Технологическая свариваемость металлов и их сплавов зависит от многих факторов —химической активности металлов, степени легирования, структуры и содержания примесей. Чем химически более активен металл, тем больше его склонность к взаимодействию с окружающей средой, в первую очередь к окислению, тем выше в лом случае должны быть качество защиты и возможность метал­лургической обработки при сварке. К наиболее активным металлам относятся титан, цирконий, ниобий, тантал, молибден. При их сварке необходимо защищать от взаимодействия с воздухом не только расплавленный металл, но и прилегающий к сварочной ванне основной металл и остывающий шов с наружной и обратной сторон. Наилучшее качество защиты обеспечивают высокий вакуум и инертный газ высокой частоты. Высокой химической активностью при сварке отличаются и другие цветные металлы: алюминий, магний, медь, никель и сплавы на их основе. Качество их защиты обеспечивается инертными газами, а также специальными элект­родными покрытиями и флюсами.

При сварке сталей и сплавов на основе железа от взаимодействия с воздухом расплавленный металл защищают покрытиями, флю­сами и защитными газами.

Наибольшее влияние на свариваемость сталей оказывает угле­род. С увеличением содержания углерода, а также ряда других легирующих элементов свариваемость сталей ухудшается. Для свар­ных конструкций в основном применяют конструкционные низко - углеродистые, низколегированные, а также легированные стали. Главными трудностями при сварке этих сталей являются склонность к горячим трещинам, чувствительность к закаливаемости и образо­ванию холодных трещин, обеспечение равнопрочности сварных соединений. Чем выше содержание углерода в стали, тем больше опасность трещинообразования, труднее обеспечить равномерность свойств в сварном соединении. Ориентировочным количественным показателем свариваемости стали известного химического состава является эквивалентное содержание углерода, которое определяется по формуле

Ni + Ca
15

где содержание углерода и легирующих элементов берется в про­центах. В зависимости от эквивалентного содержания углерода и связанной с этим склонности к закалке и образованию трещин стали по свариваемости делят на четыре группы: хорошо, удовлет­ворительно, ограниченно и плохо сваривающиеся стали (табл. 8.1).

Стали первой группы имеют Сэ < 0,25%, хорошо свариваются без образования закалочных структур и трещин в широком диапа­зоне режимов, толщин и конструктивных форм. Удовлетворительно сваривающиеся стали (Сэ — 0,25 4- 0,35%) мало склонны к образо­ванию холодных трещин при правильном выборе режимов сварки, в ряде случаев требуется подогрев. Ограниченно сваривающиеся стали (Сэ = 0,36 4 0,45%) склонны к трещинообразованию, возмож­ность регулирования сопротивляемости образованию трещин изме­нением режимов сварки ограничена, требуется подогрев. Плохо сваривающиеся стали (Сэ > 0,45%) весьма склонны к закалке и трещинам, требуют при сварке подогрева, специальных техно­логических приемов сварки и термообработки.

Контрольные вопросы

1. Что понимается под свариваемостью металлов?

2. Каковы способы оценки свариваемости металлов?

3. В чем различие физической и технологической свариваемости?

4. Как разделяются стали по свариваемости?

5. Что такое углеродный эквивалент? Его влияние на свариваемость

6. Почему и как углерод влияет на свариваемость сталії?

7. Каким образом, изменяя условия сварки, повысить свариваемость угле­родистой стали?