Таким образом, условия плавления металла имеют большое значение для процесса кристаллизации и определяют свойства металла сварного шва.
Металлы обладают рядом свойств, которые отличают их от других материалов и веществ. На основании этого они подразделяются на четыре основные группы:
– физические (цвет, плотность, плавкость, а также тепло– и электропроводность, теплоемкость, способность намагничиваться);
– химические (жаропрочность, окалиностойкость, жароупорность, коррозионная устойчивость);
– механические (упругость, прочность, твердость, пластичность, ударная вязкость);
– технологические (свариваемость, ковкость, текучесть, обрабатываемость резанием, прокаливаемость).
Для сварочной практики наиболее важными являются механические и технологические характеристики металлов, поэтому на них следует остановиться более подробно.
Прочность представляет собой способность металла сопротивляться внешнему воздействию и при этом не разрушаться.
Для определения прочности металла имеются специальные средства, в частности разрывные машины, обладающие различной мощностью. При испытании того или иного образца на разрыв наступает момент, когда металл продолжает удлиняться, хотя нагрузка на него не возрастает. Отношение такой нагрузки к поперечному сечению образца – предел текучести. При дальнейшем увеличении нагрузки образец разрывается. Напряжение, при котором это происходит, называется пределом прочности, или временным сопротивлением материала.
Свойство металла под воздействием нагрузки изменять свою форму, а после прекращения воздействия восстанавливать ее называется упругостью. А если он изменяет форму под влиянием на него той или иной нагрузки, но при этом не разрушается, а после ее устранения сохраняет приданную форму, то такая его способность называется пластичностью. Этот параметр важен для металла сварного шва, который проходит испытание на загиб. По величине угла загиба судят о пластичности шва: чем он больше, тем выше пластичность.
Способность металла сопротивляться проникновению в него более твердого тела называется твердостью. Она проверяется в процессе различных испытаний, каждое из которых имеет определенное название, в частности:
– твердость по Бринеллю;
– твердость по Виккерсу;
– твердость по Роквеллу.
В ходе проверки металл испытывается вдавливанием шарика (диаметром 2,5, 5 или 10 мм), изготовленного из твердой стали, вершины алмазной пирамиды и вершины алмазного конуса (угол – 120°) соответственно.
По тому, насколько металл способен сопротивляться ударным нагрузкам, судят о его ударной вязкости. В сварочном производстве это основной параметр наплавленного металла и сварного