Связь процессов при кристаллизации и термической обработке со свариваемостью, страница 14

Технологический процесс штамповки из расплава заключается в следующем. В установленную подогретую матрицу заливали расплав из мерной ложки, после чего проводилось давление пуансоном, а затем после выдержки под давлением в течение нескольких секунд деталь извлекали из матрицы при помощи выталкивателей.

Сплав АМг6Л (вес плавки 30 кг) готовили в условиях предприятия п/я Г 4778 по следующей технологии: чушковый алюминий А7 расплавляли в окрашенном чугунном тигле в электропечи В20 и при 700°С вводили лигатуры алюминий-титан и алюминий-цирконий. Тщательно размешивали и вводили чушковый магний марки Мг. Затем повышали температуру до 720°С и рафинировали таблетками из смеси С₂F₄ + С₂Сl₆ (ФГ) [174] в количестве 0,4% от веса шихты (соотношение 9 : 1,2 порции). После окончания процесса рафинирования при 730°С вводили лигатуру алюминий-бериллий и выдерживали расплав в течение 10 мин. Затем производилась заливка образцов для спектрального анализа и испытания механических свойств. К заливке отливок приступала через 40 мин после окончательного приготовления сплава. Фиксировали время заливки, время выдержки под давлением температуру сплава в печи и пресс-формы. Указанные параметры приведены в табл.6.10. Видно, что температура заливки составляла 670-720°С, температура пары пуансон – матрица 40-70/80 - 95°С, время заливки 1 – 4 с и время выдержки под давлением 15-25 с.

Ряд отливок (10,16,20,25) подвергали разрезке и металлографическому исследованию. Металлографический анализ жидкоштампованных отливок показал следующее. Заливка деталей с низкой температуры приводит к формированию большого количества выделений фазы Al₃Mg₂ как в толстой, так и в тонкой частях отливки. Выделения расположены по границам и телу зерен. Повышение температуры заливки уменьшает количество выделений. Если учесть, что наличие β-фазы в структуре сплавов в последующем при сварке оказывает значительное влияние на качество сварных швов, то возможно, необходимо расплав перед жидкой штамповкой перегревать до более высоких температур.

Отливки подвергали механической обработке и сваривали с трубными заготовками из сплава АМг6 на автоматических головках Т23-0132 и ГНС-140 с использованием источника питания УДГ-301.

1 режим сварки (T23 – 0132, стык Æ 231,5)

1 св – 60-80 А

Скорость сварки – 8-10 м/час

Скорость подачи сварочной проволоки – 20-24 м/час

2 режим сварки (ГНС-140, стык Æ 762)

1 св – 90-110 А

Скорость сварки – 8-10 м/час

Скорость подачи сварочной проволоки – 30-35 м/час

Диаметр присадочной проволоки св. АМг6 составлял 1,6 мм, диаметр вольфрамового электрода – 3 мм, расход аргона – 6-8 л/мин. для обоих режимов. После сварки образцы подвергали рентгеноконтролю и испытаниям методом “аквариума”. Качество сварных швов по рентгеноконтролю соответствует требованиям, предъявляемым к ответственным сварным соединениям.

Микроструктура сварных швов довольно резко отличается в том случае, если подобраны оптимальные условия приготовления. В сварном шве обнаруживается малое количество β-фазы и узкая переходная зона термического влияния. Если же в структуре отливок присутствует большое количество β-фазы, то в сварном шве ее также много, а зона термического влияния в 2-3 раза превышает получаемую при правильном приготовлении.

Таблица 6.10

Технологические параметры процесса получения отливок жидкой штамповкой