов, химической аппаратуры, испарителей, эжекторов, фурм доменных печей и конвертеров, скользящих опор шагающего экскаватора и др
...
Замена деталей, полученных из отливок цветных металлов, сварными биметаллическими — один из перспективных способов, позволяющих снизить расход дорогостоящей бронзы и себестоимость изготовления
...
В таких случаях основа биметаллических деталей состоит из дешевых и недефицитных материалов, например из малоуглеродистой стали, а на их рабочие поверхности наплавляют сплавы со специальными свойствами
...
Проникнув в микронадрыв, медь вызывает дополнительное давление на стенки микрощели, что приводит к развитию микронадрыва и образованию трещины значительной величины
...
Интерметаллидная прослойка с плоским фронтом взаимодействия со стороны основного металла (в контактных парах с БрКМц и БрАЖНМц) образовалась в результате реакционной диффузии компонентов легкоплавкой и тугоплавкой составляющих
...
Прикристалли-зованный слой, имеющий дендритную структуру различной разветвленное™ со стороны расплава, и отдельные дендриты в матрице капли образовались в процессе кристаллизации
...
При растекании (особенно «вторичном») реализуются динамичные условия взаимодействия, когда в контакт с основным металлом, еще не смоченным расплавом, вступает расплав, частично провзаимодействовавший с ним
...
Интенсивное растворение, наряду с избирательным проникновением расплава по границам отдельных зерен основного металла, является нежелательным процессом, приводящим к снижению прочности и других характеристик соединения
...
Запись концентрационного профиля на ленте самописца велась одновременно для двух элементов (кривые смещены относительно друг друга по направлению оси абсцисс)
...
С помощью рентгеноспектрального микроанализа зафиксировано равномерное распределение алюминия по ходу луча в направлении от бронзы к стали, равное содержание его в расплаве (около 4 % по массе)
...
Оси первично кристаллизующихся дендритных кристаллов ос-твердого раствора более богаты медью, чем окружающая их матрица, тогда как периферийные области более насыщены железом и никелем, перешедшими в расплав в результате растворения стали
...
По данным микрорентгеноспектрального анализа можно утверждать, что при массовом содержании в расплаве до 3 % кремния в интерметаллидном слое и во включениях железистой составляющей в матрице расплава его содержится около 12 %
...
Таким образом, с повышением температуры нагрева начальные скорости растекания бронзы по стали увеличивались, приближаясь к скоростям растекания по чистому железу
...
Поскольку оловянистая "бронза с углеродом не взаимодействует, то обезуглероживание поверхности стали при нагреве сопровождается снижением межфазного натяжения на границе бронзы со сталью и, как следствие этого, увеличением тянущего усилия
...
Смачивание ниобия расплавами стали, меди,(титана и алюминияДля многих современных машин и аппаратов необходимы материалы, обладающие высокой жаропрочностью и отличающиеся хорошей стойкостью в различных средах в широком температурном интервале
...
Поверхность образцов подготавливалась одинаково (зачистка наждачной бумагой и обезжиривание этиловым спиртом с последующей просушкой в вакууме в течение суток)
...
Рассмотрение микроструктуры и изменения микротвердости позволило установить, что на поверхности взаимодействия ниобия со сталью при нагреве до 1723 К хрупкие соединения не образуются, а глубина диффузии не превышает 30—35 мкм
...
Металлографические исследования показали, что через 2 мин выдержки при указанной температуре на границе контакта стали с ниобием появляются прослойки интерметаллических соединений
...
Интерметаллическая прослойка центральной части капли отсутствует, а область с эвтектической концентрацией ниобия в стали в центральной части имеет толщину 20—30 мкм
...
Полученный результат позволяет сделать очень важный вывод о том, что толщина интерметаллической прослойки и глубина зоны с эвтектической концентрацией ниобия зависит не только от температуры и времени взаимодействия, но и от объема жидкой стали, участвующей во взаимодействии
...
