Właściwości fizyczne materiałów
Przewodność cieplna, rozszerzalność, temperatura topnienia, właściwości elektryczne i magnetyczne
AI generated Każdy materiał ma swoje właściwości fizyczne: przewodność cieplną, rozszerzalność, temperaturę topnienia, właściwości elektryczne i magnetyczne. Decydują one o tym, jak metal odkształca się podczas , ile ciepła odprowadza i czy jest magnetyczny. Kto je zna, unika odkształceń, działania łuku i błędów w spoinach.
Oprócz wytrzymałości i struktury każdy materiał ma właściwości fizyczne, które przy często sprawiają więcej problemów niż wytrzymałość. Powinieneś znać cztery najważniejsze.
Przewodność cieplna. Mówi, jak szybko metal odprowadza wprowadzone ciepło. Aluminium i miedź przewodzą ciepło doskonale — dlatego potrzebujesz tam znacznie większej mocy, żeby w ogóle utrzymać jeziorko spawalnicze, a ciepło błyskawicznie odpływa do elementu. Stal, a zwłaszcza stal nierdzewna, przewodzą znacznie gorzej; tam ciepło się gromadzi i szybciej powstają odkształcenia.
Rozszerzalność cieplna. Metale rozszerzają się przy nagrzewaniu i kurczą przy chłodzeniu. dla (stal nierdzewna) jest prawie dwa razy większy niż dla . Dlatego stal nierdzewna przy odkształca się znacznie bardziej niż stal konstrukcyjna — i dlatego przy stali nierdzewnej trzeba więcej sczepiać, podgrzewać i planować kolejność spoin.
Temperatura topnienia i . Czyste metale topią się w jednej temperaturze, stopy w pewnym zakresie. określa, jak rzadkie staje się jeziorko spawalnicze i jak podatne jest na (więcej na ten temat w artykule Krzepnięcie stopu).
Właściwości elektryczne i magnetyczne. Przewodność elektryczna wpływa na i prowadzenie prądu; właściwości magnetyczne wpływają na dmuchanie łuku — odchylanie przez pola magnetyczne. Stale ferrytyczne są magnetyczne, austenityczne stale nierdzewne nie. Przy spawaniu prądem stałym grubych części ferrytycznych może odchylać na bok.
Te cztery właściwości są ze sobą powiązane i wyjaśniają typowe problemy warsztatowe:
• Odkształcenia przy stali nierdzewnej: duża rozszerzalność + słaba przewodność cieplna → ciepło gromadzi się lokalnie → silny skurcz.
• Zimne spoiny aluminiowe: duża przewodność cieplna → element odprowadza ciepło, zanim jeziorko spawalnicze properly się roztopi.
• Dmuchanie łuku: pola magnetyczne na grubych, magnetyzowalnych częściach odchylają .
Środki zaradcze są zawsze takie same: doprowadzać ciepło tam, gdzie jest potrzebne, kontrolować odkształcenia przez sczepianie i kolejność spoin, a przy dmuchaniu łuku zmieniać polaryzację lub kierunek spawania.