Скачати повний текст

Изложены проблемы, касающиеся алюминиевых сплавов, применяемых в производстве сварных конструкций различного назначения. Рассмотрены системы легирования алюминиевых сплавов, классификация полуфабрикатов и сварочных материалов, а также их структура и свойства. Представлены сведения об основных способах сварки плавлением и в твердой фазе. Приведены результаты изучения процесса разупрочнения металла при сварочном нагреве, а также информация о свойствах сварных соединений при действии статических и циклических нагрузок, характере разрушения и коррозионной стойкости. Исследованы особенности процессов формирования швов и микроструктурные характеристики соединений при сварке.

Исследовано влияние несплошностей (единичных внутренних дефектов) в сварных соединениях высокопрочных алюминиевых сплавов 1421 и 1460. Установлен характер изменения механических свойств и сопротивления разрушению сплавов в зависимости от наличия в них пор и включений оксидной плены. Показано, что включения оксидной плены при тех же относительных размерах, что и у пор, в большей степени влияют на свойства сварных соединений.

Установлена зависимость сопротивления разрушению сварных соединений алюминиево-литиевых сплавов 1420 и 1460 от способа сварки (плавящимся и неплавящимся электродом, электронным лучом). Показано, что различные тепловые условия сварки приводят к неодинаковой степени разупрочнения металла в околошовной зоне. Использование высококонцентрированного источника тепла при электронно-лучевой сварке обеспечивает более высокое сопротивление зарождению и распространению трещин. Из всех исследуемых зон сварных соединений металл границы сплавления шва с основным металлом имеет наименьшее сопротивление разрушению независимо от способа соединения.

На основании анализа публикаций рассмотрены особенности взаимодействия скандия с алюминием и другими металлами, структурные превращения при нагреве сплавов алюминия со скандием, механизм упрочнения металла. Показано, что благодаря высокой температуре рекристаллизации деформированных полуфабрикатов и сохранению в них полигонизированной или субзеренной структуры алюминиевые сплавы со скандием и их сварные соединения имеют высокие механические и эксплуатационные свойства. Лучшие результаты достигаются при наличии скандия в свариваемом и присадочном материалах. Уникальные свойства алюминиевых сплавов со скандием позволяют применять их при создании сварных конструкций летательных аппаратов с высокими показателями прочности и надежности в эксплуатации.

Рассмотрены проблемы сварки алюминий-литиевых сплавов различных систем легирования. Показаны особенности процесса образования и распада твердого раствора лития в алюминии, а также механизм упрочнения структуры и механические свойства. Рассмотрены металлургические аспекты изготовления полуфабрикатов и состояние поверхностных слоев. Отмечены причины и механизмы образования газовой пористости. Освещены вопросы свариваемости и разупрочнения металла под действием термического цикла сварки. На основании представленной информации рекомендована технология изготовления сварных конструкций из алюминий-литиевых сплавов. Приведены примеры успешного применения некоторых алюминий литиевых сплавов в аэрокосмической технике, показаны области их перспективного использования.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641.8

Рубрики:

Обробка зварних виробів

Шифр НБУВ: Ж26970 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изучены особенности микродеформации отдельных структурных составляющих в зоне зарождения и распространения трещин в высокопрочном алюминиевом сплаве. Установлены характеристики зарождения и распространения трещин. Показано, что между условиями микродеформации структуры металла, обусловленными исходным напряжением, и стойкостью к образованию и развитию трещин существует пропорциональная зависимость.

Установлены особенности зарождения и распространения трещин при разрушении металла в зоне термического влияния сварных соединений алюминиево-литиевого сплава 1441 в зависимости от теплофизических условий сварки и объемной дали выделяющихся фаз. Показано, что появление очагов разрушения связано с увеличением объемной доли фаз в структуре в виде грубых образований. Установлено, что скорость охлаждения металла при сварке плавлением влияет на показатель энергии зарождения трещины в сплаве.

