во- Ю И0\ І00\ 90, 70 60 90 нт(Р=б(юфи АДС 65—70 мм . В той же последова-тельности снижается и уровень разупрочнения; наименьший — при ЭЛС, наибольший — при АДС .Механические свойства соединений, определенные по результатам испытаний на разрыв плоских стандартных образцов таковы: наиболее высокое временное сопротивление имеют соединения, выполненные ЭЛС (304 МПа) и сваркой в гелии на постоянном токе (297 МПа) . К тому же эти соединения отличаются большей пластичностью и вязкостью. Их временное сопротивление достигает 0,7 соответствующего показателя для основного металла. При аргонодуговой и плазменной сварках этот показатель составляет соответственно 0,5 и 0,6 [70].Сварные соединения могут состоять не только из одного, но и из сочетания двух и более видов полуфабрикатов одинаковой или различной толщины. Такое сочетание создает дополнительные трудности, в особенности б ЗТВ. Рассмотрим их на примере соединения штамповок с листовым полуфабрикатом из сплава 1201, полученных АДС или ГДС. При визуальном осмотре или небольшом увеличении зашабренной поверхности со стороны проплава б ЗТВ на штампованной детали на различном расстоянии от границы сплавления могут обнаруживаться несплошности отдельно или цепочками. Штампованный полуфабрикат имеет крупное зерно, а несплошности, как правило, располагаются по границам зерен, при этом ориентация последних может изменяться в широких пределах. Особенно неблагоприятно высотное расположение волокон, так как в этом случае несплошности располагаются паралтельно границе сплавления (рис. 59). Исходная микроструктура заготовок представляет собой зерна твердого раствора меди в алюминии — дисперсные, образовавшиеся в результате термической обработки, и грубые первичные включения интерметаллидов. В период сварочного нагрева вследствие распада твердого раствора и взаимодействия приграничных включений интерметаллидов с твердым раствором создаются жидкие прослойки легкоплавкой эвтектики по границам зерен. В ряде случаев образуются обособленные скопления жидкой фазы как между зернами, так и внутри зерен. Перераспределение легирующих, примесных элементов и газов между твердой и жидкой составляющими приводит к увеличению структурной щ во Рнс. 58. Влияние различных способов сварки на характер разупрочнения пластин из сплава 1201 толщиной 15 мм в ЗТВ: о — ЭЛС: б — ГДС: в — АДС неплавящимся электродом: г— ПДС; д — АДС плавящимся электродом. Рис. 59. Макроструктура сварного соединения при ГДС штампованной заготовки из сплава 1201 толщиной 15 мм. неоднородности металла в ЗТВ. Кристаллизация расплава в замкнутых объемах и в протяженных прослойках, окруженных массой твердого металла, сопровождается образованием несплошностей усадочного характера. Внешние растягивающие напряжения усугубляют данный процесс. Оплавление интерметаллидов и образование межзеренных эвтектических прослоек может происходить по всей толщине полуфабриката и легко обнаруживаться, когда они выходят на поверхность. На рис. 60, а, б иллюстрируется образование прослоек и характер дефектов в поперечном сечении. Несплошности в виде отдельных рыхлот или микротрещин располагаются фактически по всей длине прослоек. В ЗС их меньше, что связано с поступлением жидкой фазы из ванны (подпитка). Оплавление интерметаллидов и образование прослоек эвтектического характера имеют место и на листовом полуфабрикате. Однако в связи с тем, что здесь удельная поверхность границ зерен намного больше, а их толщина значительно меньше, склонность к образованию несплошностей в листовом полуфабрикате намного меньше, чем б штамповке. По чувствительности к образованию несплошностей поковки и пресс-профили занимают среднее положение между штамповками и прокатным материалом. Следует иметь в виду, что не только при наличии несплошностей, но и при заполненных эвтектикой прослойках прочностные характеристики соединения понижены. Так, при ГДС узлов из штампованного полуфабриката толщиной 14 мм временное сопротивление составляет 140 МПа б случае вертикального расположения волокна по отношению к границе сплавления и 250—270 МПа при расположении волокон под углом 45°. Прочность искусственно выплавленных слитков по составу идентичных эвтектическим прослойкам (33 % Си) составляет не более 15—20 МПа. Сплав 1420. Рассмотрим особенности структурной и химической неоднородности сварных соединений в ЗТВ при многослойной сварке плит. Сварку плит толщиной 25 мм с разделкой кромок под углом 90е выполняли поперечными валиками за 10—12 проходов с присадками СвАМгбЗ, СвАМгб, СвАМгЗ, ВАЛ 16 и СбАК5. Большое количество
Карта
|