Поскольку в контакте с возникшим интерметаллическим слоем в этот момент находится расплав стали, не содержащий ниобия, возникшие интерметаллические соединения должны в нем растворяться, а в связи с продолжающейся диффузией атомов ниобия через слой растворяющихся интерметаллических соединений они должны вновь образовываться
...
При установившемся процессе в каждый отдельный момент времени толщина слоя интерметаллических соединений на поверхности ниобия и его сплошность определяются соотношением скоростей диффузии ниобия через слой интерметаллических соединений в жидкость и диффузии ниобия в жидкости
...
По мере увеличения концентрации ниобия в жидкости, находящейся с ним в контакте, скорость диффузии ниобия в жидкости и скорость растворения интерметаллических соединений в жидкости должны уменьшаться, а толщина интерметаллической прослойки на границе взаимодействия должна возрастать
...
По истечении некоторого времени на границе с интерметаллической прослойкой должен появиться слой жидкости эвтектической концентрации, который впоследствии при достаточном времени взаимодействия достигает предельной концентрации сх
...
После достижения предельной концентрации ниобия в жидкой стали при температуре взаимодействия начинаются рост и уплотнение интерметаллической прослойки на границе контакта
...
В капиллярных зазорах малой величины (до 0,3 мм) верхняя часть занята металлом заэвтектического состава с большим количеством кристаллов интерметаллических соединений
...
Поэтому определяли максимально допустимое время контакта ниобия с жидкой сталью при разных температурах и объемах жидкой стали в случае нагрева расфокусированным электронным лучом навесок стали на ниобиевых шайбах
...
Металлографические исследования и микрорентгеноспектральный анализ полученных образцов показали, что при 1703 К сплошная прослойка интерметаллических соединений на границе контакта начинает образовываться лишь через 120 с после начала взаимодействия жидкой стали с ниобием (при удельном объеме жидкой стали, равном 1,8 мм3, приходящемся на 1 мм2 поверхности ниобия)
...
В области, лежащей вышэ этой температуры, всегда наблюдается сплошная интерметаллическая прослойка по границе взаимодействия жидкой стали с ниобием, в нижней области интерметаллические прослойки отсутствуют
...
Однако при высоких температурах взаимодействия, близких к температуре плавления интерметаллического соединения (1928 К), в участках контакта сразу же возникают микрообъемы жидкости с местным пересыщением ниобием и после охлаждения образуются прослойки интерметаллических соединений
...
Извест-» ио, что образование качественного соединения титан — сталь возможно только при условии предотвращения непосредственного взаимодействия титана со сталью из-за опасности возникновения хрупких ме-таллидов (интерметаллидов, карбидов)
...
С другой стороны, для предотвращения образования интерметаллидов и карбидов при взаимодействии ниобия со сталью при прямой схеме взаимодействия необходимо соединять ниобий со сталью промежуточным металлом (сплавом), хорошо сваривающимся как с ниобием, так и со сталью
...
При этом характер взаимодействия меди с ниобием и железом (остова стали) описывается диаграммой состояния, характеризующейся ограниченной растворимостью компонентов
...
Поэтому в работе [3101 исследована схема процесса сварки-пайки, при которой соединяемые металлы не расплавляют, а нагревают до температуры смачивания их расплавом, образующимся при плавлении присадочных проволок заданного состава и выполняющим роль припоя
...
Эксперименты проводили в вакуумной установке, оснащенной различными источниками нагрева (электрической дугой с горячего полого катода, высокочастотного, сопротивлением)
...
Распределение титана и ниобия в зоне сплавления подтверждает схему формирования соединения, при которой получают развитие только растворно-диффузионные процессы
...
Смачивание стали расплавленными алюминиемВ авиационной и химической промышленности, машиностроении, ракетной технике, судостроении и других областях все большее распространение получают легкие сплавы, в частности сплавы на основе алюминия АМц, АМг5, АМгб, 1915 и др
...
