СВАРКА И НАПЛАВКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Влияние способа подготовки кромок на качество сварного соединения

На качество сварного соединения из алюминия, особенно на прочностные показатели и коррозионную стойкость, оказывают влияние подготовка поверхности электродной проволоки и свариваемых кромок листов [44,73, 89]. На основном металле и электродной проволоке образуется оксидная пленка [51], которая адсорбирует пары воды из воздуха [17, 110].

При разработке технологии автоматической дуговой сварки алюминия под флюсом ЖА-64 [51] возникла необходимость выбора способа подготовки свариваемых кромок.

Сравнивалось влияние трех способов подготовки кромок: строжки на строгальном станке, порезки на ножницах и газоэлектрической резки [ 119].

Все опыты проводились на ОАО “Азовмаш" Газоэлектрическая резка листов производилась на установке типа УПР-Б с головкой Т-12 с дифференцированной подачей газов в анодную и катодную области дуги [111]. В качестве катодного газа в одном случае применялся чистый аргон марки В (ГОСТ 10157-79), в другом азот чистотой 99,99 %. Анодным газом служил воздух, подаваемый во внешнее сопло горелки под давлением 0,15 МПа. Оптимальные режимы резки приведены в табл. 4.4.

Подготовленные пластины с размерами 800x300x25 мм перед сваркой хранились в помещении цеха в течение 10 суток.

Сварка выполнялась на производственном стенде с помощью головки А1416. Источником питания служил выпрямитель ВКСМ-1000. Электродная сварка выполнялась на стальной пластине (рис. 4.4,6).

Электродная проволока СвА5С диаметром 2,5 + 2,5 мм подготавливалась по стандартной технологии и хранилась в помещении цеха 7 суток.

Керамический флюс ЖА-64 перед сваркой не прокаливался. Был изготовлен восемь месяцев назад и хранился в цеховых условиях в бумажных мешках. Сварка производилась на режимах; 1т - 850 - 950 A; Ud - 28 - 32 В; Va = 12,5 м/час; - 424 м/час.

Для каждого вида подготовки кромок было заварено по три стыка. При 100 %-ном рентгеновском просвечивании дефектов в сварных швах не обнаружено. Макро - и микроисследования сварных швов, выполненных при различной подготовке кромок, показали отсутствие каких-либо дефектов в металле шва и по линии сплавления.

Результаты механических испытаний сварных соединений по ГОСТ 6996-66 из 6 - 8 образцов для каждого способа подготовки кромок приведены в табл. 4.5.

Из табл. 4.5 видно, что лучшие результаты получены при подготовке кромок газоэлектрической резкой (катодный газ азот). При резке на ножницах наблюдалось смятие кромок на ширину 20-25 мм, что, по-видимому, в результате нагрева в процессе сварки и рекристаллизации привело к снижению прочности.

Коррозионные испытания сварных соединений производились по методике института электросварки им. Е. О. Патона. Было испытано по шесть сварных образцов и по два образца из основного металла. Результаты коррозионных испытаний приведены в табл. 4.6.

На основании полученных данных можно сделать выводы, что при сварке технического алюминия закрытой дугой под флюсом ЖА-64 способ подготовки кромок под сварку не оказывает существенного влияния на качество сварных соединений, что объясняется повышенной активностью применяемого флюса В производственных условиях для подготовки кромок алюминиевых листов под сварку целесообразно применять газоэлектрическую резку с использованием в качестве катодного газа азота, как экономически наиболее выгодную.