Трещины кристаллизационные в алюминии

Причиной образования пор в сварных швах является водород, который в связи с резким изменением растворимости при переходе алюминия нз жидкого состояния в твердое, стремится выйти в атмосферу. Кристаллизационные трещины в сварных швах чистого алюминия возникают из-за повышенного содержания кремния и уменьшаются с введением в алюминий добавок железа. [c.199]

Большое влияние на некоторые технологические, особенно литейные свойства, в частности на склонность к появлению кристаллизационных трещин и на пластичность, оказывают уровень и соотношение постоянно присутствующих в алюминии примесей железа и кремния. При уменьшении количества примесей железа и кремния в сплавах системы А1—2п—Mg—Си можно [c.13]

Горячие трещины — хрупкие межкристаллитные разрушения, возникающие в процессе затвердевания сварочной ванны под действием напряжений усадки. Горячие трещины появляются чаще всего при кристаллизации последних порций жидкой фазы, поэтому другое название таких трещин — кристаллизационные. Повышенную склонность к образованию горячих трещин при сварке обнаруживают аустенитные стали, сплавы никеля, алюминия, меди. [c.69]

Кристаллизационные трещины в сварных швах чистого алюминия образуются из-за повышенного содержания кремния и уменьшаются с введением в алюминий добавок железа. [c.126]

Большая трудность при сварке алюминия и его сплавов заключается в том, чтобы препятствовать образованию пор в металле шва, основной причиной, их вызывающей, считается водород. В процессе изготовления алюминиевых листов на них остается техническая смазка, удаляют которую промывкой листов горячей водой или органическими растворителями. При ручной. дуговой сварке толстолистого алюминия можно применять пред-ва)рительный и сопутствующий подогрев до 200—400°С. Алюминиево-магниевые сплавы следует подогревать только до 100—150°С, так как излишний подогрев усиливает пористость. Подогрев облегчает устранение газовых пузырьков из сварочной ванны. Дополнительные затруднения при сварке алюминия и его сплавов возникают из-за появления кристаллизационных трещин. У алюми-ниево-марганцевого сплава АМц образование трещин зависит от содержания железа и кремния в металле шва увеличение количества кремния до 0,6% приводит к снижению стойкости, а с повышением содержания железа до 0,7% растет стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. Подогрев деформируемых алюминиевых сплавов до 200—250°С не предотвращает появление трещин, поскольку при этом значитель-Т10 увеличиваются размеры кристаллитов. Алюминий имеет большой коэффициент линейного расширения, поэтому при его сварке необходимо, применять специальные меры борьбы с деформациями (сосредоточенные источники нагрева, сварка в кондукторах, приспособлениях). [c.139]

Общие сведения. Алюминий является одним из наиболее распространенных элементов в природе он обладает малой плотностью, высокой электро- и теплопроводностью, высокой коррозионной стойкостью в окислительных средах и стойкостью против перехода в хрупкое состояние при низких температурах. Плотность алюминия 2,7 г см . Температура плавления 660° С. Алюминий имеет большое сродство к кислороду, поэтому всегда покрыт плотной пленкой окиси алюминия — А Оз, температура плавления которой 2050° С. Тугоплавкая пленка окиси и возможность образования пор и кристаллизационных трещин в металле шва — основные трудности при сварке алюминия. [c.217]

К числу их относятся малая теплопроводность и большой коэффициент расширения при нагреве, высокая склонность к кристаллизационным трещинам в металле шва и основном металле вблизи линии сплавления, наличие в составе свариваемого металла легирующих примесей, обладающих высоким сродством к кислороду (алюминий, титан, цирконий, бор и др.). [c.295]

В связи с большой склонностью металла швов и сварных соединений к образованию кристаллизационных и холодных трещин электроды для сварки высоколегированных сталей имеют фтористо-кальциевое покрытие. Они обеспечивают легирование наплавленного металла хромом или хромом с никелем. С целью раскисления сварочной ванны, а также для снижения окисления хрома в покрытие вводят активные раскислители — ферросилиций, ферротитан или алюминий. Кроме того, для дополнительного легирования металла шва в состав покрытия вводят различные ферросплавы или металлические порошки, например хром, марганец, алюминий, молибден. Чтобы воспрепятствовать окислению примесей из электродного стержня, в состав покрытия вводят небольшое количество легкоокисляющихся примесей, например алюминия или титана. [c.336]