Широкому распространению их во всех областях народного хозяйства способствует то, что наряду с малой плотностью эти сплавы обладают хорошей тепло- и электропроводностью при относительно высокой удельной прочности, приближаясь по этому показателю к лучшим сортам сталей
...
Однако вследствие более низкой прочности алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями, низкой температуры плавления, малой твердости и сравнительно плохой износостойкости применение их требует увеличения толщины отдельных узлов конструкции
...
Вместе с тем известно, что любая конструкция при эксплуатации испытывает в разных участках не одинаковые по величине напряжения: в одних местах достигаются предельно допустимые величины напряжений, в других напряжения почти отсутствуют
...
Поэтому наибольшей эффективности в работе отдельных частей и всей конструкции при одновременном снижении массы можно достигнуть применением разнородных металлов в отдельных ее частях
...
Необходимость сварки алюминия и его сплавов со сталями различных классов возникает при изготовлении самых разнос бразных объектов: летательных аппаратов, сосудов химического машиностроения, в судостроении, реакторостроении, в строительной индустрии, при электролизе алюминия, при изготовлении товаров широкого потребления и многих других областях техники
...
Например, для различных машин и оборудования новейшей техники, работающих в специфических условиях, получение качественного сварного соединения нержавеющей стали с алюминиевыми сплавами является первостепенной задачей
...
Растекание жидкого алюминия по поверхности железа отличается от растекания других металлов, в частности, тем, что алюминий покрыт плотной пленкой оксида, которая имеет высокую температуру плавления (около 2323 К) и весьма устойчива
...
Хотя присутствие пленки глинозема может тормозить процесс растекания, благодаря ее неоднородности и дефектности [30] многие жидкие металлы очищаются от нее, особенно с повышением температуры
...
Для выяснения характера распределения железа при переходе от капли к подложке наряду с микроструктурным анализом диффузионного слоя применяли рентгеноструктурный и микрорент-геноспектральный анализ
...
Поэтому целесообразно было попытаться, изменяя температуру и длительность контакта алюминия со сталью, повлиять на размеры и фазовый* состав промежуточной зоны на межфазной границе
...
С введением железа в расплав алюминия скорость растекания увеличивается, краевой угол смачивания уменьшается, время растекания сокращается (время перехода в твердожид-кое состояние), а толщина диффузионного слоя уменьшается
...
Добавки железа к жидкому алюминию не изменяют характера роста переходного слоя и сокращают время растекания вследствие ускорения прорастания кристаллов интерметаллидов в жидкую фазу
...
При соприкосновении железа с расплавленным алюминием на первой стадии процесса в зоне контакта образуется относительно неподвижный хемосорбированный слой алюминия на железе
...
Затем алюминий из внешних слоев, передвигаясь по адсорбированному слою и достигая его края, захватывается подложкой и тоже хемосорбируется, тем самым продвигая границу слоя алюминия по железу
...
Этот механизм растекания, называемый иногда механизмом «развертывающегося ковра», обеспечивает достаточно большую скорость поступления атомов алюминия на железо
...
Наряду с поверхностной диффузией возможны и другие достаточно быстрые способы распространения, например миграция по дефектам структуры и объемная диффузия, в результате чего образуется промежуточная фаза, препятствующая дальнейшему растеканию алюминия по железу
...
Это наблюдение подтверждает наличие у фронта растекающейся капли опережающего слоя и свидетельствует о наличии сопротивления движению жидкости по нему
...
Экспериментально наблюдаемый факт влияния природы поверхности твердого тела на кинетику растекания в системах алюминий — металл семейства железа, по-видимому, связан с различием величин свободной энергии образования алюминидов при переходе от железа к никелю [104]
...
Изучение температурной зависимости скорости растекания алюминия по железу на основной стадии процесса при различном времени контакта показало, что с повышением температуры до 1073 К скорость растекания на временном отрезке 2—20 с увеличивается
...
