Возможность соединения разнородных металлов с образованием прочных связей определяется прежде всего физико-химическими свойствами соединяемых металлов и применяемой технологией сварки. Физические свойства металлов, от которых зависит их сва­риваемость, могут существенно отличаться. Соединяемые разнород­ные металлы могут быть одной основы (например, перлитная сталь + аустенитная сталь) и различной основы. Металлургические процессы сварки разнородных металлов, особенно с различной основой, более сложны и менее исследованы, чем процессы сварки однород­ных металлов.

Решающее влияние на свариваемость разнородных .металлов оказывает металлургическая совместимость, которая определяется взаимной растворимостью соединяемых металлов и в жидком, и в твердом состоянии, а также образованием хрупких химических соединений — интерметаллидов. Практически не свариваются плав­лением металлы и сплавы, которые не могут взаимно растворяться в жидком состоянии, например железо и магний, чистые свинец и медь, железо и свинец и др. При расплавлении таких пар металлов образуются несмешивающиеся слои, которые при последующем затвердевании могут быть сравнительно легко отделены друг от друга. Образуют сварные соединения металлы и сплавы, в состав которых входят элементы, обладающие неограниченной взаимной растворимостью не только в жидком, но и в твердом состоянии, т. е. образующие, непрерывный ряд твердых растворов.

Взаимная растворимость элементов определяется подобием кри­сталлических решеток растворителя и растворяемого компонента, разницей в атомных радиусах компонентов и величиной электро­отрицательности, характеризующей энергию связи между двумя элементами [98 ]. На диаграмме растворимости Л. Даркена и Г. Гурри по оси абсцисс отложены атомные радиусы элементов, а по оси ординат — электроотрицательность. Для определения пре­делов растворимости строят вспомогательные эллипсы: внутренний— с большой осью размером ±0,2 единицы электроотрицательностң и малой осью +0,§ % разницы в атомных радиусах и внешние с большой осью ±0,4 единицы электроотрицательности и малой осью ±15 % разницы в атомных радиусах. В пределах малого эл­липса находятся металлы, образующие неограниченные твердые растворы с данным металлом-растворителем. Между малым и боль­шим эллипсами располагают металлы с ограниченной раствори­мостью в металле-матрице. За пределами большого эллипса валент­ный и размерный факторы неблагоприятны для образования твердых растворов.

Страницы: 1 2 3 4 5