стали — сплавы на основе железа
содержат углерод, марганец, кремний, а в специальных случаях никель,
хром, молибден и другие элементы. Атомы железа составляют обычно более 90%
и только у отдельных сталей со специальными свойствами — более
60%.
Большое значение имеют сплавы на
основе алюминия, содержащие магний, медь, цинк и другие элементы,
сплавы на основе меди с добавлением цинка, олова, алюминия и др., сплавы
на основе титана, содержащие железо и др.
Путем термообработки можно в
широких пределах изменять физические и механические свойства большинства
промышленных сплавов. Возможность изменения свойств сплавов путем
термообработки, их свариваемость, структура и свойства сварных
соединений и, что очень важно, возможность получения надежного
соединения при сварке сплавов на основе разных металлов определяются
природой сплавов, их строением, фазовым состоянием и составом,
изменениями, происходящими при нагреве и охлаждении как в процессе
термообработки, так и сварки.
Как правило, элементы, образующие
металлический сплав, в жидком состоянии полностью взаиморастворимы, т. е.
образуют однородный материал со статистически равномерно
распределенными в объеме атомами элементов. Однако имеется ряд
металлов, не смешивающихся друг с другом даже в жидком состоянии (табл.
6). Такие элементы, естественно не могут образовывать сплавов,
свариваемых методами сварки плавлением, а их сварка давлением в
твердом состоянии — сложная задача. При переходе жидкого однородного
сплава в твердое состояние в нем могут происходить различные
изменения, связанные с полиморфными превращениями металла,
представляющего основу сплава, а с взаимодействием между элементами,
составляющими сплав.
Это взаимодействие может быть
связано с тем, что элементы добавки и в твердом состоянии полностью или
частично растворяются в металле-основе, предел насыщения раствора
может быть ограниченным и меняться с изменением температуры. В ряде
случаев составляющие сплава образуют механические смеси либо самих
компонентов сплава, либо ограниченных по концентрации твердых растворов.
Составляющие сплава могут образовывать химические соединения, которые, в
свою очередь, могут оставаться свободными, а могут взаимодействовать с
основой, в частности растворяться в ней. Могут быть и другие формы
взаимодействия составляющих сплавов в твердом состоянии. Важно то,
что каждая из них по-своему влияет на свойства сплава, и особенно на
поведение сплавов при соединении сваркой, и впоследствии после
образования сварного соединения — на его свойства
Сплавы двух или нескольких
элементов после перехода из жидкого состояния в твердое могут находиться:
1) в виде твердых растворов, 2) в виде механической смеси отдельных
составляющих и 3) в виде химических соединений. Кроме того, могут
быть и промежуточные состояния, а также сочетания в одном
сплаве