Но так как диффузия в жидкость протекает намного скорее, чем диффузия в твердое тело, можно считать, что наблюдается преимущественная диффузиямеди в алюминий
...
Во избежание расплавления меди под действием дуги на поверхность медных пластин укладывали по 10—^алюминиевых проволок диаметром 3 мм (электродная и присадочная проволока марки АД1)
...
Анализ полученных данных показывает, что смачива! ие меди алюминием в условиях сварки происходит в том случае, когда температура нагрева медной кромки равна 1023—1073 К или выше и продолжительность контакта фаз при этих температурах превышает 2—3 с
...
Тогда механизм течения жидкости по твердой подложке можно связать с массопереносом на границе раздела •фаз, подтверждая определяющую роль диффузии компонента твердой ■фазы в расплав на процесс растекания
...
Введение примесей ведет к увеличению поверхностной энергии твердого тела, чем можно объяснить лучшее смачивание алюминием сплава ВТ-20 при температурах ниже 1073 К по сравнению с остальными сплавами
...
При повышении температуры и увеличении взаимной диффузии на границе раздела фаз существенно снижается межфазная энергия, что приводит к улучшению смачивания
...
Наличие в сплаве ВТ-20 большого (6—7,5 %) количества алюминия снижает разность химических потенциалов контактирующих фаз и ограничивает возможный массоперенос через межфазную границу, что ухудшает смачивание жидким алюминием сплава ВТ-20 при повышенных температурах по отношению к сплавам, содержащим меньшее количество алюминия или не имеющим его вообще
...
Действительно, микроструктурным исследованием и методом микро-рентгеноспектралыюго анализа на установке МАР-2 установлено, что растекание этих сплавов сопровождается интенсивным взаимодействием с материалом подложки, в результате чего закристаллизовавшийся конечный сплав оказывается насыщенным либо титаном, либо железом
...
Так, при взаимодействии сплавов титана с 20 и 32 % Ре с тугоплавкой подложкой происходит снижение содержания железа в сплавах примерно в 3 раза и наоборот, в такой же степени возрастает его содержание в сплаве с 20 % Ре при растекании по стальной подложке (см
...
Кроме того, при сплавлении контактирующих материалов происходят изменения не только в переходной зоне, но и в прилегающих к ней областях на расстоянии до 60 мкм
...
Этот же сплав растекается по стальной подложке с образованием резко выделяющейся широкой переходной зоны, содержащей 32 % Ре, что соответствует фазовому составу аг + Ч- Т1Ре2, отличающемуся невысокой микротвердостью (см
...
Однако в ограниченной области переходной зоны и в зоне этого сплава микротвердость повышается до 6500 МПа, что может быть связано с образованием интерметаллической цепочки Т1Ре + Т1Ре2
...
Последнее объясняется диффузией железа в титан, выявленной с помощью микрорентгеноспект-рального анализа, и связанным с этим упрочнением пограничной зоны из-за изменения фазового состава титана
...
В работе [267] приведены данные о влиянии флюса, газовой среды, легирующих элементов, температуры и времени контакта на смачивание стали расплавленным серебром
...
Нагрев до более высоких температур затруднял наблюдение процесса, так как элементы оптической системы микроскопа покрывались плотной пленкой конденсирующих паров серебра
...
Смачиваемость стали расплавленным серебром определяется в основном наличием оксидов на поверхностях взаимодействия, температурой металлов жидкой и твердой фаз и продолжительностью контакта жидкого металла с твердым
...
Это свидетельствует о том, что энергию, необходимую для растекания серебра по стали, обеспечивают не физические, а химические силы, возникающие на границе раздела
...
Сцепление серебра со сталью надежно при нагреве соединения до 1073 К- Длительный нагрев при 873—1073 К приводит к разупрочнению в результате того, что на границах раздела соединения и зерен наплавки протекают процессы избирательного окисления неблагоприятных элементов
...
