Сварка в машиностроении.Том 2 (1041437), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Каховский Н. И., Фортушный В. Г., Ющенко К. А. Электродуговая сварка ста- лей. Справочник. Киев, «Наукова думка». 1974. 479 с. 6. Любавский К. В., Тимофеев М. М. Дуговая сварка аустеннтных жаропрочных сталеи. М., «Машиностроение», !968. 148 с.
7. Потапьевский А. Г. Сварка н защитных газах плавящимся электродом. М., «Машиностроение», 1974. 240 с. 8. Рыськова 3. А. Трансформаторы для электрической контактной сварки. Л., «Энергия», 1975. 280 с. 9. Справочник по сварке. Под ред. А. И. Акулова. Т. 4. М., «Машиностроение», !971. 4!6 с.
1О. Справочник сварщика. Под ред. В, В. Степанова. М., «Машиностроение», 1974. 520 с. 11. Технология и оборудование контактной сварки. Под род. В. Д. Орлова. М., «Машиностроение», !975. 536 с, 12, Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. Б. Е. Патона. М., «Машиностроение», 1974. 768 с. 13, Химуший Ф. Ф. Нержавеющие стали. М., «Металлургия», 1967. 798 с.
14. Чулошников П. Л. Точечная и рглнковая электросварка легированных сталей и сплавов. М., «Машиностроение», 1968. 200 с. Глава 10 СВАРКА АЛЮМИНИЯ, АЛЮМИНИЕВЫХ И МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ СВАРКА АЛЮМИНИЯ И АЛЮМИНИЕВ ЫХ СПЛАВОВ Основные свойства и особенности сварки Алюминиевые сплавы используют в сварных конструкциях различного назначения.
Основными достоинствами их как конструкционных материалов являются малая плотность, высокая удельная прочность, высокая коррозионная стойкость. Чистый алюминий, ввиду низкой прочности, для изготовления конструкций используют в отдельных случаях в химической, пишевой и электротехнической промышленности. Алюминий высокой чистоты применяют в отраслях новой техники, в том числе при производстве полупроводников. В качестве конструкционных материалов в основном используют полуфабрикаты из алюминиевых сплавов.
По показателям отношения прочности и текучести к плотности высокопрочные алюминиевые сплавы значительно превосходят чугун, низкоуглеродистые и низколегированные стали, чистый титан и уступают лишь высоколегированным сталям повышенной прочности и сплавам титана (табл. 1).
!. Относительные показатели свойств различных материалов АМц АМг6 Д16 . М40 . Низкоуглеродистая сталь 20 Низколегированная сталь ЗОХГСА Легированная сталь ВНС-2 Титан: чистый технический Сплав ОТ4 Алюминиевые сплавы разделяют на литейные и деформируемые по пределу Растворимости элементов в твердом растворе (рис. 1).
В сварных конструкциях в основном используют полуфабрикаты (листы, профили, трубы и др.) из деформиРуемых сплавов. Концентрация легирующих элементов деформируемых сплавов меньше предела растворимости, и при нагреве эти сплавы могут быть переведены в однофазное сосгояние, при котором обеспечивается нх высокая деформационная способность. Большинство элементов, входящих в состав алюминиевых сплавов, обладает ограниченной растворимостью, изменяющейся с температурой. Это сообщает ~планам способность упрочняться термической обработкой. В связи с этим деформируемые сплавы разделяют на сплавы, не упрочняемые термической обработкой (с концентрацией легирующнх элементов ниже предела растворимости при 20' С), 223 рка алюминия и алюминиевых спливов 222 ! ! ! ! о" 1 о ь О ь ь р Е ф о о о' о о ! ! ! ! ! ! ! сс сс сс ь ь р 8 сс я 8 1 ! ! ! ! О Ь с:с ь о о о о о о ь о сф 1 ! ! ! ! ! 1 ! ! ! ь ° о о о о ь ! ! О О„се о о О ! 'Ф с Я О о ся со о о сс ! сс о о о о о ! ь о ! ! ! 1 ! о ь ь се с о ь Оъ ф сс о с л о сс Ч ф ф ф й Х л л л л л о и и л .с сС с съ осе со ~' й; ~я~ $ Д б б б б б с~ б б ь сс Сварка алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов и сплавы, упрочняемые термической обработкой (имеюшие концентрацию легирующих элементов свыше этого предела), К деформируемым сплавам 17), не упрочняемым термической обработкой, относятся технический алюминий АД1, АД, алюминиево-марганцевый сплав ЛМц (А1+ 1,3"'„Мп) и группа сплавов системы 7,'В А! — Мя: АМг1, АМг2, АМгЗ и АМгб.
