смачивание поверхности стали расплавами меди и ее сплавов

Смачивание поверхности стали расплавами меди и ее сплавов

Необходимость сварки сталей с медью и ее сплавами (бронзами, латунями) возникает при изготовлении кристаллизаторов, химической аппаратуры, испарителей, эжекторов, фурм доменных печей и конвертеров, скользящих опор шагающего экскаватора и др. Замена деталей, полученных из отливок цветных металлов, сварными биметаллическими  -  один из перспективных способов, позволяющих снизить расход дорогостоящей бронзы и себестоимость изготовления. В таких случаях основа биметаллических деталей состоит из дешевых и недефицитных материалов, например из малоуглеродистой стали, а на их рабочие поверхности наплавляют сплавы со специальными свойствами.

Необходимость изучения растекания бронз по поверхности стали возникает в связи с задачей изготовления крупногабаритных деталей пар трения, которые можно получить наплавкой бронзы.

Этот способ основан на смачивании поверхностей из конструкционных сталей медными сплавами при нагреве в замкнутой среде.

Как известно, поверхностное натяжение металлов с изменением температуры меняется. Так, поверхностное натяжение меди при 1404 К составляет 1103 мДж/м², при 1423 К  -  1115 мДж/м², при 1473 К  -  1154 мДж/м² и при 1488 К  -  1166 мДж/м².

Таким образом, с повышением температуры поверхностное натяжение меди увеличивается. Примеси в металле иногда оказывают весьма существенное влияние на изменение поверхностного натяжения. Повышение атомного содержания меди в медно-никелевых сплавах от 0 до 100 % приводит к понижению поверхностного натяжения от 1735 до 1265 мДж/см². На поверхностное натяжение меди очень сильно влияют добавки серы, а также кислорода, серебра, золота, кадмия, алюминия, олова, свинца, сурьмы. Повышение концентрации примесей в поверхностном слое приводит к понижению поверхностного натяжения металла или сплава