Склонность к образованию пор.

Поры не выходят на поверхность, основная причина – водород, источник которого – влага, адсорбированная поверхностью основного металла и проволоки. А также вода, входящая в состав флюсов, защитных газов, покрытий электродов. Вода входит в состав оксидной пленки – Al₂O₃^.n₂O.

Мероприятия по борьбе с порами:

1) Снижение концентрации водорода растворенного в алюминии. [Н] £ 0,69...0,7 см³/100г.

2) Эффективная обработка поверхности металла:

- Сокращение удельной поверхности проволоки (за счет увеличения диаметра);

- Регулирование скорости сварки, путем увеличения скорости сварки для ограничения времени прохождения реакций алюминия с водой, или уменьшение скорости сварки для образования условий для более полного прохождения выделения водорода.

- Использование фторидных флюсов

- Использование предварительного подогрева до температуры 150... 250 ⁰С, для замедления кристаллизации шва, (чтоб водород мог выйти).

Наиболее склонны к образованию пор сплавы Амг так как магний увеличивает растворимость водорода и дополнительная магниевая оксидная пленка увеличивает содержание водорода.

Склонность к образованию горячих трещин

Гарячие трещины образовываются в связи с грубой столбчатой структурой металла шва, выделением на границах зерен легкоплавких эвтектик, а также развитие значительных усадочных напряжений в результате высокой литейной усадки алюминия.

Стойкость технического алюминия и сплавов Амц зависит от содержания и соотношение кремния и железа в металле шва. Легкоплавкая эвтектика на основе кремния приводит к образованию горячих трещин, если его содержание 0,5...0,6% и при малом содержании железа. При увеличении железа количество трещин уменьшается, этосвазано с тем, что железо улучшает структуру металла шва и связывает кремний в более тугоплавкое соединение. Поэтому железа обязательно нужно иметь больше в металле шва чем кремния.

Сплавы Амг: Действие магния похоже на действие железа: меньше всего склонны к горячим трещинам сплавы с большим содержимым магния. В сплавах алюминия с магнием и цинком, отрицательную роль играет цинк. Также склонны к образованию горячих трещин сплавы с медью и магнием (когда содержание меди и магния одинаково, образование трещин - минимальное).

Борьба с горячими трещинами:

- Оптимальный выбор способа и режима сварки;

- Оптимальный состав присадочной проволоки;

- Улучшение кристаллической структуры - введение через проволоку модификаторов (титана, циркония, бора);

- Применение электромагнитного перемешивания.

Холодные трещины

Алюминий и большинство его сплавов не склонны к образованию холодных трещин, но в некоторых самозакаливающихся сплавах возникают холодные трещины и борьба с ними заключается в предварительном подогреве до температуре 250... 400 ⁰С.

Хрупкость

Алюминиевые сплавы в основном не склонны к хрупким разрушениям, даже при низких температурах (-70 ⁰С).

Термообработка

1. Сплавы, которые термически не упрочняются, в основном, не подлежат термообработке.

2. Сплавы, которые термически упрочняются, подлежат такой термообработке:

- закалка Т = 450 ⁰С

- старение Т = 180... 190 ⁰С и выдержка при этой температуре приблизительно 16 часов. Это повышает прочность и уменьшает пластичность.

3. При РДС иногда применяется предварительный и сопутствующий подогрев до Т = 250... 450 ⁰С – в зависимости от размеров детали.

4. Для самозакаливающихся сплавов системы...Al – Zn – Mg применяется нагрев сварных соединений до Т = 200... 400 ⁰С. Для предотвращения образования холодных трещин.

ТИТАН И ЕГО СПЛАВЫ

Состав, структура, свойства (физические, химические, механические), и применение титановых сплавов.

Физические свойства

Ме	Плотность г/см3 при 200С	Тпл,0С	Ткл,0С	Удельная теплоемкость Дж/кг.К	Коэффициент теплороводности Вт/г. к	Удельное электрическое сопротивление (при 200С
Тi	4,51				21,6

 

Химические свойства

Титан - химически активный металл, очень легко реагирует с атмосферой, особенно при нагревании.

При комнатной температуре на поверхности титана образовывается тонкая и плотная пленка, которая и определяет его коррозийную стойкость и кислотостойкость.

Механические свойства

s_в = 24,5 кг/мм²;

d = 60... 80 %.

Титан хорошо обрабатывается методом давления, но плохо обрабатывается резанием (очень вязкий).

В титане очень высокая удельная прочность s_в/g, и коррозийная стойкость.

Структура

Титан существует в двух алотропичних модификациях:

1) Низкотемпературный a - титан (до Т£882,5 ⁰С, он имеет ГПУ градку).

2) Высокотемпературный b - титан, стабильный от Т = 882 ⁰С, имеет ОЦК градку.

Состав

Как конструкционный материал используют технический титан, который имеет общее содержание примесей (О₂, Н₂, N₂, С) 0,4...0,67 %. Это такие марки: ВТ1-00, ВТ1-0.

Кроме технического титана выпускается очень много сплавов. Действие легированных элементов и примесей характеризуется по их влиянию на температуру Т = 882 ⁰С - полиморфных преобразований титана.

1 группа элементов - a - стабилизаторы. Они поднимают температуру полиморфных преобразований. (Это такие примеси, как Al, О₂, N₂, С).

2 группа элементов - (- стабилизаторы, снижают температуру полиморфных преобразований. (Mo, Cr, V, Mn, Nb, Fe, Cu, Ni, Co, Ta).

3 группа элементов - нейтральные элементы, мало влияют на температуру полиморфных преобразований. (Sn, Zr, Hf).