В сварных соединениях эти сплавы способны сохранять до 95о/о прочности основного металла прн высокой пластичности и высокой коррозионной стойкости. Термически упрочняемые деформируемые 1 й алюминиевые сплавы могут быть разделены на несколько групп. 4 1. Дуралюмины — сплавы на основе системы А1 — Сп — Мя: Д1, Д16, Д19, ВАД1, ВД17, М40, Д18. Соде/икание В и араго ноггпаненмсг 11.
Авиали — сплавы на основе системы А! — Мд — 81 и А! — Си — Мд — 81: АВ, АД31, АДЗЗ, АД35, АК6, АК6-1, АК8. миниевых сплавов по бннар- 111. Сплавы на основе системы А1 — Сц— ной диаграмме: Мя — Ге — М: АК2, АК4, АК4-1. г — даФормируемые: у — литей- 11/. Сплавы на основе системы А! — Сп — Мп: иые;  — деФоРмиРуемые, ие Д20, Д21 и ВАД-23 (А! — Сп — Мп — 1.! — Сг)). упрочияемые термической обработкой; е — деФормируемые, Ъ'. Сплавы на основе системы А! — Хп— упрочияемые термической обра- М8 — Сп: В93, В95, В96, В94. боткой 'з/1, Сплавы на основе системы А! — Мд— Уп: В92, В92Ц, АЦМ, Из перечисленных сплавов к свариваемым относятся: АД, АД1, АМц, АМг, АМгЗ, АМг5В, АМ|6, АВ, АДЗ1, АДЗЗ, АД35, М40, Д20, ВАД1, В92Ц. Для сварочных работ используют проволоку из алюминия и алюминиевых сплавов по ГССТ 7871 — 75; типоразмеры и химический состав этой проволоки приведены в табл.
2 и 3. а. диаметр проволоки и предельные отклонения, мм (ГОСТ 7а71 — та) В сварочной ванне алюминиевые сплавы взаимодействуют с газами и шлаками. Металлур! ические особенности сварки ал1оминия и его сплавов определяются взаимодействием их с газами окружак:щей среды, интенсивностью испарения легируюших элементов, а также особенностями кристаллизации в условиях сварочного процесса. При 1000'С реакция окисления алюминия может протекать при рО = =- 4,406 10 еа кгс/сме. Образуюшаяся окись алюминия покрывает поверхность деталей плотной и прочной пленкой. При 20'С процессы окисления алюминия л с 1 сф с Я чл $ Й ф ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 1 ! ! О 0 О О 0 0 ь ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! сф со сс со со се сз о о о о о о о о /Н)г, сн~/1№ 35 1,0 Рис.
3, Изменение растворимости водорода в алюминии прн различных температурах и парциальном давлении рн = =! кгс/смз Рис. 2. Кинетическая зависимость окисления алюминия при 20'С а, см'!ем~ Подготовка поверхн Т ревлон не: в растворе ортофосфорной квслоты, в щелочной евине с осветлеввем в вэотной кислоте Зачистка поверхности проволочной щеткой ........... Электрополярованке поверхности 0,0008 0,001 Рнс.
4. Схема поперечного сечения однопроходного сварного шва 0,001бо 0,00! 8 О,Е04 0,00022 Сварка алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов протекают по параболическому закону (рис. 2). Важной характеристикой окисной пленки алюминия является ее способность адсорбировать газы, в особенности водяной пар. Последний удерживается окисной пленкой до температуры плавления металла. Коэффициент теплового расширения окисной пленки почти в 3 раза меньше коэффициента расширения алюминия, поэтому при нагреве металла в ней образуются трещины.
При наличии в алюминии легирующих добавок состав окисной пленки может существенно меняться. Возникающая сложная окисная пленка в большинстве случаев является более рыхлой, гигроскопичной и обладает худшими защитными свойствами. Окисная пленка на поверхности алюминия и его сплавов затрудняет процесс сварки. Обладая высокой температурой плавления (2050' С), окисная пленка не расплавляется в процессе сварки и покрывает металл прочной оболочкой, затрудняющей образование обшей ванны. Вследствие высокой адсорбционной способности к газам и парам воды окисная пленка является источником газов, растворяющихся в металле, и косвенной причиной возникновения в нем несплошностей различного рода. Частицы окисной пленки, попавшие в ванну, а также часть пленок с поверхности основного металла, не разрушенных в процессе сварки, могут образовывать окисные включения в швах, снижающие свойства соединений и их работоспособность, ао не/сне 15 ь ВВООВ А1 05 <Ц ~ О В 4 6 Ч 000 050 700 750 ВОО 050 'С Для осуществления сварки должны быть приняты меры по разрушению и удалению пленки и защите металла от повторного окисления.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