Сварка аустенитно-мартенситных сталей. Стали этого типа обладают двухфазным строением и свариваются, как правило, двухфазными аустенитно-ферритными швами. Поэтому появления кристаллизационных трещин при сварке таких сталей можно не опасаться. Главная трудность заключается в сохранении в металле шва алюминия, титана и бора, требующихся для его дисперсионного упрочнения. Если упрочнение достигается за счет молибдена или ниобия, сварка указанных сталей заметно упрощается. [c.618]

Стойкость швов против образования трещин при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей обеспечивают высококремнистые флюсы с высоким содержанием оксидов марганца (35...40 %). Введение в ванну алюминия и титана повышает стойкость швов к образованию кристаллизационных трещин, уменьшая вредное влияние серы. Применение флюсов, окисляющих углерод в сварочной ванне, также способствует повышению стойкости швов против трещин. [c.115]

По диаграмме состояния Си — N1 (см. рис. 216) двойные сплавы этой системы относятся к типу твердых растворов. К последним относятся и многие тройные сплавы. Но присутствующие в технических сплавах этой группы примеси, нерастворимые в меди и никеле (например, РЬ, В1) или образующие с ними хрупкие соединения (5, 0.2, Р), создают межкристаллитные легкоплавкие прослойки, которые приводят к кристаллизационным трещинам. Причиной же пористости является чаще всего насыщение ванны водородом и кислородом. Поэтому при сварке меди о-никелевых сплавов нужно не только строго контролировать содержание в них вредных примесей, но и обеспечивать, наряду с эффективной защитой зоны сварки от кислорода и водорода, раскисление и модифицирование металла (титаном, церием или алюминием). [c.370]

Влияние флюса на стойкость швов против образования кристаллизационных трещин. Наиболее высокую стойкость швов против образования трещин при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей обеспечивают высококремнистые флюсы с высоким содержанием оксидов марганца (35...40%). Увеличение содержания марганца в металле сварочной ванны и введение в нее алюминия и титана повышает стойкость швов против образования кристаллизационных трещин, уменьшая вредное влияние серы. Применение флюсов, окисляющих углерод в сварочной ванне, также способствует увеличению стойкости швов против трещин. [c.208]

Сплавы системы алюминий — магний — кремний при сварке склонны к образованию кристаллизационных трещин. Поэтому в качестве присадки рекомендуется применять сплав системы алюминий — кремний. Так, нри выполнении тавровых и угловых соединений для этой цели используют присадку, содержащую 5% 51 (СвАК5), а для стыковых соединений без разделки кромок — присадку, содержащую до 10% 5 (СвАКЮ). [c.77]

Горячие трещины представляют собой хрупкие межкристалли-ческие разрушения, возникающие под действием напряжений усадки в процессе затвердения сварочной ванны. Такие трещины появляются чаще всего при кристаллизации последних порций жидкой фазы, поэтому их другое название — кристаллизационные. Повышенную склонность к их образованию при сварке обнаруживают аустенитные стали, сплавы никеля, алюминия и меди. [c.29]

Будучи слабоокисленными, покрытия этого вида позволяют легировать расплавленный металл элементами с большим сродством к кислороду. Легирование марганцем и кремнием, осуществляемое при переходе их из ферромарганца и ферросилиция в сварочную ванну, придает соединению высокую прочность. Помимо этого для легирования в покрытие можно водить металлические порошки. Наличие в нем большого количества соединений кальция, хорошо связывающих серу и фосфор, которые затем выделяются в шлак, обеспечивает высокую чистоту наплавленного металла с малым содержанием серы и фосфора. При высокой температуре плавиковый шпат разлагается с вьщелением атомарного фтора, который связывает водород в устойчивую, нерастворимую в металле молекулу HF. В результате наплавленный металл содержит незначительное количество водорода (4... 10 см в 100 г металла). Применение в покрытии активных раскислителей (титан, алюминий и кремний) обеспечивает низкое содержание кислорода в металле шва (менее 0,05 %). Поэтому наплавленный металл мало склонен к старению, стоек к образованию кристаллизационных трещин и пластичен при низких температурах. [c.62]

