міді дозволяють розширити можливості використання низькосортних і вторинних металів для виробництва мідних сплавів.
Як вже зазначалося, чиста мідь має невисоку міцність і тому обмежено застосовується як конструкційний матеріал.
Для підвищення міцності і додання міді особливих властивостей (жароміцності, корозійної стійкості і т.д.) її легують різними добавками.
Сплави на основі міді володіють високими механічними та іншими цінними властивостями і знайшли широке застосування в техніці.
Характеристика Міді та її сплавів
Завдяки високій електропровідності, теплопровідності і корозійної стійкості мідь зайняла міцне місце в електропромисловості, приладової техніці та хімічному машинобудуванні для виготовлення різноманітної апаратури. Мідь і багато інших її сплави застосовують при виготовленні кріогенної техніки.
Промисловість випускає мідь марок М0, М1 і ін М1 (99,9% Cu, домішки трохи більше 0,1%) Чистий мідь добре обробляється тиском в холодному і гарячих станах, малочутлива до змін низьких температур .. При підвищенні температури міцнісні властивості міді змінюються в досить широких межах.
У машинобудуванні набули поширення сплави на основі міді - латуні і бронзи, які мають кращі характеристики міцності та технологічні характеристики.
Мідь і її сплави зварюються багатьма способами зварювання плавленням. При оцінці зварюваності необхідно враховувати, що мідь і її сплави відрізняються від більшості конструкційних матеріалів більше високою теплопровідністю (у 6 разів вище, ніж у заліза), коефіцієнтом лінійного розширення (в 1,5 рази більше, ніж у сталі). Мідь і її сплави схильні до пористості і виникненню кристалізаційних тріщин, активно поглинають гази, особливо кисень і водень, які надають шкідливий вплив на міцнісні і технічні характеристики.
Кисень малорастворим у твердій міді. При підвищенні температури мідь активно окислюється, утворюючи оксид міді Cu 2 O, який при затвердінні утворює з міддю евтектику Cu-Cu 2 O. Розташовуючись на межі зерен, евтектика знижує корозійну стійкість і пластичність міді. При вмісті в міді кисню більше 0,1% вагаються процеси гарячої деформації, зварювання, пайки та інших видів гарячої обробки.
Водень добре розчиняється в рідкій міді. У затверділої міді розчинність водню незначна. З підвищенням температури розчинність водню зростає, особливо при переході в рідкий стан.
Мідь і її сплави в рідкому стані можуть взаємодіяти також з оксидами вуглецю. Азот має дуже мале спорідненість до міді і не розчиняється в ній. h3> Пористість
Мідь і її сплави проявляють підвищену схильність до утворення пір в металі шва і околошовной зоні. Причиною утворення пір є водень, водяні пари або утворюється вуглекислий газ при взаємодії окису вуглецю з закисом міді.
В
Рис. 4 Розчинність водню в міді (). [4]
В В
Високі градієнти температури сприяють розвитку термічної дифузії водню в зоні термічного впливу, що призводить до сегрегації водню поблизу лини сплавлення і збільшує ймовірність виникнення дефектів: пір, тріщин. Розчинність водню в міді залежить від вмісту в ній кисню і легуючих компонентів.
При зварюванні латуней причиною пористості може стати випаровування Zn, температура кипіння якого нижче температури плавлення Cu і становить 907 В° С. Випаровування Zn зменшує введення Mn і Si. p> При зварюванні бронз вигоряння легуючих домішок також може стати причиною появи пористості.
Виникнення пір і мікротріщин може бути також пов'язане і з усадковими явищами, протікають в процесі кристалізації зварного шва. Низька стійкість міді і її сплавів проти виникнення пір в зварних швах в основному обумовлена ​​активним взаємодією міді з воднем і протіканням при цьому супутніх процесів (Освіта водяної пари виділення водню). p> Мідь і її сплави при зварюванні схильні до утворення гарячих тріщин. Це обумовлено високим значенням коефіцієнта теплового розширення, великою величиною усадки при затвердінні і високою теплопровідністю поряд поряд з наявністю у міді та її сплавах шкідливих домішок (кисню, сурми, вісмуту, миш'яку, сірки, свинцю), які утворюють з міддю легкоплавкіевтектики. При затвердінні металу шва евтектики зосереджуються по межах кристалів, знижуючи міжкристалітну міцність. Для обидві печення високих властивостей металу концентрацію домішок у міді обмежують. Так, наприклад, в міді допускається не більше 0,005 сурми, 0,005 вісмуту, 0,004% сірки.
При зварюванні міді та її сплавів у швах формується крупнокрісталліческая структура. Це пов'язано з тим, що висока теплопровідність міді та її сплавів при зварюванні сприяє інтенсивному поширенню теплового потоку від центру зварного шва в основний метал. При цьому створюються сприятливі умови для спрямованої кристалізації від зони сплавлення в глиб зварювальної ванни. Оскільки в цих умовах не з'являються нові ц...
