Связь процессов при кристаллизации и термической обработке со свариваемостью, страница 10

Таблица 6.5

Время наводороживания, ч	0	1	2	3	4	5	6
Предел прочности, МПа	325	315	310	290	305	305	310

Предел прочности сварных соединений в зависимости от времени наводороживания пластин

Можно сделать заключение, что внешняя среда и основной металл, изменяющие содержание водорода при сварке, способны обеспечивать различное протекание кристаллизации жидкой сварочной ванны.

Процессы перераспределения водорода (связывание в устойчивые соединения) или естественного рафинирования способны уменьшать травимость зерен, их форму и величину.  Это указывает на  главенствующую роль водорода в формировании микроструктуры сварного шва.

	γ, кг/м3

 

Влажность, %

Рисунок 6.1 - Изменение плотности сварных швов в зависимости от влажности внешней среды

Дополнительно для оценки рафинирования сварочной ванны за счет высокого содержания водорода в исходных материалах были сварены образцы с предварительной подготовкой пластин и присадочной проволоки. Значения плотности таких швов сведены табл.6.6.

	γ, кг/м3

 

время наводороживания, ч

время наводороживания, ч

Рисунок 6.2. Влияние времени наводороживания основного металла на плотность (а) и величину зерна (б) сварных швов из сплава АМг6.

6.2 Влияние рафинирования расплава на свариваемость алюминиевых сплавов

Дальнейшая задача по повышению свариваемости деформируемых и особенно литейных сплавов состоит в разработке различных способов существенного уменьшения содержания водорода в основном металле. Такие способы могут предусматривать предварительную обработку шихтовых материалов, различные воздействия на расплав и кристаллизацию, что в конечном итоге должно уменьшить содержание водорода, ослабить или устранить развитие водородной хрупкости I и II вида и обеспечить получение качественных сварных соединений там, где при обычных условиях они не получаются.

Одним из таких способов является способ, предусматривающий обработку расплава с существенным уменьшением содержания водорода не только в жидком, но и в твердом состоянии. В качестве примера можно привести исследование особенностей изменения структуры, механических свойств и свариваемости литейных сплавов АМг6Л и АМг10 в зависимости от количества рафинирующего вещества, вводимого в расплав. Для этого применялось рафинирование гексахлорэтаном и фторопластом [67] от 0,1 до 1,5% от веса шихты. Из полученных путем заливки с 710±10°С и кристаллизации в подогретой до 250-300°С металлической форме слитков вырезались образцы для испытания механических свойств, термообработки и сварки.

Таблица 6.6

Состояние	Плотность γ, кг/м3
Невакуумированные пластины и присадочная проволока	2632,5
Наводороженные (3ч) пластины и невакуумированная присадочная проволока	2609,7
Наводороженные (6ч) пластины и невакуумированная присадочная проволока	2632,3
Вакуумированные пластины и присадочная проволока	2615,4
Невакуумированные пластины и присадочная проволока	2629,6
Вакуумированные пластины и присадочная проволока	2650,7

Плотность сварных швов в зависимости от исходного состояния свариваемых материалов

Термическая обработка заключалась в гомогенизации при 435±5°С в течение 12 ч (АМг10) и 4 ч (АМг6Л) с последующим охлаждением в кипящую воду (закалка) и с печью (отжиг). Дополнительно часть закаленных образцов подвергалась старению при 250°С в течение 1   часа. На разрушенных при механических испытаниях образцах приготавливались микрошлифы для изучения микроструктуры на микроскопе МБИ-6 при увеличениях 100-300 раз.