Свариваемость бронз в значительной степени зависит от их состава. Особые трудности вызывает сварка литейных оловянных бронз, которые предварительно нагревают, но не перегревают, так как избыточное олово, оставшееся на границах зерен, при перегреве легко расплавляется и снижает прочность наплавленного металла настолько, что он может разрушиться даже под действием собственного веса. Поэтому литейные оловянные бронзы сваривают чаще всего газовой сваркой с мягким нормальным ацетилено-кислород-ным пламенем и замедленным охлаждением металла.

Особую группу сплавов на основе меди составляют м е д н о -никелевые сплавы, которые широко используются в промышленности как конструкционные коррозионно-устойчивые материалы (например, мельхиоры — МН 19; МНЖМ 30-0,8-1 и др.), а также как электротехнические (например, сплавы нейзильбер — МНЦ 15-20 и манганин — МНМ 3-12 и др.). Получению качественного сварного соединения из этих сплавов препятствует: 1) повышенная склонность швов к образованию кристаллизационных трещин; 2) чувствительность швов к образованию пор.

По диаграмме состояния Си — № (см. рис. 216) двойные сплавы этой системы относятся к типу твердых растворов. К последним относятся и многие тройные сплавы. Но присутствующие в технических сплавах этой группы примеси, нерастворимые в меди и никеле (например, РЬ, ЕН) или образующие с ними хрупкие соединения (Б, 02, Р), создают межкристаллитные легкоплавкие прослойки, которые приводят к кристаллизационным трещинам. Причиной же пористости является чаще всего насыщение ванны водородом и кислородом. Поэтому при сварке медно-никелевых сплавов нужно не только строго контролировать содержание в них вредных примесей, но и обеспечивать, наряду с эффективной защитой зоны сварки от кислорода и водорода, раскисление и модифицирование металла (титаном, церием или алюминием).

§ 55. СВАРИВАЕМОСТЬ НИКЕЛЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Свойства никеля. Никель обладает рядом весьма ценных свойств: повышенной жаропрочностью, стойкостью против коррозии, сохранением постоянства механических свойств в большом диапазоне температур и др. Поэтому его широко применяют как конструкционный материал в химической промышленности, авиации, энергетике, реактивной технике и др. Как и медь, никель кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке с близкими ей параметрами и так же не испытывает полиморфных превращений. Некоторые данные о физико-механических свойствах никеля приведены ниже:

Плотность, г/см9.8,8

Температура плавления, °С .1455

» кипения, °С.2730—3080

» плавления N¡0, °С.2090

Средняя удельная теплоемкость в интервале

20—1630 °С, кал/(г • °С).0,1783

Теплопроводность в интервале 20—100 СС

кал/(см ■ сек ■ °С).0,1428

Коэффициент линейного расширения в интервале 25—900 °С, 1/°С.(13,3-Ы 8,6) 10-в

ов, кГ/мм2, в отожженном состоянии . . .28—30

» в литом » .35—42

» в кованом » .54—61

5, %, в отожженном состоянии.40—50

» в литом » .20—30

» в кованом » .31—37

Е, кг/'мм2. 21 000—23 000

Никель хорошо обрабатывается в холодном и горячем состоянии. В первом случае после деформации он наклёпывается и упрочняется. Для этого металла в литом состоянии характерна дендритная структура, а после отжига — полиэдрическая. В химическом отношении никель малоактивен, а образующаяся на его поверхности плотная и прочная окисная пленка создает ему устойчивость против атмосферной коррозии и коррозии в растворах щелочей, некоторых солей и кислот.

Чтобы устранить вредное влияние серы, всегда присутствующей в никеле, целесообразно вводить в металл Мп (до 1,5%) и Mg (до 0,1%), образующие тугоплавкие сульфиды, которые располагаются не на границах зерен, а в самих зернах. Образование подобных эвтектик возможно также примесями В1, РЬ, БЬ, Ав, Бе и Сё, содержание которых в никеле и его сплавах не превышает 0,002 — 0,005%. Кремний (при содержании 0,3%) и титан (если его 1,2%) усиливают склонность никеля к горячим трещинам. Однако весьма полезны небольшие добавки титана, которые оказывают на металл раскисляющее и модифицирующее действие.

Никель достаточно стоек к окислению при нагреве, однако присутствие в металле марганца и серы ухудшает эту стойкость, а хрома, кремния и алюминия — повышает ее. В процессе нагрева никель активен по отношению к сере и сернистым соединениям и может образовывать с ними легкоплавкие смеси, способствующие возникновению кристаллизационных трещин в металле.

Следует иметь в виду, что Си, Со и Ре образуют с никелем твердые растворы, а Б, г\[2 и О», которые нерастворимы в никеле, дают с ним химические соединения типа сульфидов, малоустойчивых нитридов и оксидов различного состава.

Свариваемость никеля. К числу основных проблем свариваемости никеля относятся следующие:

1)склонность никеля к образованию трещин и пор в наплавленном металле;

2)появление при повышенных температурах на поверхности металла оксидов никеля;

3)пониженные литейные свойства никеля.