Рис. 76. Микроструктура различных участков сварного соединения при КСС сплава АМгб толщиной 8 мм (Х50)

Известно, что возможности ультразвукового и рентгенографического методов ограничены в зависимости от типа и характера расположения дефектов, толщины металла и вида конструкции. Для контроля качества соединений, выполненных контактной сваркой, применяют в основном методы, связанные с исследованием определенного числа стыков из готовой продукции или образцов-свидетелей.

В макроструктуре сварных соединений, полученных КСС, выделяются участки основного металла, ЗТВ и собственно шов с плотной структурой и малым размером деформированных зерен. Степень деформации, величина и ориентация зерен в ЗТВ и шве определяется величиной осадки в процессе сварки. Волокна основного металла от середины толщины заготовки расходятся к поверхностям, изменяя свое направление по мере приближения к шву. При этом размер зерен практически не изменяется в сплавах АМгб и Д16, а в АК6 увеличивается (рис. 75). При сварке разноименных алюминиевых сплавов шов представляет собой границу соприкосновения по-разному деформированных зерен обоих свариваемых сплавов. Форма шва при этом может изменяться от прямолинейной до дугообразной, что объясняется различной пластичностью свариваемых материалов.

В микроструктуре ЗТВ можно выделить участок металла, подвергавшегося пластическому деформированию в процессе сварки, в котором наблюдаются вначале незначительные изменения в ориентации зерен (25—30°) и выделений избыточных фаз, затем по мере приближения к шву отклонение составляет примерно 90°. Следуем также отметить, что при деформации, соответствующей отклонению на угол до 30°, форма и размеры интерметаллндных фаз практически не изменяются. По мере увеличения деформационного воздействия возникает более четкая строчечность выделений в направлении течения свариваемого металла (рис. 76). Граница соединения (шов) характеризуется повернутыми примерно на 90° по отношению к текстуре

Рис. 77. Микроструктура сварного соединения при КСС сплава АК6 толщиной 8 мм (X 200).

основного металла зернами твердого раствора и мелкодисперсными выделениями интерметаллндных фаз.

Иногда при сварке сплавов Д16, АК6 и АМгб граница шва определяется довольно четко по наличию прослойки металла различной толщины, которая отличается своеобразной мелкокристаллической структурой без грубых включений исходных интерметаллидов. Толщина ее минимальна в центральной части и увеличивается по мере приближения к периферии свариваемого сечения (рис. 77). Иногда такая структура наблюдается только в периферийных участках соединения, куда при осадке вытесняется оплавленный металл. Анализ структуры исследованных шлифов показывает, что прослойка металла с дисперсными включениями фаз может быть идентифицирована как участок оплавленного и закристаллизовавшегося с большой скоростью металла в процессе деформации при осадке заготовок. Структура заготовок сплавов АМгб и Д16 в зоне контакта их со сплавом АК6 представляет собой вытянутые вдоль границы соединения зерна твердого раствора и включения интерметаллндных фаз, а сплав АКб характеризуется волнистым течением металла и соответствующими скоплениями интерметаллидов. Прослойка металла шва заметна лишь со стороны сплава АК6. Сварные соединения разноименных сплавов фактически образуются без видимых промежуточных прослоек металла шва на границе соприкосновения двух различных алюминиевых сплавов, отсутствует заметное перемешивание и диффузия легирующих элементов. Оксидные плены и другие дефекты не выявлены, о чем свидетельствует картина распределения основных и примесных элементов поперек соединения, полученная с помощью микрорентгеноспектраль-ного анализа путем непрерывного сканирования (рис. 78).

Анализ диаграмм показывает, что для сварных соединений, полученных КСС при однородном сочетании металлов, характерно практически такое же распределение элементов в зоне соединения, как и в основном металле.

Диаграммы распределения железа, марганца и кремния в сплавах