Как показали исследования, проведенные в работе 1501, эффект, достигаемый многоступенчатой термической обработкой для деформированных сплавов на никелевой основе, объясняется регулированием выделения упрочняющей фазы 511з (Т1А1), ее дисперсности и характера распределения. Неравновесность кристаллизации металла шва и многокомпонентность системы легирования способствует образованию химической неоднородности за счет ликвации и появлению участков, обогащенных легирующими элементами. Это приводит к неравномерному распределению фаз, выпадающих в процессе термической обработки или эксплуатации при высоких температурах. В исходном состоянии после сварки сложнолегированного шва на никелевой основе, легированного молибденом, вольфрамом, титаном и алюминием, интер металл идные и карбидные фазы выделяются крупными фракциями по границам зерен. В поле зерна распределение фаз крайне неравномерно. Обогащенные фазами и примесями границы в этом состоянии обладают при высоких температурах пониженной деформационной способностью, и трещина, зародившаяся под нагрузкой по границе зерна, интенсивно далее по ней развивается. Эгому способствует также кристаллизационная ориентированность кристаллитов сварного шва и значительная протяженность прямых участков границы зерна. Аустенитизирующая термическая обработка ликвидирует ориентационную направленность структуры, зерна в результате ее проведения становятся равноосными. При этом проходит также перераспределение легирующих элементов и диффузионное рассасывание ликвационных участков. Последующее ступенчатое старение способствует более равномерному распределению фаз в матрице. Границы зерен становятся более тонкими (чистыми), чем у металла шва в исходном после сварки состоянии. Это приводит и к изменению характера деформации при длительном разрыве за счет включения в нее не только границ, но и тела зерна. Зародившиеся трещины при этом локализуются и имеют округлую форму, что обеспечивает высокую пластичность при длительном нагружении. [c.246]

Алюминий, как и титан, устраняет горячие трещины, вызывая ферритизацйю сварных швов аустенитных сталей. Однако при сварке высоконикелевых сталей и особенно при сварке сплавов на основе никеля отрицательное действие алюминия проявляется значительно сильнее, чем при легировании шва титаном. При соответствующем увеличении концентрации алюминия кристаллизационные трещины не возникают. Это обстоятельство вытекает из способности алюминия образовывать сравнительно легкоплавкую эвтектику с никелем в соответствии с диаграммой состояния второго типа (см. рис. 77, б). Следовательно, действие и титана, и алюминия подчиняется той же закономерности, что и действие кремния и других элементов, образующих легкоплавкие эвтектики. [c.206]

Безусловно, влияние примесей существенно зависит от характера их взаимодействия с основой припоя. Алюминий образует со свинцом монотектйку, а с оловом — богатую оловом легкоплавкую эвтектику и не растворяется в твердом олове. Поэтому кроме влияния на окисляемость припоя, введение малых количеств алюминия в Sn—РЬ-припои должно повышать их склонность к кристаллизационным трещинам и укрупнению зерна. В этом отношении более целесообразна добавка магния, образующего с оловом и свинцом интерметаллиды. [c.152]

Причинами образования кристаллизационных (горячих) трещин являются растягивающие внутренние напряжения, возникающие в металле при охлаждении и образование прослоек жидкой эвтектики, которые ослабляют межкристаллизационные связи. Меры борьбы с этим видом трещин определяются причинами их возникновения и должны быть направлены на уменьшение внутренних напряжений и устранение эвтектических прослоек между кристаллами. Растягивающие внутренние напряжения в наплавленном металле могут быть уменьшены за счет подогрева детали перед наплавкой до температуры 250—400°С. Образование жидкой эвтектики по границам зерен можно уменьшить путем применения сварочной проволоки с минимальным содержанием углерода и серы, а также введением в состав проволоки и флюса веществ, содержащих марганец, алюминий и титан, которые связывают серу. [c.147]

Выделяющийся при электролизе содержащейся в суспензиях (Влаги (кристаллизационная вода из Се(М0з)з6Н20, влага в метаноле), кислот и других соединений водород нарушает структуру и прочность покрытий и вызывает появление свойственных катафорезу окиси алюминия дефектов — кратеров, трещин и др. [c.137]