По-видимому, действие флюса проявляется в растворении оксидных пленок стали, что способствует сближению поверхностей раздела на расстояние, соизмеримое с параметрами кристаллической решетки
...
Учитывая потенциальную применимость сплавов системы Ag — виде экономичных тонких пленок, изучали характеристики смачиваемости никелевых поверхностей серебром [357]
...
Методика исследования межфазной поверхности включала подготовку поперечных осевых сечений капель по окончании эксперимента, анализ их на растровом электронном микроскопе и на рентгеновском анализаторе ЕЕАХ
...
При этом использовались модель линейного подвижного источника и допущение постоянства теплофизических характеристик составляющих композиции вне зависимости от роста температуры
...
Порядок падения максимальных температур в околошовной зоне при сварке КМ по всем направлениям прямо пропорционален увеличению объемного содержания армирующих волокон
...
На основе разработанных математических моделей распространения тепла при сварке КМ и температурно-временных зависимостей роста хрупких интерметаллидов на границе армирующее волокно — алюминиевый сплав построены расчетные номограммы, определяющие оптимальные области энергетических параметров сварки (величины погонных энергий) и соответствующие им минимальные размеры зоны роста хрупких интерметаллидов — зоны разупрочнения
...
Сварка волокон из высокопрочных сталей сопровождается их разупрочнением, сварка вольфрама и углерода затруднена, а возможности соединения бора не изучены
...
Для этой цели создана специальная установка и проведены эксперименты по определению влияния параметров режима сварки, среды, химического состава контактирующих металлов на смачиваемость и растекаемость по металлам и неметаллам, волокна из которых являются упрочнителями вСмачиваемость оказывает существенное влияние на получение качественного сварного соединения при сварке плавлением КМ с непрерывными волокнами [134]
...
Смачиваемость ухудшается в случае добавки Сг, что, по-видимому, связано с тем, что по сравнению с элементами подгруппы Vía хром имеет небольшое сродство с графитом
...
Эго происходит вследствие уменьшения поверхностного натяжения, при этом константа скорости реакции смачивания не отличается от константы в случае чистого алюминия
...
Однако если температура превышает 1100 К, угол смачивания уменьшается по мере увеличения температуры, причем степень этого уменьшения становится все более очевидной с течением времени
...
Схема распространения капли алюминия на графитовой подложке с покрытием из никеля (а) и изображение кажущегося и истинного углов смачивания для капли на подложке из чистого никеля (б)
...
Сразу после процесса контакта смачивание происходит следующим образом: вследствие очень быстрого растворения слоя N1 в А1 поверхность раздела Л — В смещается влево, затем по мере увеличения концентрации N1 в А1 скорость растворения никеля уменьшается и процесс смачивания становится поэтапным, снова начинается растворение № в А1
...
Результаты микрорентгеноспектрального анализа поверхностных слоев при наличии расплава алюминия с 4,8 % Та показали, что этот слой обогащен танталом и углеродом, а слои алюминия и кремния обогащены слабо
...
Таким образом, в системах сплавов, содержащих элементы, легко образующие карбиды на поверхности бЮ, инкубационный период смачивания короткий, а скорость смачивания высокая
...
Поэтому, если по этим величинам определять этапы смачивания, можно утверждать, что реакция смачивания легированными расплавами А1 на поверхности Б1С представляет собой химическую реакцию на поверхности раздела, сопровождающуюся физическими превращениями
...
В результате реакции между жидким металлом и Б1С происходит образование диссоциированного кремния вследствие разложенияВ результате реакции графита с алюминием образуется хрупкое соединение А1„С3 и наблюдается явление гидролиза
...

Сварка шин
Металловедение сварки алюминия и его сплавов
Применение взрыва в сварочной технике
Поверхностные явления при сварке металлов
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами
Дефекты сварных швов

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Поверхностные явления при сварке металлов