Связь процессов при кристаллизации и термической обработке со свариваемостью, страница 8

Для исследования влияния внешней атмосферы на качество сварных соединений проведена серия экспериментов на сплаве АМг6. Получение сварных соединений осуществлялось аргонодуговой сваркой с использованием присадочного материала также из сплава АМг6 в виде проволоки на кольцевых и плоских заготовках. Для первых применялась труба из АМг6 размером 1052,5 проволока диаметром 1,6 мм, для вторых - лист АМг6  ПИ 4 мм и проволока диаметром 2,5 мм. Сварку кольцевых образцов проводили на автомате ГНС – 105АМ, а плоских – УСАМ500М при заводских режимах (табл.6.3.). Перед сваркой образцы подвергали травлению, промывке в воде с последующим осветлением.

Таблица 6.3

Режим сварки образцов из сплава АМг6

Качество   сварных   соединений  оценивали   визуально, а также с помощью рентгеновского контроля и испытания механических свойств. Параллельно проводили изучение микроструктуры основного металла, переходной зоны и сварного шва, а также определяли содержание водорода или плотность методом гидростатического взвешивания.

Изучение структуры сварных соединений при сварке в аргоне в обычных условиях показало несколько стадий ее изменения от основного металла до центра шва. Характерной для основного металла является полосчатая неоднородная травимость, природа, которой рассматривалась выше (см. главу 2). В зоне термического влияния неоднородная травимость уменьшается и наблюдаются только локальные участки, состоящие из ямок травления. Далее следует плавный переход к литой структуре. Для последней характерно наличие a-твердого раствора с расположенными между осями темными включениями. Эти включения при малых увеличениях микроскопа могут быть приняты за выделения β-фазы, однако систематические исследования при различных увеличениях указывают на их другую природу. Уже при увеличениях порядка 500, 750 раз можно видеть, что между осями дендритов расположены участки повышенной травимости, границы между которыми воспринимаются как границы раздела фаз. Это подтверждается анализом, который указывает на отсутствие участков скола по β-фазе.

Механические испытания сварных соединений показали, что разрушение происходит по переходной зоне, т.е. зоне термического влияния сварного шва с образованием трещин по участкам повышенной травимости. Предел прочности соединения составляет в среднем 330 МПа.

Ранее было показано, что небольшие добавки кислорода и азота к аргону не вызывают образования пористости шва. В этой связи было сделано предположение, что они могут оказывать влияние на насыщение жидкой ванны водородом. Поэтому производили сварку в среде аргона с добавками 4,0; 5,2 и 1,4% кислорода + 0,5% азота (табл.6.4.).

Таблица 6.4

Влияние состава защитной среды на свойства сварных швов сплава АМг6

Результаты изучения образцов после сварки показали следующее:

- во-первых, все образцы соответствовали техническим    требованиям по пористости и неметаллическим включениям;

- во-вторых, на поверхности сварных швов не было обнаружено дефектов в виде плен и черного налета;

-  в-третьих, увеличивается размер зерна в сварном шве до 1,5-2 мм и изменяется ширина зоны термического влияния и пережога, которые составляли 0,6-0,7 мм и 0,4-0,5 мм соответственно против 0,4-0,5 мм и 0,7-0,8 мм при сварке в чистом аргоне.