Алюминий и его сплавы

Алюминий является одним из самых распространенных элементов в природе и обладает следующими ценными физическими свойствами: малым удельным весом, высокой электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью в окислительных средах и стойкостью против перехода в хрупкое состояние при низких температурах. Удельный вес алюминия 2,7 г/см3. Температура плавления чистого алюминия 660°С. Алюминий интенсивно соединяется с кислородом, вследствие чего его поверхность всегда покрыта плотной пленкой окиси Аl2Oз. Эта пленка весьма тугоплавка и имеет температуру плавления 2050°С.

Чистый алюминий имеет весьма незначительную прочность (σв = 10 кгс/мм2), поэтому для изготовления сварных конструкций используют в основном его сплавы.

Алюминий и его сплавы делятся на две основные группы:

  1. деформируемые материалы, применяемые в катаном, прессованном и кованом состояниях;
  2. литейные (недеформируемые) материалы.

Деформируемые материалы делятся на термически неупрочняемые (алюминий нормальной и высокой чистоты, а также сплавы алюминия с марганцем и магнием) и термически упрочняемые (сплавы алюминия с медью и цинком типа дюралюминия). К литейным сплавам относятся сплавы типа силумин с высоким содержанием кремния и меди.

Главными трудностями при сварке алюминия и его сплавов являются:

  1. наличие на поверхности металла плотной тугоплавкой пленки окиси алюминия;
  2. образование пор в шве;
  3. образование кристаллизационных трещин.

Тугоплавкая пленка окиси алюминия препятствует сплавлению металла сварочной ванны с основным металлом, а попадая в шов, образует неметаллические включения.

Разрушение пленки окиси алюминия во время сварки достигается воздействием на нее составляющих флюса или покрытия электрода либо разрушающим действием сварочного тока в процессе горения дуги при сварке в защитных газах.

При сварке на постоянном токе обратной полярности разрушающее действие тока на пленку происходит на протяжении всего процесса горения дуги, а при сварке на переменном токе— в те полупериоды, когда изделие является катодом.

Возбудителем пор в швах является водород, что связано с резким изменением растворимости водорода при переходе алюминия из жидкого состояния в твердое.

Образованию кристаллизационных трещин в сварных швах чистого алюминия и алюминиово-марганцевых сплавах АМц способствует увеличение содержания кремния (до 0,6%). Увеличение содержания железа в сплаве в пределах до 0,7% повышает стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. Наличие в шве 0,1% Si уже достаточно для образования кристаллизационных трещин, а присутствие 0,1% Fe еще недостаточно для их предупреждения.

Поделись статьёй с друзьями! Пусть и другие узнают о нас!

2 комментариев

  1. Керамика на основе оксида алюминия обладает высокой твёрдостью, огнеупорностью и антифрикционными свойствами, а также является хорошим изолятором. Она используется в горелках газоразрядных ламп, подложек интегральных схем, в запорных элементах керамических трубопроводных кранов, в зубных протезах и т.д.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *