Связь процессов при кристаллизации и термической обработке со свариваемостью, страница 15

После травления и испытаний по основному металлу отливок (30, 33) на расстоянии 2-3 мм от сварного шва (отливка+отливка) наблюдали течь. По другим местам сварки дефектов не обнаружено.

Таким образом, результаты исследования показали реальную возможность выполнения сварки таких изделий, как отливка + продукт из деформируемого сплава, так и отливка + отливка. Однако, наличие выделений β-фазы в свариваемых местах и появление течи свидетельствует о том, что растворенный водород (оставшийся после рафинирования) фиксируется в основном в торцевых зонах отливки, которые и подвергаются в дальнейшем сварке.

Другой причиной указанных дефектов может быть невысокая температура заливки и низкая температура пуансона и матрицы.

Учитывая вышеизложенное, проведены следующие изменения в чертеже пресс-формы и технологии плавки: увеличена высота торцевых зон малого и большого диаметра, повышена температура заливки и пресс-формы, сплав готовили на алюминии А99 (сплав АД23-1), а вес плавки составлял до 53 кг.

В расплавленный алюминий А99 при 730°С вводили лигатуру алюминий-титан и алюминий-цирконий, а затем после перемешивания при 690-700°С растворяли лигатуру алюминий-бериллий и через 5 мин – чушковый магний Мг. Рафинировали при 720°С смесью ФГ в количестве 0,25% (соотношение 9 : 2,2 таблетки). После снятия шлака проводились выстаивание расплава в течение 10 мин, дополнительная очистка поверхности его и заливка образцов на спектральный анализ и для испытаний механических свойств. Штамповка отливок проводилась через 30 мин после окончания процесса рафинирования. Заливали партию отливок в количестве 40 штук при следующих параметрах: температура металла в печи 740-760°С, температура пары пуансон – матрица 90-105/170 - 190°С, время заливки 1-3 сек. В процессе литья подкрашивали меловой краской матрицу и пуансон с целью получения отливок без недоливов.

Испытания на герметичность, проведенные по ранее приведенной методике, позволили выявить некоторые причины неудовлетворительных результатов. Основным здесь является неравномерность распределения β-фазы при кристаллизации. Поэтому важным является отработка технологического процесса жидкой штамповки с учетом изменения конструкций и рекомендаций по приготовлению, предусматривающих уменьшение выделений β-фазы, т.е. уменьшение содержания водорода в участках отливки, предназначенных под сварку.

Узлы, прошедшие испытания, отличаются гораздо меньшим количеством выделений β-фазы, более высокой плотностью и очень малой переходной зоной. Внешний вид узла, прошедшего испытания на герметичность, показан на рис.6.3.