Снижение коррозионной стойкости соединений в результате сварки

На химическую стойкость сварных соединений при их эксплуатации в агрессивных средах влияют:

  • • загрязнение их поверхности материалом электрода;
  • • повреждение защитных покрытий;
  • • электрохимический потенциал при сварке разнородных материалов;
  • • механический фактор.

Снижение коррозионной стойкости соединений возникает в результате переноса части электродного металла на поверхность вмятины и может вызвать усиленную коррозию в этой части соединения, особенно у сплавов, чувствительных к коррозии в контакте с электроположительными элементами (например, на алюминиевых и магниевых сплавах в контакте с медью). Этот дефект называется в практике контактной сварки «загрязнением» поверхностей деталей.

Взаимодействие разнородных металлов в контакте электрод-деталь приводит, с одной стороны, к загрязнению рабочей поверхности электрода продуктами взаимодействия, с другой — к переносу электродного металла на поверхность детали.

Формирование физического контакта, активация атомов и возникновение металлических связей (схватывание) происходит в основном в результате процессов сдвиговой пластической деформации в области наибольших касательных напряжений (зоне скольжения).

Участки металлической связи служат каналами, по которым происходит диффузия металлов. Несмотря на малое время контактирования деталей при высокой температуре (в среднем менее 1 с), эти процессы часто получают достаточно большое развитие.

Особенно большую чувствительность к процессам взаимодействия обнаруживают алюминиевые и магниевые сплавы, а также стали с легкоплавкими покрытиями, например цинком. Указанное свойство этих металлов связано с возможностью появления жидкой фазы в отдельных участках контакта с электродом. Наличие жидкой фазы значительно ускоряет процессы диффузии. Активность взаимодействия зависит от свойств поверхностных пленок.

При сварке последующих точек ширина и глубина зоны взаимодействия в приконтактном слое расширяются, тем самым существенно изменяя его физико-химические свойства. По мере сварки ряда точек металл в пределах вмятины все более и более насыщается продуктами взаимодействия.

На определенном этапе требуется зачистка рабочей поверхности электрода для удаления продуктов взаимодействия, причем особенно часто это приходится делать при сварке магниевых сплавов (через 15—20 точек и через один оборот ролика при шовной сварке).

Для сохранения коррозионной стойкости соединений следует принимать меры к торможению процессов массоперсноса. К таким технологическим мероприятиям можно отнести:

  • • тщательную подготовку поверхности деталей перед сваркой, в том числе для удаления продуктов, содержащих влагу и способствующих вторичному окислению поверхности электрода;
  • • использование жестких режимов, сокращающих пребывание металла при повышенных температурах;
  • • применение предварительного обжатия деталей перед сваркой;
  • • нанесение на поверхность деталей барьерных веществ (минеральных масел), препятствующих массопсреносу (схватыванию) и вторичному окислению электродов;
  • • снижение температуры электродов посредством использования электродных материалов с высокой теплопроводностью, интенсивного охлаждения электродов и роликов водой и в ряде случаев — жидкими газами;
  • • удаление продуктов массопереноса с поверхности соединений после сварки.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >