 |
Реклама. ООО ГК "Велунд Сталь Сибирь" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjf1Guop
| |
СВОЙСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Металлография сварных соединений. При сварке сплава МА1 происходит заметный рост зерна в переходной зоне. Поэтому наиболее слабым участком сварного соединения в этом случае является околошовная зона (фиг. 201), что приводит к снижению прочности всего сварного соединения.
При сварке сплава МАЗ структура шва получается, наоборот, мелкозернистой и в переходной зоне практически роста зерна не наблюдается (фиг. 202).
На фиг. 203 показана структура литого сплава после сварки (а), после термической обработки (без старения) (б) и после термической обработки, включающей старение (в).
На основании данных микрошлифов можно сделать заключение, что во всех случаях, кроме сварки сплавов типа магний - марганец (МА1), наплавленный металл получается плотным и мелкозернистым и влияние нагрева на структуру металла в переходной зоне почти отсутствует.
Прочность сварных соединений. Во время сварки в предварительно термически обработанных магниевых сплавах происходит выпадение эвтектики, которая располагается чрезвычайно тонким слоем по границам зерен переходной зоны и понижает прочность последней. Повторная термическая обработка возвращает сварному шву его нормальную прочность.
Очень трудно полностью восстановить прочность сварных деформированных сплавов, склонных к старению. Простое старение может увеличить прочность сварных соединений не больше, последней. Повторная термическая обработка возвращает сварному шву его нормальную прочность.
Очень трудно полностью восстановить прочность сварных деформированных сплавов, склонных к старению. Простое старение может увеличить прочность сварных соединений не больше, чем на 5-10%. При сложной термической обработке, включающей старение, прочность шва может быть значительно увеличена, однако этот процесс имеет и ряд отрицательных сторон, а именно: А. Продолжительный нагрев при высокой температуре может вызвать чрезмерный рост зерна в том случае, если перед сваркой основной металл вследствие механической обработки был подвергнут деформации критической степени. Особенно резко это проявляется при обработке шлифовальным кругом.
Данному недостатку не подвержены отливки после термической обработки с нагревом в течение продолжительного времени. Обычной обработкой путем старения в таких изделиях можно достичь прочности швов от 90 до 100% прочности основного металла.
Практически трудно термически обработать сложные конструкции без значительного коробления, так как для полного восстановления первичной структуры наплавленного металла требуется выдержка при температуре 390-420° в течение 5-16 час., применение же приспособлений для предупреждения коробления слишком затруднительно.
Результаты испытаний основного металла и сварных соединений сплава МА1 и MJT5 показали следующее:
1. При достаточном навыке сварщика ручная аргоно-дуговая сварка удовлетворяет техническим условиям в отношении прочности.
Швы, выполненные механизированным способом сварки, имеют лучшие механические свойства по сравнению со швами, выполненными ручным процессом. К другим преимуществам механизированного способа сварки относятся: большая скорость сварки, меньшее коробление и меньший рост зерна основного металла.
2. Сплав МЛ5 сваривается, обеспечивая более прочные швы и более однородные результаты, чем сплав МА1.
Таким образом, из указанных двух сплавов легче сваривается МА1, однако более постоянные результаты получены на менее легко свариваемом сплаве МЛ5.
3. Испытание прочности соединений, выполненных на постоянном и переменном токе с наложением и без наложения токов высокой частоты не показало заметной разницы в результатах. Наложение токов высокой частоты устраняет трудности зажигания дуги и облегчает ее поддержание.
Наилучшей свариваемостью при аргоно-дуговой сварке обладает сплав МА8, содержащий церий.
Результаты аргоно-дуговой сварки магниевых сплавов типа МА1, близкие к описанным выше, получены также другим автором и представлены диаграммой на фиг. 204. При толщине основного металла 0,9 мм отношение предела прочности сварных соединений к пределу прочности основного металла достигает 75%, при толщине 1,2 мм - 52-75% и, наконец, при толщине 1,6 и 2 мм - 51--80%. Заметен сравнительно большой разброс полученных данных. Лучшие результаты получены при аргоно-дуговой сварке сплава следующего состава: 0,012% Si; 0,005% Сu; 0,10% Fe; 6,20% А1; 0,28% Мn; Mg - остальное.
При аргоно-дуговой сварке листового сплава такого состава толщиной 1,6 мм установлено, что он сваривается легче, чем сплав типа МА1. Пределы его прочности и текучести очень высоки и величина их довольно постоянна (особенно для предела текучести). Величина тока не оказывает такого большого влияния на прочность сварного шва, как при сварке сплава типа МА1. Наилучшие результаты были достигнуты при токе 34-35а и скорости 18 см/мин. Средняя относительная прочность сварного соединения очень высока и составляет 85-98% прочности основного металла.
При механизированной аргоно-дуговой сварке указанного листового сплава толщиной 1,6 мм получена постоянная и очень высокая прочность на разрыв, составляющая около 95% предела прочности основного металла. Также хорошие результаты были получены при микроисследовании и испытании образцов на загиб.
Итоговая диаграмма результатов испытаний сварных соединений этого сплава показана на фиг. 205.
Проведенные опыты позволяют сделать следующие выводы:
а) при сварке сплава МА1 получается больший разброс данных результатов испытаний, чем при сплаве указанного выше состава;
б) большой разброс данных и в среднем более низкие показатели получаются при ручной сварке.
Результаты ряда испытаний механических свойств сварных соединений при аргоно-дуговой сварке сплавов МА1, МАЗ, МЛ4 и МЛ5 приведены в табл. 57.
Данные табл. 57 получены при следующих режимах сварки:
Таблица 57. Предел прочности сварных соединений, выполненных аргоно-дуговой сваркой:
Исследование ручного процесса аргоно-дуговой сварки листовых сплавов без подкладок показало, что в этом случае возникают следующие затруднения:
а) возможность внезапного провисания расплавленного металла;
б) трудность придания шву требуемой формы и размеров усилений;
в) пережог металла шва вследствие местного сдувания защитного газа или наличия влаги в защитном газе;
г) получение хрупкого шва вследствие включения окислов или нитридных пленок;
д) появление в шве газовых раковин;
е) трудность получения равномерного провара тонких листов при сварке за один проход.
Для предупреждения возможности образования нитридов и окислов следует применять осушенный аргон с минимальным содержанием азота.
Газовая пористость, повидимому, вызывается двумя причинами: влажностью аргона и слишком большим расходом его.
Меньшие технологические трудности возникали при заварке магниевых отливок.
Для устранения трудностей, приведенных выше в пп. а, б и е, следует там, где это возможно, применять подкладки.
Исследование процесса механизированной аргоно-дуговой сварки листового сплава типа МА1 толщиной 3,2 мм с содержанием 1,5% Мn проводилось при постоянном токе обратной полярности, с применением вольфрамового электрода диаметром 6,4 мм. При сварке применяли аргон 98%-ной чистоты. Механизация сварки обеспечивалась креплением горелки к каретке, скорость которой могла изменяться в пределах 7,5-92 см/мин. Присадочная проволока могла подаваться в дугу под углом 10o к поверхности изделия со скоростью 15-183 см/мин.
Была обеспечена также возможность прерывистой подачи присадочной проволоки. Очистка поверхности перед сваркой выполнялась стальной щеткой.
Сварку производили без прихваток с установкой свариваемых листов в приспособление на подкладке. При использовании медной подкладки в корне шва была обнаружена пористость, которую удалось устранить применением подкладок из нержавеющей и мягкой сталей.
При сварке применяли следующий режим:
Перед испытанием с образцов снимали усиления швов.
Среднее значение предела прочности составило 14,3 кг/мм2 с хорошим согласованием при крайних значениях его 11,6- 15,3 кг/мм2. Это соответствует отношению предела прочности сварного соединения к пределу прочности основного металла, в среднем равном 61,5%. Дополнительные эксперименты были проведены с целью выявления влияния проковки швов при нагреве соединения до 300° с помощью кислородно-ацетиленовой горелки. Температура при его нагреве измерялась термопарой.
Результаты испытаний на разрыв показали увеличение предела прочности после проковки в среднем до 17,4 кг /мм2, что соответствует относительной прочности сварного соединения 75%.
Сварные соединения сплава МА1, выполненные встык со вложенной присадкой и внахлестку с проплавлением, подвергали испытаниям на статическое растяжение и ударный разрыв. Результаты испытаний (табл. 58) показывают, что относительная
Прочность соединения встык со вложенной присадкой составляет около 60%. Ударная вязкость сварного соединения составляет 78,7% ударной вязкости основного металла.
Таблица 58. Механические свойства основного металла и сварных соединений магниевого сплава МА1 толщиной 1 мм (средние данные из трех испытаний):
Целые и сварные образцы толщиной 1,0 и 1,5 мм были подвергнуты кратковременным (15 суток) испытаниям на коррозионную стойкость в пресной воде. После испытания на коррозию образцы испытывали на статический разрыв. При этом относительная прочность сварного соединения составила 97,8%.
Образцы из основного металла МА1 и сварные были подвергнуты кратковременным испытаниям при повышенных температурах. Результаты этих испытаний показывают, что с повышением температуры относительная прочность сварного соединения повышается, достигая 100% при 300°. Соединение внахлестку с проплавлением листов толщиной 1 мм имеет при температуре 20-400° предел прочности немного ниже предела прочности сварного соединения встык.
(Иногда при продаже/покупке проката из магния и других металлов возникает необходимость посчитать вес по размерам или наоборот, в этом случае применяется калькулятор металла) | 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