Связь процессов при кристаллизации и термической обработке со свариваемостью, страница 7

Также значительное влияние на свойства сварных соединений оказывает водород, имеющийся в свариваемом металле. В работе В.А. Засыпкина с сотрудниками [197] проведен детальный анализ влияния водорода, специально введенного в различных количествах, на комплекс свойств сплавов 01911, М40 и АМг6. Результаты этого исследования сведены в табл. 6.2.

Содержание водорода здесь определялось общее по пробе Дарделла – Гудченко. На основании полученных результатов авторы пришли к выводу о необходимости ограничения содержания водорода в сплаве АМг6 до 0,65 см³/100г (по жидкой пробе) для повышения надежности работы ответственных изделий.

Таблица 6.2

Влияние водорода на свойства сварных соединений [197].

А.А. Алов [213] установил, что наличие водорода в полуфабрикатах существенным образом влияет на микроструктуру и свойства околошовной зоны. Он сделал вывод, что в околошовных зонах возникновение и развитие пор связано с диффузией водорода из основного металла в зону сплавления. Поэтому, чем выше исходное содержание водорода в полуфабрикате, тем интенсивнее происходит образование пористости в зоне термического влияния сварного шва.

Таким образом, свариваемость алюминиевых сплавов в значительной мере зависит от содержания водорода как вносимого из окружающей среды в сварочную ванну, так и имеющегося в металле. Действие водорода в основном заключается в образовании пористости и твердого раствора. Количество, форма и характер распределения пор, а также поведение этого твердого раствора определяют свойства сварного соединения.

Помимо этого свариваемость зависит от развития распада пересыщенных твердых растворов легирующих элементов в алюминии. При неблагоприятных размерах вторых фаз и их расположении в виде цепочек свойства сварного соединения резко понижаются.

На основании перечисленного можно сделать вывод о том, что качество и надежность сварного соединения могут быть повышены за счет уменьшения количества водорода или сохранения содержания легирующих элементов неизменным.

Необходимо рассмотреть влияние условий приготовления, изменяющих содержание водорода, на свариваемость, что в настоящее время практически не рассматривается. В этом плане исследование особенностей свариваемости проводилось путем изучения влияния различных режимов приготовления (обработка шихты, рафинирование расплава, кристаллизация) и состава внешней среды, изменяющих содержание водорода в сплавах и сварных соединениях, на их свойства. Такое воздействие позволяет регулировать водородную хрупкость алюминиевых сплавов, что означает появление возможностей установления связи между хрупкостью и свариваемостью, определения основных причин низкой свариваемости и разработки путей ее повышения.

При изучении влияния условий приготовления использовались алюминиевые сплавы различных систем, но основное внимание было уделено алюминиево-магниевым, которые известны своей большой склонностью к газонасыщению и образованию дефектов в сварных швах.