Таблица 19. Концентрация легирующих элементов в твердых растворах двойных алюминиевых сплавов

*В скобках приведена концентрация в % (по массе).

*Данные из работы [31], остальные—из работы [30].

Таблица 20. Свойства некоторых фаз в двойных системах

4. Физическая и химическая неоднородность и способы ее снижения

В результате затвердевания шов получается неоднородным. Раз-' личают физическую и химическую неоднородность. Физическая неоднородность определяется особенностью кристаллизации и связана с большой плотностью несовершенств кристаллической решетки, образующихся в процессе неравновесного затвердевания. Физическая неоднородность металла шва проявляется даже при сварке чистейшего алюминия, содержащего менее 0,001 % примесей и практически полном отсутствии каких-либо включений интерметаллидов, а также пор в литом металле. При наличии водорода на рассматриваемую картину накладывается газовая пористость, размеры и характер расположения которой определяются сварочными материалами и технологией процесса (режим, число проходов и пр.).

Уровень физической неоднородности находится в сложной зависимости от скорости кристаллизации. Более однородный металл обычно получается при ЭЛС, менее однородный — при ЭШС. По классификации, принятой в металлургии, несовершенства кристаллической решетки, ответственные за физическую неоднородность, обычно делят на точечные (вакансия, межузельные атомы и др.), одномерные, или линейные (дислокации); двухмерные, или поверхностные (границы зерен и двойников, дефекты упаковки, межфчзчыз границы) и трехмерные, или объемные (макро- и микропустоты).

Характеризующие физическую неоднородность металла дефекты первых трех типов подробно рассмотрены в монографии [32]. Происхождение макро- и микропустот может иметь усадочный или газовый характер [17].

В отличие от чистейшего алюминия на техническом металле и алюминиевых сплавах, кроме физической неоднородности, наблюдается также химическая. Различное содержание легирующего элемента или примеси обнаруживается в осях дендритов и междендритном пространстве, в начале, середине и конце каждого слоя и т. д. Такого рода неоднородность характеризуют уровнем ликвации, т. е.разницей между содержанием рассматриваемого элемента в исследуемом участке и средним его содержанием. К химической можно