Связь процессов при кристаллизации и термической обработке со свариваемостью, страница 6

Существует еще одна сторона проблемы свариваемости алюминия и его сплавов. В процессе сварки происходит образование пористости, которая в основном вызывается водородом. Пористость образуется в сварных швах чистого алюминия, а поры зарождаются еще в капле металла на торце электрода и переносятся в жидкую ванну.

Таблица 6.1

Свойства некоторых алюминиевых сплавов [206]

6.1 Влияние водорода на свойства сварных соединений

Все источники водорода В.В. Фролов [207] подразделяет на две группы.

1. Пары воды, поступающие при дегидратации окисных пленок на основном “электродном” металле, а также при разложении гидратов, имеющихся в компонентах электродных покрытий и флюсов и, кроме того, пары воды, поступающие при подсушивании влажных флюсов или электродных покрытий.

2. Пары воды за счет влажности защитных газов или атмосферы.

Наличие водорода существенным образом меняет структуру и свойства металла в зоне термического влияния. На сплавах АВ и АД прочность этой зоны составляет 57-72% прочности основного металла [208].

Значительный вклад в изучение вопроса о пористости внесли работы Г.Д. Никифорова [209-211]. По его мнению, большая часть водорода вносится из присадочной проволоки и поэтому необходима предварительная обработка, уменьшающая в ней содержание водорода. Такого же мнения придерживается Г.Л. Петров [190]. Литейные алюминиевые сплавы, как наиболее газонасыщенные, обладают наименьшей свариваемостью в связи с развитием пористости, как в зоне сварного шва, так и в зоне его термического влияния.

Следует особо отметить работу И.К. Походня [195], где детально рассмотрены основные положения по поведению газов в сварных швах металлов и сплавов и где особое внимание уделено водороду – элементу, от которого в первую очередь зависит качество сварного соединения. Водород, попадающий в жидкую ванну, наряду с образованием пористости, растворяется в жидком алюминии. Это при наличии растягивающих остаточных напряжений приводит к неустойчивости свойств сварного шва.

Г.Д. Никифоровым и С.А. Силантьевой [212] была специально разработана методика определения водорода в растворе и в порах. Они показали, что общее содержание водорода в металле швов [Н]_ш складывается  из содержания  водорода в растворе [H]_p и водорода, заключенного в порах [Н]_п

[Н]_ш=[Н]_р+[Н]_п