СВАРКА СПЛАВОВ НА МАГНИЕВОЙ ОСНОВЕ

Магний является наиболее легким металлом, плотность его 1,75 г/см3, в чистом виде из-за малой корро­зионной стойкости и прочности для изготовления кон­струкций непригоден, но введение в магний таких элемен­тов как алюминий, цинк, марганец и др. заметно повы­шают его механические свойства без увеличения плот­ности.

Так, предел прочности сплавов марок MAI, МА8, легированных в основном марганцем (1,3—2,5 %), до­стигает 210—230 МПа/мм2, предел текучести составляет 90—ПО MIla/мм2 при относительном удлинении 10 %, а сплавов марок МА2, МА21, М3, М5, более сложноле­гированных (А1 — 7,9 %, Zn — 1,5 %, Мп — 0,8 %), пре­дел прочности — 260—300 МПа/мм2, предел текучести — 140—150 МПа/мм2, а относительное удлинение — 5—8 %.

Сплавы магния МЛ4, МЛ5 и др. используют для полу­чения отливок. Сваркой устраняют дефекты литья. Эти сплавы имеют повышенную склонность к образованию горячих трещин и пор.

Магниевые сплавы отличаются повышенной чувстви­тельностью к коррозии во многих средах. Это объясняется тем, что образующаяся поверхностная оксидная пленка неплотная и не обладает защитными свойствами, как оксид­ная пленка на алюминии. Поэтому поверхность магниевых сплавов искусственно защищают пленкой из солей хро­мовой кислоты. В связи с этим перед сваркой возникает необходимость с кромок и прилегающей поверхности ос­новного металла (на ширину до 30 мм) травлением или ме­ханическим путем тщательно удалять защитную пленку оксидов и другие загрязнения. Но после сварки на по­верхность сварного соединения вновь наносят защитную пленку.

Сплавы магния находят применение в авиастроении, ракетостроении, судостроении для изготовления различ­ных емкостей под различные жидкости. Трудности сварки магниевых сплавов создают следующие их особенности:

1. Магний, обладающий высоким сродством к кисло­роду, способствует образованию при сварке тугоплавкой пленки оксида магния MgO с температурой плавления 2500 °С, затрудняет процесс сварки. Для разрушения пленки применяют флюс. При сварке в инертных газах на переменном токе используется эффект катодного рас­пыления.

2. Возможность образования легкоплавких эвтектик MgC (7ПЛ = 485 °С), MgAl (Тпл = 436 °С); MgNi (Тил = = 508 °С) увеличивает вероятность образования кристал­лизационных трещин. Повышение сопротивляемости к об­разованию кристаллизационных трещин достигается вве­дением в состав модификаторов.

3. Склонность сплавов к росту зерна при нагреве, особенно содержащих марганец, не допускает перегрева металла при сварке, поэтому при многослойной сварке последующие слои следует выполнять после охлаждения предыдущих.

4. Большая способность магниевых сплавов в жидком состоянии поглощать активные газы, особенно водород, из влаги или оксидной пленки, приводит к образованию пор, поэтому необходимо принимать меры к исключению попадания в зону сварки влаги и оксидов.

5. Высокий коэффициент линейного расширения ма­гниевых сплавов приводит к значительному короблению сварных конструкций, а иногда к образованию трещим.

Сварку магниевых сплавов можно выполнять лишь при условии надежной защиты сварочной ванны и бли­жайших участков основного металла от окружающей атмосферы.

Основной способ сварки магниевых сплавов — дуго­вая сварка вольфрамовым электродом в среде инертных защитных газах (аргон высшего и первого сорта, гелий повышенной чистоты). На переменном токе сварку выпол­няют вольфрамовым лантанированным или итрирован - ным электродом. Присадочная проволока, которая должна

также тщательно очищаться, как и основной металл, подбирается по составу близкая к основному металлу. Сварка возможна для любых видов соединений, исключе­ние составляют соединения с отбортовкой кромок, при которых образуются так называемые карманы с обратной стороны соединения, так как их не представляется воз­можным покрыть защитной пленкой. С этой точки зрения нахлесточные угловые и тавровые соединения менее тех­нологичны.

При сборке необходима тщательная подгонка кромок. При ручной сварке в аргоне металл толщиной до 3 мм сваривают без скоса кромок. При толщине листов 3—6 мм требуется V-образная разделка, а при толщине более 6 мм — Х-образная с притуплением 1,5—2 мм. Для руч­ной дуговой сварки металла толщиной до 3 мм применяют вольфрамовый электрод диаметром 2—3 мм; причем сила тока должна составлять /св = (30-М0) dw, расход аргона 7—9 л/мин.

Автоматическая сварка возможна для металла толщи­ной от 1 мм и выше вольфрамовым электродом диаметром 2—6 мм при /св = (40-f-75) dw, расходе аргона 6—10 л/мин, диаметре присадочной проволоки 1,5—3,0 мм. Для умень­шения перегрева сварку следует вести на повышенной скорости.

Для предупреждения попадання в сварочную ванну оксидной пленки с обратной стороны кромок сварку следует вести с полным проплавлением кромок, на под­кладках обычно из высоколегированных сталей, которые также служат и для защиты обратной стороны шва. Длину дуги поддерживают минимальной (1—1,5 мм), что обеспечивает энергичное разрушение оксидной пленки за счет катодного распыления и улучшает защиту зоны сварки инертным газом.

Прочность сварных соединений магниевых сплавов, выполненных в аргоне, достигает 85—90 % прочности основного металла.

Комментарии закрыты.