Методом растровой микроскопии изучен характер структурных превращений, которые протекают в алюминиевом сплаве В96 при сварочном нагреве. Проведена количественная и качественная оценка состава фаз и их морфологических особенностей в зависимости от теплофизических условий сварки неплавящимся электродом и электронным лучом. Определено влияние объемной доли фаз на процессы зарождения и распространения трещины в сварных соединениях в условиях внецентренного разрушения.

Исследовано влияние объемного содержания, морфологии и химического состава частиц, содержащих цирконий и скандий, на характеристики сопротивления разрушению металла зоны термического влияния высокопрочного сложнолегированного алюминиевого сплава В96цс при дуговой сварке плавлением и электронным лучом.

Изучены закономерности зарождения и распространения трещин в сплаве В96цс в условиях внецентренного растяжения. Методом фрактографического анализа установлены причины и механизмы возникновения очагов разрушения на отдельных участках околошовной зоны сварных соединений после различных условий сварочного нагрева.

Проведен сравнительный анализ механических соединений высокопрочных алюминиевых сплавов 1420 и 1460, полученных плазменной и аргонодуговой сваркой разнополярным асимметричным током неплавящимся электродом с использованием серийных сварочных проволок СвAMг63 и Св1201. Показано, что прочность и вязкость разрушения швов при внецентренном растяжении образцов существенно зависят от теплофизических условий сварки.

Сравнительно проанализирована вязкость разрушения металла швов высокопрочных алюминиево-литиевых сплавов 1420 и 1460, выполненных плазменной сваркой на весу и на подкладке при использовании серийных сварочных проволок СвАМг63 и Св1201. На основании анализа изломов образцов установлены особенности микромеханизма разрушения сварных соединений при внецентренном растяжении.

Сопоставлены физико-механические характеристики соединений высокопрочного алюминиевого сплава 1420, полученных неплавящимся электродом в аргоне обычной стационарной и отклоняющейся от вертикальной оси (вследствие пропускания тока через присадочную проволоку) дугой. Определены показатели прочности и угла загиба сварных соединений (СС), а также прочности и ударной вязкости металла швов при использовании серийной сварочной проволоки СвАМг63. Установлены значения показателей вязкости разрушения, определяющие уровень надежности СС при эксплуатации конструкций. Проанализированы особенности микроструктуры швов и распределение их твердости.

Методом фрактографического анализа изучены особенности рельефа поверхности разрушения образцов, вырезанных из различных участков зоны термического влияния сварных соединений высокопрочного алюминиевого сплава В96. Установлены общие закономерности зарождения и распространения трещин в условиях внецентренного растяжения. Выявлены причины возникновения очагов концентрации напряжения и образования микротрещин на границах между зернами.

Проанализировано влияние термического воздействия при сварке неплавящимся электродом и электронным лучом на особенности зарождения трещин в различных участках зоны термического влияния (ЗТВ) сварного соединения высокопрочных сложнолегированных алюминиевых сплавов В96 и В96цс при внецентренном растяжении. Показано, что используемые температурно-временные параметры режима сварки изменяют объемную долю частиц в сплаве, их размер, форму и морфологию расположения включений на границе между зернами, оказывают существенное влияние на локальное напряженное состояние металла ЗТВ и определяют связанный с ним механизм возникновения очагов разрушения.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641-18

Рубрики:

Зварювання металів

Шифр НБУВ: Ж26970 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проанализированы закономерности изменения при низкой температуре (до 20 К) показателей прочности сварных соединений алюминиевых сплавов различных систем легирования, полученных сваркой неплавящимся электродом. Отмечены особенности их разрушения в различных зонах термического влияния.

Рассмотрены основные преимущества формирования швов в твердой фазе в результате пластической деформации металла при сварке алюминиевых сплавов трением с перемешиванием. Приведены примеры использования этого процесса в развитых странах для изготовления сварных конструкций в различных отраслях машиностроения и достигнутая за счет этого экономия ресурсов. Проанализированы структура, степень разупрочнения, прочность, показатели сопротивления при внецентренном растяжении образцов и уровни остаточных напряжений и деформаций в сварных соединениях высокопрочных алюминиевых сплавов, полученных трением с перемешиванием и аргонодуговой сваркой неплавящимся электродом.