Из структуралних, апликативних или економских разлога, многе индустрије морају да споје различите металне материјале. Комбиновањем различитих метала могуће је боље искористити најбоља својства сваког метала. Стога, пре него што започне било коју операцију заваривања, заваривач мора да одреди својства сваког материјала, укључујући тачку топљења метала, термичку експанзију, итд. Процес заваривања се затим бира тако да им одговара у складу са својствима материјала.
Заваривање различитих метала је процес заваривања два или више различитих материјала (различитих по хемијском саставу, металуршкој организацији или својствима итд.) под одређеним процесним условима. Код заваривања различитих метала најчешће је заваривање различитог челика, а затим заваривање различитих обојених метала. Када се заваре различити метали, добија се прелазни слој са различитим својствима од основног материјала. Због значајних разлика у елементарним својствима, физичким својствима и хемијским својствима различитих метала, заваривање различитих материјала је много технички сложеније од заваривања различитих материјала.
Који су проблеми заваривања различитих метала?
1. Што је већа разлика у тачки топљења различитих материјала, то је теже заварити.
То је зато што ниска тачка топљења материјала достиже стање топљења, висока тачка топљења материјала је још увек у чврстом стању, када је растопљени материјал лако продрети у границе зрна прегрејане зоне, што може изазвати губитак материјала ниске тачке топљења, легирајући елементи су изгорели или испарили, што отежава заваривање споја. На пример, приликом заваривања гвожђа и олова (разлика у тачки топљења), не само да се два материјала у чврстом стању не могу растворити један другог, већ се ни у течном стању не могу растворити један другог, течни метал се дистрибуира у слојевима, и после хлађења сваке посебне кристализације.
2. Што је већа разлика у коефицијенту линеарне експанзије различитих материјала, то је теже заварити.
Што је већи коефицијент линеарне експанзије материјала, то је већа брзина термичког ширења, што је веће скупљање током хлађења, кристализација базена талине ће произвести велики напон заваривања. Овај напон заваривања није лако елиминисати, резултат ће изазвати велику деформацију заваривања. Како је материјал са обе стране вара подвргнут различитим стањима напрезања, лако доводе до пукотина у шаву и зони топлотног утицаја, па чак и до скидања метала шава и основног материјала.
3. Што је већа разлика у топлотној проводљивости и специфичном топлотном капацитету различитих материјала, то је теже заварити.
Топлотна проводљивост и специфични топлотни капацитет материјала ће довести до погоршања услова кристализације метала шава, озбиљног грубог зрнца и утицаја на својства влажења ватросталних метала. Стога, за заваривање треба изабрати јак извор топлоте, локација извора топлоте треба да буде пристрасна према страни основног материјала са добром топлотном проводљивошћу приликом заваривања.
4. Што је већа разлика између електромагнетних својстава различитих материјала, теже је заварити.
Јер што је већа разлика у електромагнетизму материјала, што је нестабилнији лук заваривања, то је лошији завар.
5. Што се више интерметалних једињења формира између различитих материјала, то је теже заварити.
Пошто интерметална једињења имају већу кртост, лако доводе до пукотина, па чак и лома у завару.
6. Што је јача оксидација различитих материјала, то је теже заварити.
Ако заварите бакар и алуминијум методом фузионог заваривања, у базену талине се врло лако формирају оксиди бакра и алуминијума. Приликом хлађења кристализације, присуство оксида на границама зрна може довести до смањења силе интергрануларне везе.
7. Када се заварују различити материјали, завар и два основна метала тешко могу да постигну захтеве једнаке чврстоће.
То је због ниске тачке топљења металних елемената који се лако сагоревају и испаравају током заваривања, што резултира променама у хемијском саставу шава, механичким својствима се смањују, посебно при заваривању различитих обојених метала значајније.
Примена технологије ласерског заваривања за заваривање различитих метала
1. Ласерско заваривање бакра и челика
Заваривање бакра и челика је типично за заваривање различитих материјала. Тачка топљења, топлотна проводљивост, коефицијент линеарне експанзије и механичка својства бакра и челика су веома различити, што не погодује директном заваривању бакра и челика. Ласерско заваривање бакра и челика постало је актуелни тренд развоја заснован на предностима велике густине топлотне енергије, мале количине растопљеног метала, уске зоне топлотног утицаја, високог квалитета споја и високе продуктивности ласерског заваривања. Међутим, стопа апсорпције бакра за већину индустријских примена је релативно ниска, а бакар је такође склон дефектима као што су оксидација, порозност и пуцање током процеса заваривања. Заснован на вишемодном ласерском ласерском процесу заваривања бакра и челика различитих метала који ће се даље развијати.
2. Ласерско заваривање алуминијума и челика
Алуминијум, разлика у тачки топљења челика, метални делови који се лако формирају од различитих материјала, и алуминијум, легура челика са високом рефлексијом и високим карактеристикама топлотне проводљивости, тешко је формирати кључаоницу у процесу заваривања, заваривање захтева велику густину енергије . Експерименти су открили да контролисањем ласерске енергије и времена деловања материјала, може се смањити дебљина реакционог слоја интерфејса, ефикасно контролисати стварање међуфаза.
3. Ласерско заваривање магнезијум алуминијума и легуре магнезијума алуминијума
Алуминијум и његове легуре имају добру отпорност на корозију, високу специфичну чврстоћу, добру електричну и топлотну проводљивост и друге предности. Магнезијум је лакши од алуминијума, обојеног метала, такође има високу специфичну чврстоћу и крутост и добар сеизмички капацитет. Главни проблем заваривања магнезијума и алуминијума је тај што је сам основни материјал веома лак за оксидацију, коефицијент пролаза топлоте, лако се стварају пукотине и поре и други дефекти заваривања, а врло лако се производи интерметална једињења, што значајно смањује механичка својства материјала. заварени спојеви.
