Физические свойства материалов
Теплопроводность, расширение, температура плавления, электрические и магнитные свойства
AI generated Каждый материал обладает физическими особенностями: теплопроводностью, расширением, температурой плавления, электрическими и магнитными свойствами. Они определяют, как металл деформируется при , сколько тепла отводит и намагничивается ли он. Кто их знает, тот избегает деформации, магнитного дутья и дефектов шва.
Кроме прочности и структуры, каждый материал обладает физическими свойствами, которые при часто создают больше проблем, чем прочность. Четыре главных ты должен знать.
Теплопроводность. Она говорит, как быстро металл отводит подведённое тепло. Алюминий и медь проводят тепло отлично — поэтому там нужно гораздо больше мощности, чтобы вообще удержать сварочную ванну, и тепло молниеносно уходит в деталь. Сталь и особенно нержавеющая сталь проводят заметно хуже; там тепло накапливается, и быстрее возникает деформация.
Тепловое расширение. Металлы расширяются при нагреве и сжимаются при охлаждении. у (нержавейки) почти вдвое больше, чем у . Поэтому нержавейка при ведёт себя значительно сильнее, чем конструкционная сталь — и поэтому при сварке нержавейки нужно больше прихваток, подогрева и планирования последовательности швов.
Температура плавления и . Чистые металлы плавятся при одной температуре, сплавы — в интервале. определяет, насколько кашеобразной становится сварочная ванна и насколько она склонна к (подробнее в статье «Кристаллизация сварочной ванны»).
Электрические и магнитные свойства. Электропроводность определяет и протекание тока; магнитные свойства влияют на магнитное дутьё — отклонение магнитными полями. Ферритные стали магнитны, аустенитные нержавейки — нет. При сварке на постоянном токе толстых ферритных деталей может отклонить в сторону.
Эти четыре свойства связаны между собой и объясняют типичные проблемы в цеху:
• Деформация нержавейки: большое расширение + плохая теплопроводность → тепло накапливается локально → сильная усадка.
• Холодные алюминиевые швы: высокая теплопроводность → деталь отводит тепло, прежде чем сварочная ванна как следует расплавится.
• Магнитное дутьё: магнитные поля на толстых, намагничиваемых деталях отклоняют .
Средства всегда одни и те же: подводить тепло туда, где оно нужно, управлять деформацией прихватками и последовательностью швов, а при магнитном дутье менять полярность или направление сварки.