13 квітня 2020 р.

Зварювання нікелю та його сплавів

     Загальні відомості. Нікель — метал, що має температуру плавлення
1453 °С, густину 8.9 г/см3, досить високу стійкість проти корозії на повітрі,
пластичність і міцність, а також жароміцність і великий омічний опір.
Нікель у техніці використовується в чистому вигляді та у вигляді різних сплавів. Технічно чистий нікель — Н0, H1, Н3 і Н4. Сплави нікелю бувають міднонікелеві, нікельхромові (ніхроми), никельмолібденові, нікелькобальтові й ін.
      Основні труднощі при зварюванні нікелю виникають через схильність металу шва утворювати пори і кристалізаційні тріщини.
      Причинами утворення порожнин у металі шва при зварюванні нікелю є велика розчинність газів при високих температурах, особливо
водню і кисню й виділення їх у момент кристалізації.
      Причиною виникнення кристалізаційних тріщин у металі шва є
утворення легкоплавкої евтектики Ni-NiS. Для попередження утворення
кристалізаційних тріщин у розплавлений метал вводять елементи, що
зв'язують у процесі зварювання сірку в більш тугоплавкі, ніж NiS, сполуки.
Такими елементами є марганець і магній, що утворять із сіркою тугоплавкі
з'єднання MnS і MgS. Корисно для цієї мети додати у зварений шов
невелику кількість титана. Плівка окису нікелю, що має температуру
плавлення 1650 °С, тобто вище температури плавлення основного металу,
також утруднює зварювання.
      Ручне дугове зварювання металевим електродом. Ручне дугове
зварювання металевим електродом виконують постійним струмом
зворотної полярності короткою дугою. Для зварювання застосовують
електроди Н37к або «Прогрес-50». Під час зварювання кінцем електрода
роблять невеликі поступально-поворотні рухи. При зміні електрода чи
випадкових обривах дуги її збуджують, відступаючи на 5 — 6 мм від
кратера назад (зачистивши перед цим шов від шлаку).
      Кожен наступний шар шва починають зварювати після охолодження
зварного з'єднання і ретельного очищення попереднього шару від шлаку й
бризків.
      Зварні шви, звернені до агресивного середовища, виконують
останніми, причому їхні кратери не повинні збігатися з кратерами
розташованих нижче шарів
      Для зварювання міднонікелевих сплавів постійним струмом
зворотної полярності застосовують електроди М3ОК.
      Для зварювання литого і кутого нікельмолібденового сплаву (при
вмісті молібдену 25 — 30%), що працює в середовищах соляної і сірчаної
кислот, використовують електроди ХН-1. Зварювання ведуть короткою
дугою постійним струмом зворотної полярності.
      Ручне аргонодугове зварювання. Нікель і його сплави зварюють
вольфрамовим електродом, що неплавиться, постійним струмом прямої
полярності. Щоб попередити утворення порожнин у металі шва, до аргону
додають водень. Поява пір у металі шва можна також усунути введенням
до складу дроту ніобію, алюмінію й кремнію, що зв'язують гази.