Особенности контактной сварки композиционных материалов
Наличие в структуре композиционных материалов составляющих, обладающих различными свойствами, вносит некоторые особенности в процесс сварки. Прежде всего, армирование алюминиевого сплава изменяет характер распространения тепла в алюминиевой матрице. Например, наличие в структуре материала борных волокон затрудняет конвективные потоки в процессе образования сварного ядра точки. Сплошная сетка нитей бора препятствует прохождению тока в свариваемом пакете по кратчайшему пути между электродами. Это приводит к неизбежному растеканию силовых линий тока на большой площади, потере концентрации тока и в итоге к рассеянию процесса тепловыделения.
При точечной и шовной сварке композиционных материалов с другими алюминиевыми сплавами (Д16Т, Д19 и др.) необходимо принимать во внимание различие в температурах плавления разноименных алюминиевых сплавов, тепло- и электропроводности (электросопротивлении), коэффициентах линейного расширения. Чтобы исключить коробление образцов из-за возникновения в них термических напряжений, сварку композиционных материалов нужно проводить в жестких приспособлениях. При сварке волокнистых композиционных материалов в первую очередь важно максимально сохранить исходные механические характеристики матрицы и волокна, обеспечив при этом минимальное диффузионное взаимодействие материалов на границе раздела. Вместе с тем при некоторых видах сварки композиционных материалов (точечной, роликовой, дуговой) алюминий расплавляется, а температура в зоне шва может достигать 700…900 °С. Это изменяет структуру алюминиевой матрицы вблизи проволок - в них появляется большое количество дефектов. Кроме этого, из-за различия в тепловом расширении алюминиевого сплава и, например, стали возникают термоупругие напряжения; поверхностный слой стальных проволок частично растворяется в жидком алюминии; происходит химическое взаимодействие металлов, приводящее к образованию интерметаллического соединения. Наличие его вокруг волокна снижает прочность композиционных материалов на разрыв на 5…15%.
Таким образом, при сварке композиционных материалов влияние нагрева может оказаться значительным; следует учитывать также такие факторы, как прочность и степень растворения волокна, продукты в зоне реакции, легирование матрицы и однородность металла шва.
Это интересно
Самой древней считается обувь, найденная в Армении при раскопках пещеры Арени, это были туфли с заостренными концами. Возраст найденной обуви составил более 5500 лет. Однако считается, что история обуви начинается с эпохи верхнего палеолита. В настоящее время существует огромная разновидность обувных изделий. Согласно ГОСТ 23251 обувь классифицируют по ее виду: сапоги, сапожки, полусапоги, ботинки, полуботинки, туфли, сандалии, туфли комнатные и т.д., однако существует так же разделение типов обувной продукции по назначению. В частности в отдельный вид выделяют так называемую рабочую обувь либо спецобувь. Как правило, к рабочей обуви предъявляются особые требования. Прежде всего, она должна быть удобной, кроме того, в зависимости от назначения она может быть: непромокаемой, огнестойкой, высокопрочной, вентилируемой, теплой, износостойкой, повышенной комфортности и пр., либо с комбинацией отдельных свойств. Рабочая обувь не всегда соответствует модным дизайнерским тенденциям, но этого от нее и не требуют, самое главное требование к рабочей обуви – это качество и полное соответствие необходимым параметрам специфики профессии рабочего.
