Склонность к образованию пор.
Поры не выходят на поверхность, основная причина – водород, источник которого – влага, адсорбированная поверхностью основного металла и проволоки. А также вода, входящая в состав флюсов, защитных газов, покрытий электродов. Вода входит в состав оксидной пленки – Al2O3.n2O.
Мероприятия по борьбе с порами:
1) Снижение концентрации водорода растворенного в алюминии. [Н] £ 0,69...0,7 см3/100г.
2) Эффективная обработка поверхности металла:
- Сокращение удельной поверхности проволоки (за счет увеличения диаметра);
- Регулирование скорости сварки, путем увеличения скорости сварки для ограничения времени прохождения реакций алюминия с водой, или уменьшение скорости сварки для образования условий для более полного прохождения выделения водорода.
- Использование фторидных флюсов
- Использование предварительного подогрева до температуры 150 ... 250 0С, для замедления кристаллизации шва, (чтоб водород мог выйти).
Наиболее склонны к образованию пор сплавы Амг так как магний увеличивает растворимость водорода и дополнительная магниевая оксидная пленка увеличивает содержание водорода.
Склонность к образованию горячих трещин
Гарячие трещины образовываются в связи с грубой столбчатой структурой металла шва, выделением на границах зерен легкоплавких эвтектик, а также развитие значительных усадочных напряжений в результате высокой литейной усадки алюминия.
Стойкость технического алюминия и сплавов Амц зависит от содержания и соотношение кремния и железа в металле шва. Легкоплавкая эвтектика на основе кремния приводит к образованию горячих трещин, если его содержание 0,5...0,6% и при малом содержании железа. При увеличении железа количество трещин уменьшается, этосвазано с тем, что железо улучшает структуру металла шва и связывает кремний в более тугоплавкое соединение. Поэтому железа обязательно нужно иметь больше в металле шва чем кремния.
Сплавы Амг: Действие магния похоже на действие железа: меньше всего склонны к горячим трещинам сплавы с большим содержимым магния. В сплавах алюминия с магнием и цинком, отрицательную роль играет цинк. Также склонны к образованию горячих трещин сплавы с медью и магнием (когда содержание меди и магния одинаково, образование трещин - минимальное).
Борьба с горячими трещинами:
- Оптимальный выбор способа и режима сварки;
- Оптимальный состав присадочной проволоки;
- Улучшение кристаллической структуры - введение через проволоку модификаторов (титана, циркония, бора);
- Применение электромагнитного перемешивания.
Холодные трещины
Алюминий и большинство его сплавов не склонны к образованию холодных трещин, но в некоторых самозакаливающихся сплавах возникают холодные трещины и борьба с ними заключается в предварительном подогреве до температуре 250 ... 400 0С.
Хрупкость
Алюминиевые сплавы в основном не склонны к хрупким разрушениям, даже при низких температурах (-70 0С).
Термообработка
1. Сплавы, которые термически не упрочняются, в основном, не подлежат термообработке.
2. Сплавы, которые термически упрочняются, подлежат такой термообработке:
- закалка Т = 450 0С
- старение Т = 180 ... 190 0С и выдержка при этой температуре приблизительно 16 часов. Это повышает прочность и уменьшает пластичность.
3. При РДС иногда применяется предварительный и сопутствующий подогрев до Т = 250 ... 450 0С – в зависимости от размеров детали.
4. Для самозакаливающихся сплавов системы ...Al – Zn – Mg применяется нагрев сварных соединений до Т = 200 ... 400 0С. Для предотвращения образования холодных трещин.
ТИТАН И ЕГО СПЛАВЫ
Состав, структура, свойства (физические, химические, механические), и применение титановых сплавов.
Физические свойства
| Ме | Плотность г/см3 при 200С | Тпл,0С | Ткл,0С | Удельная теплоемкость Дж/кг.К | Коэффициент теплороводности Вт/г. к | Удельное электрическое сопротивление (при 200С |
| Тi | 4,51 | 21,6 |
Химические свойства
Титан - химически активный металл, очень легко реагирует с атмосферой, особенно при нагревании.
При комнатной температуре на поверхности титана образовывается тонкая и плотная пленка, которая и определяет его коррозийную стойкость и кислотостойкость.
Механические свойства
sв = 24,5 кг/мм2;
d = 60 ... 80 %.
Титан хорошо обрабатывается методом давления, но плохо обрабатывается резанием (очень вязкий).
В титане очень высокая удельная прочность sв/g, и коррозийная стойкость.
Структура
Титан существует в двух алотропичних модификациях:
1) Низкотемпературный a - титан (до Т£882,5 0С, он имеет ГПУ градку).
2) Высокотемпературный b - титан, стабильный от Т = 882 0С, имеет ОЦК градку.
Состав
Как конструкционный материал используют технический титан, который имеет общее содержание примесей (О2, Н2, N2, С) 0,4...0,67 %. Это такие марки: ВТ1-00, ВТ1-0.
Кроме технического титана выпускается очень много сплавов. Действие легированных элементов и примесей характеризуется по их влиянию на температуру Т = 882 0С - полиморфных преобразований титана.
1 группа элементов - a - стабилизаторы. Они поднимают температуру полиморфных преобразований. (Это такие примеси, как Al, О2, N2, С).
2 группа элементов - ( - стабилизаторы, снижают температуру полиморфных преобразований. (Mo, Cr, V, Mn, Nb, Fe, Cu, Ni, Co, Ta).
3 группа элементов - нейтральные элементы, мало влияют на температуру полиморфных преобразований. (Sn, Zr, Hf).