Разработка материаловедческих основ получения гранулируемых алюминиевых сплавов, применяемых для сварных и паяных конструкций

• Автор: Конкевич, Валентин Юрьевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 379 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Современное состояние вопроса получения быстрозакристаллизованных алюминиевых сплавов с высоким содержанием переходных металлов и проблемы их использования для создания сварных конструкций
1.1. Гранулируемые алюминиевые сплавы с высоким содержанием переходных металлов
1.2. Технология получения полуфабрикатов из порошков и гранул
1.3. Влияние переходных металлов на свариваемость алюминиевых сплавов
1.4.Проблемы использования порошковых и гранулируемых алюминиевых сплавов в сварных конструкциях
1.4.1 .Особенности свариваемости спеченных порошковых сплавов типа
САП и САС
1,4.2.Проблемы сварки плавлением гранулируемых алюминиевых сплавов
1.5. Теоретические представления о механизме порообразования при сварке и определение факторов, влияющих на пористость сварных швов
гранулируемых алюминиевых сплавов
1 .б.Присадочные материалы с повышенным содержанием переходных металлов для сварки и наплавки алюминиевых сплавов

1.7.Сплавы и припои для создания паяных конструкций методами
высокотемпературной пайки
1,8.3аключение и постановка задач исследований
ГЛАВА 2. Разработка основных принципов технологии получения полуфабрикатов из гранулируемых алюминиевых сплавов, .обеспечивающих возможность их использования в сварных и паяных конструкциях
2.1. Исследование связи между пористостью при сварке и технологией получения полуфабрикатов из быстрозакристаллизованных сплавов
2.1.1. Изготовление полуфабрикатов из гранулируемых алюминиевых сплавов
2.1.2. Влияние технологических факторов на структуру и
газосодержание гранул
2.1.3. Зависимость пористости сварных швов от особенностей дегазации гранул
2.1.4. Влияние условий компактирования на газосодержание и пористость при сварке
2.1.5. Влияние степени деформации и плотности полуфабрикатов на пористость при сварке
2.2. Исследование состава газовой фазы в порах сварных швов и несплошно стях основного металла
2.3. Критерии оценки склонности полуфабрикатов из гранулируемых алюминиевых сплавов к порообразованию при сварке
2.4. Выводы по Главе
ГЛАВА 3. Исследование особенностей формирования сварных швов при сварке плавлением гранулируемых алюминиевых сплавов с высоким

содержанием переходных металлов и разработка рекомендаций по технологии получения сварных соединений с повышенными
характеристиками прочности, жаропрочности сварных соединений
3.1.Особенности образования пор при сварке гранулируемых алюминиевых
сплавов
3.2.0собенности кристаллизации сварных швов при сварке плавлением быстрозакристаллизованных алюминиевых сплавов с высоким содержанием переходных металлов
3.3.Рекомендации по легированию свариваемых гранулируемых сплавов переходными металлами, разработка и оптимизация составов свариваемых сплавов
3.4.Технологические особенности сварки плавлением гранулируемых алюминиевых сплавов с высоким содержанием переходных металлов
3.4.1 .Опробование различных технологических способов борьбы с пористостью при сварке гранулируемых сплавов
3.4.1.1. Сварка с электромагнитным перемешиванием
3.4.1.2.Сварка с применением фторидных флюс-паст
3.4.1.3. Сварка переменным ассиметричным током с прямоугольной формой волны
3.4.2. Разработка рекомендаций по технологии получения сварных соединений жаропрочного гранулируемого сплава 01419 системы алюминий-переходные металлы
3.4.2.1. Использование лазерной обработки сварного шва для получения сварных соединений равнопрочных основному металлу
3.4.2.2. Влияние состава присадочной проволоки и технологии ее изготовления на структуру сварных соединений из сплава 01419

При быстром нагреве, характерном для дуговой сварки, частично реакция разложения происходит в зоне дуги, при этом дуга становится неустойчивой. Даже дегазация при 630 - 640 ОС не позволяет подавить интенсивную пористость и получить качественные сварные соединения. Улучшить свариваемость удалось проведя дегазацию при температуре выше температуры плавления, т.е. выше 660 °С. Г.Д .Никифоров считает, что это связано не только с некоторым уменьшением газосодержания, а с изменением формы нахождения водорода в металле и, как следствие, с изменением характера пористости. При отжиге выше температуры плавления, происходит более полное разложение влаги, и водород, в значительной степени, растворяется в жидкой алюминиевой основе, поэтому давление молекулярного водорода в несплошностях невелико, надрывов нет, образующиеся сферические поры в значительно меньшей степени влияют на прочность. Кроме этого, улучшаются металлические связи между отдельными частицами алюминия, происходит растрескивание оксидных пленок, замена деформированных при размоле частиц металла на имеющих менее искаженную решётку и меньшее сопротивление пластической деформации.
Как отмечается в работе /56/, применение отжига в вакууме 1x10 3 Topp при 660 - 680 °С позволяет получить газосодержание в полуфабрикатах 0,5-2,0 см3/100г.
Так как САП не переходит в жидкое состояние до температур 900 - 1000 °С, при сварке САПа очень сложно получить нормальную сварочную ванну. Поэтому при сварке даже тонких листов необходимо использовать сборочные зазоры, подкладки. Сварочный ток при сварке материала САП должен быть более чем в 2 раза выше, чем ток, применяемый при сварке листов той же толщины из обычных алюминиевых сплавов, хотя это приводит к перегреву металла. В околошовной зоне, вследствие её перегрева, происходит частичная рекристаллизация,