Трубопроводы из алюминиевых сплавов. Технологический процесс изготовления и монтажа трубопроводов из алюминиевых сплавов (чистый алюминий из-за его низкой прочности не применяется) также имеет некоторые особенности. Часть нз них аналогична технологии изготовления медных трубопроводов. Кроме того, характерными особенностями алюминиевых сплавов являются наличие тугоплавкой окисной пленки, затрудняющей сварку и пайку, а также склонность к образованию кристаллизационных трещин. Ор исную пленку удаляют путем предварительной очистки и воздействием флюсов или покрытий. Стойкость против образования трещин повышается при увеличении в сварном шве и околошовной зоне содержания железа. [c.187]

Предотвращение образования кристаллизационных трещин в чистоаустенитных швах достигается ограничением содержания вредных примесей — серы, фосфора, свинца, сурьмы, олова, висмута, а также таких элементов, как кремний, титан, алюминий и ниобий, способствующих образованию по границам кристаллитов легкоплавких прослоек заменой части никеля марганцем легированием шва молибденом, вольфрамом, танталом, азотом, рением. Положительное действие этих элементов на стойкость чистоаустенитных швов против образования кристаллизационных трещин широко освещено в специальной литературе. [c.589]

Серьезные затруднения при сварке алюминия и его низколегированных сплавов создаются из-за возникновения кристаллизационных трещин. Образование трещин при сварке технически чистого алюминия и алюминиевомарганцевого сплава АМц зависит от содержания железа и кремния в металле шва. Увеличение содержания крелшия до 0,6% приводит к снижению стойкости шва против образования кристаллизационных трещин. Увеличение содержания железа в пределах до 0,7% приводит к повышению стойкости металла шва против образования кристаллизационных трещин. При этом 0,1% Si уже достаточно для образования трещин, а 0,1% Fe еще недостаточно для их предупреждения. Поэтому наименьшей стойкостью против образования кристаллизационных трещин обладают алюминий и сплав АМц, содержащие по 0,1 (0,05ч-0,15)% железа и кремния. Такому составу соответствует алюминий марки А85 (ГОСТ 11069—64). [c.639]

С целью интенсификации удаления окисла алюминия в шлак в качестве флюсов используют смеси фторидов и хлоридов щелочных и щелочно-земельных металлов. Поскольку такие флюсы в расплавленном состоянии характеризуются повышенной жидкотек5 че-стью, принимаются дополнительные меры для предотвращения их утечки через возможные зазоры между поверхностями деталей и формирующих устройств используют асбестовые шнуры, огнеупорную глину и т.д. С целью обеспечения надежного провара сварку алюминия и его сплавов ведут на большей погонной энергии, чем сварку стали. Для предотвращения образования кристаллизационных трещин строго регламентируют соотношение содержания примесей в металле шва, уменьшают жесткость закрепления деталей при сборке, подбирают параметры режима сварки [c.154]

Никель достаточно стоек к окислению при нагреве, однако присутствие в металле марганца и серы ухудшаетэту стойкость, а хрома, кремния и алюминия — повышает ее. В процессе нагрева никель активен по отношению к сере и сернистым соединениям и может образовывать с ними легкоплавкие смеси, способствующие возникновению кристаллизационных трещин в металле. [c.371]

Кристаллизационные трещины в металле шва прн сварке алюминия и его сплавов. При этой сварке наблюдается сочетание двух весьма неблагоприятных факторов, снижающих стойкость наплавленного металла против сбразования кристаллизационных трещин [c.382]

Трещины. Распространенный и весьма опасный дефект сварных соединений алюминия и его сплавов — трещины — нарушает герметичность соединений, уменьшает их прочность и коррозионную стойкость. Кроме того, способствуя высокой концентрации напряжений, трещины под действием эксплуатационных нагрузок увеличивают свои размеры и могут стать причиной хрупкого разрущения. В связи с этим наличие в несущих элементах сварных конструкций трещин не допускается, а все обнаруженные в них трещины обязательно устраняют повторной сваркой. Трещины образуются под действием растягивающих деформаций в металле, обладающем пониженной пластичностью. В зависимости от температуры образования трещины относят к горячим или холодным. Горячие трещины чаще всего появляются в кристаллизующемся металле шва и зоны сплавления, который обладает аномально низкой пластичностью (б = 0,2-ь0,5%). Такие горячие трещины иногда называют кристаллизационными. Низкие значения относительного удлинения металла в процессе кристаллизации обусловлены охрупчивающим действием на сросшиеся границы зерен остатков жидкого металла. [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...