Цветные металлы

К цветным относят большинство конструкционных металлов за исключением железа и его сплавов с углеродом (сталь, чугун). Цветные металлы и их сплавы при нагреве вступают во взаимодействие с окружающим воздухом гораздо сильнее, чем черные. Результат этого взаимодействия - ухудшаются физико-механические свойства сварных соединений, что накладывает отпечаток на технологию сварочных работ. Как правило, большинство цветных металлов образуют систему оксидов, тугоплавкость которых значительно больше, чем самого металла. Это приводит к появлению окисных включений в массиве шва, что отражается на его качестве. Большинство цветных металлов обладает значительно большей-теплопроводностью, чем сталь, что способствует быстрому охлаждению сварочной ванны. Это обстоятельство накладывает отпечаток на подбор источников сварочной дуги, режимов сварки, а в ряде случае требует предварительного и сопутствующего подогрева. Количество цветных металлов, используемых для технологических целей, очень велико. Поэтому остановимся только на некоторых из них, наиболее часто применяемых в конструкционных целях.

Медь является одним из первых металлов, который человек начал использовать для своих нужд. Этот металл обладает теплопроводностью, в шесть раз превышающую теплопроводность железа. Чистая медь обладает низкой прочностью, но достаточно высокой пластичностью Поэтому даже в холодном состоянии чистая медь легко подвергается деформациям, что накладывает ограничения на ее использование в конструкционных целях. Сплавы меди (бронза, латунь) резко меняют ее физико-механические свойства, что значительно расширяет возможности их использования в технологических целях.

Алюминий - один из самых распространенных в земной коре металлов. Это химически активный металл, легко вступающий в реакцию с атмосферными газами. Однако оксидная пленка, быстро появляющаяся на поверхности алюминия, имеет защитные свойства и предохраняет металл от дальнейшего атмосферного воздействия. Агрессивные среды (кислота, щелочь и т.д.) активно воздействуют на алюминий, разрушая его структуру. Для нужд человека алюминий используется повсеместно, поэтому технология сварочных работ в конструкциях этого металла имеет очень важное значение. Особенно это значение возросло с увеличением количества различных профилей из сплавов алюминия, позволяющих быстро и эффективно возводить достаточно прочные и долговечные ограждающие конструкции (оконные и дверные конструкции, различные типы раздвижных перегородок, зимние сады и т.д.).

Титан - металл с высокой прочностью и относительно небольшой (в два раза ниже, чем у железа) плотностью. Его прекрасные физико-механические свойства и высокая коррозионная стойкость позволяют применять титан во многих областях машиностроения, пищевой промышленности и т.д. Температура плавления титана достаточно высока, поэтому для сварочных работ требуются значительные энергетические затраты. В расплавленном состоянии титан становится химически активным, поэтому его сварка требует соблюдения специальных технологических процессов.

Никель — жаропрочный металл с высокой коррозионной стойкостью и большим электрическим сопротивлением. Высокая химическая стойкость никеля позволяет его применение для конструкционных целей в агрессивных средах. Так, никель достаточно устойчив к воздействию щелочных растворов, а также многих солей кислот. Никель часто используют в сплавах железа, меди, цинка, кобальта и других металлов.

Цинк отличается относительной мягкостью и высокой антикоррозийной стойкостью. В сухой среде практически не окисляется. При повышенной влажности на поверхности цинка образуется пленка, защищающая металл от дальнейшего вредного воздействия.