Сварные конструкции Деформации из алюминиевых сплавов

Основные достоинства конструкций из алюминиевых сплавов малая плотность, высокая удельная прочность, высокая коррозионная стойкость. Это обусловливает их повсеместное распространение. Для сварных конструкций используются деформируемые алюминиевые сплавы. Они при нагреве и деформации не склонны к растрескиванию. [c.132]

Положительные результаты получены при обработке сварных соединений последующей прокаткой их роликом под давлением (метод МВТУ). Этим путем достигается оформление сварных соединений, равнопрочных основному металлу, при сварке главным образом листовых конструкций со стенками толщиной до 5 мм из алюминиевых сплавов и некоторых сталей. Упрочнение достигается в результате наклепа, сдвиговых деформаций, сопровождающих процесс прокатки. На рис. 10 изображена установка для прокатки. [c.132]

Алюминиевые сплавы характеризуются высокой теплопроводностью, вследствие чего для их сварки требуется большее количество энергии, чем для сталей. Благодаря высокому значению коэффициента линейного расширения и низкому значению модуля упругости алюминиевые сплавы при сварке характеризуются значительными остаточными деформациями, превосходящими деформации сварных конструкций из сталей. [c.433]

Экспериментально доказано, что хорошим мероприятием против коробления тонкостенных конструкций и, в частности, потери устойчивости является обкатка соединений роликами на специальных установках. Обкаткой могут устраняться коробления тонкостенных плоских элементов, сваренных из отдельных листов и полос, а также тонкостенных цилиндрических конструкций, имеющих кольцевые швы. Наиболее хорошие результаты получаются при обкатке конструкций из пластических материалов аустенитной стали, алюминиевых и титановых сплавов и др. Обкатка конструкций может производиться после сварки. В этом случае она устраняет коробления, вызванные сваркой. Обкатку элементов возможно производить и до сварки. Регулированием режима обкатки элементов можно достигнуть того, что она будет вызывать пластические деформации, приблизительно равные по величине и обратные по знаку тем деформациям, которые создаются вследствие усадки сварных швов. Поэтому конструкция после предварительной обкатки и последующей сварки приобретает требуемую геометрическую форму. На фиг. 80, в даны значения прогибов тонкостенной конструкции после сварки и остаточные прогибы после сварки и обкатки [45]. Экспериментально показано, что обкатка конструкций при больших давлениях не только устраняет остаточные деформации, но и вызывает наклеп соединений, способствует повышению их прочности. Особенно хорошие результаты получаются при обкатке тонколистовых соединений алюминиевых сплавов. [c.168]

Правильный тепловой режим. Для уменьщения деформации изделий, особенно из малопластичных металлов, например чугуна или закаливающихся сталей, можно применять предварительный подогрев зоны сварки щириной 40-50 мм с каждой стороны шва. При этом снижается перепад температур между участками сварного соединения, подвергающимися сильному нагреву при наложении шва, и следовательно, уменьшаются напряжения и конечные деформации. Температура предварительного подогрева устанавливается в зависимости от химического состава металла, его толщины и жесткости конструкции, например для стали-400-600°С, для чугуна-500-800, для алюминиевых сплавов-200-270, для бронзы-300-400°С. При сварке особо ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей толщиной более 40 мм устанавливают температуру подогрева 100-200°С, при сварке низколегированных сталей толщиной более 30 мм-150-200°С. [c.82]

Алюминиевые сплавы обычно используют в виде деформированных и термообработанных полуфабрикатов, прочность которых выше прочности полученного при их сварке литого металла шва или отожженного основного металла в зоне термического влияния. Минимальная прочность этих участков определяет прочность всего сварного соединения. Таким образом, чем выше прочность сварных соединений, тем эффективнее используется в конструкции исходное упрочненное состояние алюминиевых полуфабрикатов. Для увеличения прочности соединений алюминиевые сплавы сваривают на режимах с малой погонной энергией, а после сварки соединения упрочняют механической, взрывной или термической обработкой. Достигнутый при этом уровень прочности сварных соединений остается ниже максимальной прочности, которую можно получить при обработке исходного металла. Кроме того, значительное механическое упрочнение литого металла шва и зоны сплавления часто ограничено их низкой пластичностью, а полный цикл термообработки не всегда возможен из-за значительных размеров сваренного изделия или его чрезмерной деформации при закалке. [c.23]

Чаще всего термической обработке подвергают сварные изделия небольших габаритных размеров, простой конструкции и выполненные из материалов, подвергающихся закалке и старению (например, отливки из сплава АЛ9). Термическая обработка сварных алюминиевых изделий допускается только в том случае, если она не вызывает чрезмерных деформаций при короблении. [c.88]

