СВАРКА И НАПЛАВКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ
Влияние флюсовых подушене
1
Исследовалось влияние флк^совых подушек, состоящих из плавленых флюсов АН-348, ОС^-45, ФЦ-6, АН-26, АН-60, на формирование металла шва. При этом изменялось усилие поджатой флюсовой подушки к свариваемым пластинам или наносился тонкий слой соли ( KCl, NaF, NaCl, Na^AlF^ и др.) в месте формирования обратной стороны шва.
Все эксперименты проведены на пластинах из алюминия марки А5 ГОСТ 11069-74 с размерами 600 x 200 x 20мм с применением электродной проволоки марки Св А5С ГОСТ 7871-75, диаметром 2,5 + 2,5 мм на режимах: Ud = 28 - 32 В;
= 12,5 м/час; /и = 760 - 820 А.
|
Рис. 4.1. Микроструктура сварного соединения, выполненного на флюсовой подушке АН-26 (S = 20 мм) Установлено, что при давлении воздуха в подушке до 0,05 МПа или неплотном прилегании флюса к стыку расплавленный металл по несплошностям подтекает вперед и в стороны, образуя наплывы, а местами выпуклости (рис. 4.2). |
|
Рис. 4.2. Микроструктура сварного соединения, выполненного на флюсовой подушке АН-26 ( 8 = 20 мм) |
Из всех опробованных флюсов лучшее формирование
обратной стороны шва получено на флюсе АН-26 (поверхность гладкая, блестящая, пор, подрезов и трещин не обнаружено). Однако получить обратную сторону шва по всей длине с одинаковой выпуклостью не удается. Формирование металла с обратной стороны происходит либо заподлицо с основным металлом, либо с образованием углублений (рис. 4.1).
Если давление во флюсовой подушке будет больше 0,05 МПа, то расплавленный металл выдавливается наружу и образуется с нижней стороны седловина.
Удовлетворительное формирование обратной стороны шва получено при сварке на подушке из флюса АН-26, покрытого сверху слоем хлористого натрия толщиной 2 - 4 мм (рис. 4.3).
|
Рис. 4.3. Микроструктура сварного соединения, выполненного на флюсовой подушке АН-26 при подсыпке слоя NaClтолщиной 4 мм (5=20 мм) |
Поверхность шва с обратной стороны раскислена, без пор, трещин и имеет плавный переход к основному металлу. Усиление шва приблизительно одинаковое по всей его длине. Отделяемость шлаковой корки удовлетворительная. Но в отдельных местах расплавленный металл затекает между зернами флюса, что создает бугристость поверхности шва и ухудшает отделяемость шлака. Толщина шлаковой корки 2 - 4 мм.
Из рис. 4.1 - 4.3 видно, что ширина шва с нижней стороны за счет частичного расплавления флюса подушки, имеющего температуру плавления выше, чем основной металл, получается больше, чем сверху. Кроме того, расплавленная часть флюса подушки находится в контакте
с жидким металлом, что будет способствовать протеканию нежелательных металлургических процессов. Оксиды элементов, входящих во флюс, будут восстанавливаться жидким алюминием и легировать металл шва.
Металл шва больше всего легируется при сварке на подушке из флюса ОСЦ-45 и содержит у поверхности обратной стороны шва кремния в среднем 0,6 %, железа 0,40 %, а наименьшее при сварке на подушке из флюса АН-26 соответственно 0,3 % и 0,12 %.
С повышением давления во флюсовой подушке количество флюса, расплавленного с нижней стороны шва, увеличивается, что способствует повышенному переходу кремния и железа в металл шва.
Для определения влияния флюса подушки на механические показатели металла шва были изготовлены образцы с рабочим диаметром 6 мм для испытания на разрыв. Результаты испытаний показали, что все исследованные флюсы обеспечивают получение достаточно высоких механических свойств металла шва: ств > 70 МПа; 8 > 25 %, за исключением флюса ФЦ-6.
Лучшие результаты по формированию, механическим свойствам и химическому составу металла шва при сварке алюминия марки А5 под флюсом АН-64 получены на комбинированной подушке из флюса АН-26 и слоя NaCl толщиной 4 мм.
