filebar
Методические пособия по сварочным работам

Механизм оплавления границ зерна

Механизм оплавления границ зернаРассмотренный выше механизм оплавления границ зерна характерен для большинства термически обрабатываемых сплавов, способных подвергаться старению. В отличие от бинарного алюминиевомедного сплава, использованного нами в качестве модели при сварке сплавов сложного легирования, будет меняться состав упрочняющих фаз и образующихся в результате контактного плавления эвтектик.

nn

Приведенная выше точка зрения на причины и механизм оплавления границ зерен при сварке сплавов, упрочняемых термообработкой, не является общепринятой. Некоторые исследователи считают, что основной причиной оплавления зерен при сварке является повышенная энергия границ зерна. Существует также мнение, что основной причиной оплавления границ зерен является присутствие в сплаве равновесной эвтектики при высокой степени легирования сплавов или неравновесной эвтектики, образующейся при кристаллизации слитка в условиях, далеких от равновесных.

n n

Мак Лин на основании расчетных данных и результатов экспериментальных исследований ряда авторов приходит к выводу, что повышение энергии границ зерен может вызвать их оплавление при температуре ниже температуры объемного расплавления металла на 1° в очень тонких слоях границы зерна (около 10 мкм) [33]. Поэтому оплавление границ зерна при температурах на 30—40° ниже температуры солидуса, естественно, следует связывать с другими причинами.

n n

Оплавление границ зерен, вызванное наличием в исходной структуре сплава равновесной или неравновесной эвтектик, вполне возможно. Однако в рассмотренном случае влияние эвтектик было полностью исключено за счет предварительной обработки сплава, обеспечивающей равномерное распределение меди (гомогенизация, закалка).

n n

Процессы, протекающие в околошовных зонах при сварке дуралюминов

n n

Сплавы типа дуралюмин по химическому составу укладываются в следующие пределы: 2,5—6,0% Cu; 0,4—2,8% Mg; 0,4—1,0% Mn, остальное алюминий [28]. По прочности эти сплавы разделяются на несколько групп: 1) пониженной прочности ДЗП, Д18П, В95; 2) средней прочности Д1, Д19, М40; 3) повышенной прочности Д6, Д16. Широко применяемыми в промышленности являются сплавы Д1, Д16, М40.

n n

Сплав Д1 имеет следующий фазовый состав α-твердого раствора: CuAl2; Mg2Si; S-(Al2CuMg) и AlMnSiFe.

n n

Три первые фазы при температурах закалки переходят в твердый раствор и становятся упрочнителями при искусственном старении. Количество CuAl2 и S-фазы зависит от содержания меди и магния в сплаве. Сплав Д1 имеет небольшое количество эвтектики а + CuAl2 + 5с температурой плавления 507° С и несколько большее количество эвтектики α + Mg2Si + CuAl2 с температурой плавления 517° С.

n n

Фазовый состав сплава Д16 несколько отличается от фазового состава сплава Д1. Наряду с фазами CuAl2, Al2CuMg, Mg2Si в сплаве Д16 присутствуют нерастворимые фазы Al12Mn2Cu; AlSiMnFe. Сплав Д16 имеет тройную эвтектику а + CuAl2 + S с температурой плавления около 507° С. Ссылаясь на литературные данные, И. Ф. Колобнев отмечает, что при температуре 500° С сплавы типа дуралюмин могут иметь в составе твердого раствора до 4,0% Cu и около 1,0% Mg. В закаленном состоянии сплав Д16 представляет собой матрицу из твердого раствора с выделением нерастворимых фаз (AlSiMnFe).

Яндекс.Метрика