Деформируемые обработкой алюминиевые сплавы характеризуются невысокой прочностью, но хорошей пластичностью, (6 до 40 %). К ним относятся сплавы алюминия с марганцем и магнием, содержащие до 6 % Mg. Из этих сплавов широко применяют сплав АМц, содержащий 1—1,6 % Мп, и сплавы АМг2, АМг5, содержащие соответственно 2,6—1,8 М , 0,2—0,6 Мп и 4,8—5,8 М , 0,3—0,8 Мп. Эти сплавы почти все однофазные, имеющие структуру твердого раствора. Они хорошо свариваются, устойчивы против коррозии и применяются для малонагруженных деталей, изготовляемых холодной штамповкой, и для сварных конструкций. Упрочнение этих сплавов возможно только путем холодной деформации, так как их упрочнение термической обработкой не удается. [c.171]

Несущие авиаконструкции изготавливаются, как правило, из высокопрочных материалов, имеющих большую удельную прочность,— алюминиевых сплавов с Оь > 400 МПа, титановых сплавов с Оь > 900 МПа, сталей с Оь > 1600 МПа. Кроме того, для авиаконструкций характерно огромное число концентраторов напряжений. Отверстия под болты и заклепки, а их сотни тысяч в конструкции одного транспортного самолета, сварные щвы, вырезы для окон, дверей и люков, переходы толщины и т. п. создают потенциальную опасность усталостного разрушения. Из сказанного следует, что ресурс планера самолетов, по существу, определяется сопротивлением его элементов циклическим нагрузкам и деформациям. [c.104]

Для ответственных сварных конструкций могут быть рекомендованы алюминиево-магниевые сплавы АМг, АМгЗ, АМг5В, АМгб, АМг61 с пределом прочности соответственно 14, 20, 26, 32 и 34 кгс/мм . При сварке этих сплавов околошовная зона практически не разупрочняется. Более прочные дюралюминиевые термообрабатываемые сплавы для сварных конструкций применять пока нецелесообразно, так как при сварке прочность околошовной зоны снижается. Восстановить полностью прочность путем естественного старения не удается. К недостаткам алюминиевых сплавов можно отнести сравнительно низкий модуль упругости (в 3 раза меньше, чем у стали) и более высокий коэффициент температурного расширения. Этим обусловлены большие деформации при сварке. [c.140]

Значительная усадка при затвердевании сварного шва, а также высокий коэффициент линейного расширения приводят к существенным остаточным деформациям (большим, чем деформации конструкций из малоуглеродистой стали). При сварке нагартованного алюминия и термически упрочненных алюминиевых сплавов снижается прочность сварного соединения по сравнению с прочностью основного металла, что создает определенные трудности. [c.114]

В связи со свойственными алюминию и его сплавам высокими значениями коэффициентов теплопроводности и линейного расширения [сс= (21- 24,7) 10 -°С- ] существенно искажается форма и изменяются размеры сварных конструкций. При этом уровень их деформаций в 1,5—2 раза выше, чем у аналогичных стальных конструкций. Чтобы обеспечить алюминиевым конструкциям требуемые форму и размеры, используют конструктивные и технологические методы уменьшения овароч ных деформаций. Пр И конструироваиии сварных узлов обычно применяют стыко1Вые соединения, обладающие лучшей работоспособностью и имеющие меньшую склонность к деформациям. Сквозное проплавление стыковых соединений вызывает их поперечную и продольную усадку. Укорочение соединяемых элементов учитывают с помощью припуска на их усадку или же предусматривают возможность механической обра- [c.17]

Холодные трещины образуются при температурах ниже 250 °С в результате концентрации растягивающих напряжений на малопластичных участках металла шва и зоны сплавления. Наиболее склонны к образованию холодных трещин высоколегированные алюминиевые сплавы, сварные соединения которых значительно уступают по прочности подвергнутому термомехаиической обработке основному металлу, а границы зерен литого металла шва и зоны сплавления имеют практически сплошную сетку малопластичных выделений избыточных фаз. Особенно велика опасность появления холодных трещин в случае расположения таких соединений в углах и уменьшенных сечениях, когда существующая структурная микро- и макроконцентрация напряжений усугубляется неблагоприятной конструкцией соединения. Часто причиной появления холодных трещин служит ударная правка и рихтовка пространственных элементов, экспандирование обечаек и другие технологические операции, которые способствуют концентрации пластических деформаций в менее пластичном мета.т ле шва и зоны сплавления. [c.85]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...