Чернение металла востребовано в различных сферах производства, однако чаще всего используется для декоративных целей в ювелирном деле и различных ремеслах.
Оцинковка металла является наиболее простым и дешевым способом его защиты от образования ржавчины. Наиболее популярным является метод горячей оцинковки.
Аргонодуговая сварка может производиться как на постоянном, так и на переменном токе. При сварке постоянным током на прямой полярности (минус на вольфрамовом электроде) дуга весьма устойчива и спокойна, горит при очень низком напряжении (10—12 в), вольфрамовый электрод нагревается мало и допустимы значительные токи без перегрева и интенсивного плавления электрода.
В горелках с водяным охлаждением допустимые токи могут быть повышены на 20—30%. Ток можно значительно снизить без нарушения устойчивости дуги, возможна работа при токах 5—10 а, что дает возможность сваривать очень тонкий металл толщиной 0,1—0,2 мм. Для работы на малых токах конец вольфрамового электрода затачивается на острие. Малый нагрев электрода на прямой полярности и хорошая защита от окисления струей аргона ведут к очень малому расходу вольфрама в десятые и даже сотые доли грамма за час работы. Одного вольфрамового стержня хватает на десятки и сотни часов работы. Вольфрамовым электродом можно выполнять все виды сварных соединений во всех пространственных положениях.
Особенно удобно сваривать соединения без присадочного металла за счет оплавления кромок соединяемых частей или с присадочным металлом, заложенным в разделку шва. Сварка с подачей присадочного прутка в дугу менее удобна и занимает обе руки сварщика, заставляя его работать в защитном шлеме (маске).
Вольфрамовым электродом успешно свариваются все марки сталей, углеродистых и легированных, никель и его сплавы, медь и медные сплавы, титан и его сплавы, различные специальные жаропрочные и другие сплавы, начиная от самых малых толщин и до 6—8 мм. Толщины больше 8 мм можно сваривать вольфрамовым электродом, но это нецелесообразно, поскольку другие способы, в первую очередь сварка плавким электродом, дают более высокую производительность и лучшие технико-экономические показатели. Успешно производится наплавка твердых сплавов вольфрамовым электродом.
Сварка вольфрамовым электродом удобно выполняется вручную, для этой цели применяются специальные держатели или аргонодуговые горелки, в которых совмещены подвод тока и аргона в зону сварки. Горелка для ручной сварки металла небольших толщин (от 1 до 4 мм) на сварочный ток до 150 а без водяного охлаждения. Ввиду очень спокойного и устойчивого горения дуги для ее питания пригодны любые сварочные источники постоянного тока без всяких переделок в них. Применения аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности обширны. Этот способ пригоден для всех металлов и сплавов, за исключением легких алюминиевых и магниевых сплавов и некоторых других, особенно легкоокисляющихся, требующих применения специальных флюсов при сварке на прямой полярности.
Скорость сварки в большой мере зависит от квалификации сварщика; с повышением скорости сварки возрастает необходимый сварочный ток и минимально необходимый расход аргона, поэтому режимы сварки могут меняться в широких пределах. Кромки металла перед сваркой должны быть хорошо очищены, аргон защищает металл от окисления, но он не восстанавливает окислов, имевшихся до сварки.
Некоторые затруднения может представлять сварка обычной малоуглеродистой стали. Если это спокойная сталь хорошо раскисленная при изготовлении и имеющая некоторый избыток кремния, то она хорошо сваривается в аргоне, если же сталь плохо раскислена, является кипящей по способу изготовления, содержит очень мало кремния, то при расплавлении дугой сталь кипит за счет содержащегося в ней кислорода и дает пористый наплавленный металл. В этом случае необходимо дополнительно раскислять ванну, применяя присадочный металл с избытком раскислителей или добавляя водород, метан и другие газы к аргону.
Если изменить полярность в дуге и дать плюс на вольфрамовый электрод, то свойства такой дуги обратной полярности резко меняются. Вольфрамовый электрод сильно разогревается, расплавление основного металла уменьшается, дуга становится неустойчивой и часто самопроизвольно перемещается по поверхности металла.
Для возможности работы на обратной полярности применяют источники тока с повышенным напряжением (до 120—140 в) и высокочастотные осцилляторы, облегчающие зажигание дуги и повышающие ее устойчивость. Дуга обратной полярности в аргоне обладает весьма ценным свойством: на поверхности основного металла в зоне катодного пятна под действием бомбардировки положительными ионами и вследствие процесса катодного распыления поверхность металла совершенно очищается от пленки окислов и других поверхностных загрязнений. Это дает возможность сваривать алюминий и магний и их сплавы без применения каких-либо флюсов, что является крупным техническим преимуществом аргонодуговой сварки.
Алюминий и легкие алюминиевые и магниевые сплавы являются ныне главной областью применения аргонодуговой сварки, здесь она вытесняет все другие способы сварки, особенно в производстве ответственных конструкций, например в самолетостроении.
Для сварки алюминиевых и магниевых сплавов на постоянном токе необходимо пользоваться обратной полярностью в дуге, давая плюс на вольфрамовый электрод, но при этом дуга горит очень неустойчиво, наблюдается недостаточное расплавление основного металла и значительный расход дорогого вольфрама. Поэтому практически обычно не применяют сварку постоянным током обратной полярности, а пользуются переменным током обычной частоты (50 пер/сек). За полупериод, когда на вольфраме плюс происходит очистка поверхности металла, а за следующий полупериод, когда на вольфраме минус, происходит усиление расплавления основного металла и ослабление нагрева вольфрамового электрода.
Опыт показывает, что на переменном токе происходит достаточная очистка поверхности металла, и сварка алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов может производиться без флюсов. Дуга с вольфрамовым электродом вследствие резкого различия в свойствах электродов обладает значительным выпрямляющим действием, и кривая тока несимметрична. В полупериоде, когда на вольфраме минус, ток больше, а когда на вольфраме плюс, ток меньше. Лучшие результаты дает симметричный переменный ток без постоянной составляющей.
Улучшение формы кривой переменного тока может быть достигнуто различными способами: повышением напряжения сварочного трансформатора до 120—180 в, применением балластных реостатов, включаемых последовательно с дугой, последовательным включением в сварочную цепь источника постоянного тока. Для облегчения зажигания и повышения устойчивости дуги, как правило, применяются высокочастотные осцилляторы.
Вольфрамовым электродом может производиться соединение точками или электрозаклепками со сквозным проплавлением верхнего присоединяемого элемента. Для этой цели применяются полуавтоматы-пистолеты, сходные по устройству с пистолетами для приварки шпилек. Сварка вольфрамовым электродом легко может быть механизирована.
Часто во время осуществления сварки или пайки металлов и их сплавов возникают неожиданные проблемы. О многих из них мы и поговорим в разделе «вопросы и
ответы»
Эмалирование металлов – технология, которая позволяет наносить на поверхность изделий из стали специальный защитный слой, отличающийся великолепными эстетическими
свойствами.
