9.1.1.2. Конструкционные свариваемые сплавы

Сварные конструкции из алюминиевых сплавов находят широ­кое применение в ракетостроении. Достоинство этих соединений –в их герметичности, качестве очень важном при изготовлении емко­стей и разного рода герметичных отсеков и в то же время способ­ствующем устранению вредных и трудоемких клепальных работ.

До последнего времени основным конструктивным свариваемым сплавом был не упрочняемый термической обработкой АМг6– с пределом прочности при растяжении 320 МПа и пределом текучес­ти 180 МПа. Повышение прочностных характеристик свариваемых сплавов осуществляется нагартовкой полуфабрикатов, использова­нием сплавов, упрочняемых термической обработкой и сочетанием термической обработки с нагартовкой (табл. 37). Однако в зоне свар­ных швов упрочнение от нагартовки или термической обработки может снижаться, вызывая необходимость в местном утолщении материала для получения равнопрочной конструкции.

Сварные конструкции из алюминиевых сплавов широко исполь­зуют при создании сварных баков, сварных конструкций корпусов ракет и пр. В отечественной практике накоплен большой опыт при­менения свариваемых алюминиевых сплавов, не упрочняемых терми­ческой обработкой, особенно типа магналий: АМг2, АМг3, АМг4, АМг5, АМг6, АМг61.

Низколегированные сплавы АМг2, АМг3 применяют в изготов­лении различных бензо- и маслотрубопроводов в самолето- и ракетостроении. Пластичность и коррозионная стойкость сварных со­единений из этих сплавов столь же высоки, как и у основного метал­ла. Для повышения прочности, и особенно предела текучести листов и плит из сплава АМг6 толщиной до 15...20 мм, их нагартовывают на20...40 %, что обеспечивает временное сопротивление разрыву по­рядка 400...500 МПа, предел текучести - более 290 МПа, относитель­ное удлинение – более 6 %.

Нагартовка листов и плит производится методом растяжения на специальной растяжной машине при комнатной температуре. В то же время сварные швы из нагартованного и ненагартованного сплава АМг6 мало отличаются друг от друга в результате отжига материала в зоне сварки. Для сварных конструкций, работающих при криогенных и повышенных температурах, применяют сплавы АК8, 1201, Д1205, ВДА1. В табл. 38 приведены механические свой­ства плакированных листов всех толщин из сплава 1201 и его свар­ных соединений.

Таблица 38

Механические свойства основного материала и сварных соединений плакированных листов из сплава 1201

Толщина листа, мм	Основной материал				Сварные соединения с усилением
	Состояние	ϭв, МПа	ϭ0,2, МПа	ε, %	ϭв, МПа	λ, кДж/(кг∙К)
2	п*	330	220	17	290	70...90
10	Т1	430	330	10	270	40...50
	Т1Н	440	350	8

*П - без термообработки.

Обозначения: ϭ_в - прочность при растяжении; ϭ_0,2- предел текучести; ε -относительное удлинение; X- коэффициент теплопроводности.

Отличие сплава 1201 состоит в пониженной прочности сварных швов по сравнению с основным материалом, что особенно проявля­ется в случае больших толщин. Поэтому зоны сварных швов необ­ходимо основательно усиливать и в процессе производства сварных изделий принимать меры по защите сплава от коррозионного воз­действия (деминерализация воды, применяемой для гидроиспыта­ний, быстрая просушка горячим воздухом после испытаний и пр.). Термически упрочняемые сплавы АК8 и 1201 практически не склон­ны к замедленному разрушению, и к тому же они имеют достаточно высокую пластичность основного материала при температуре жид­кого водорода и гелия, что позволяет успешно применять их в каче­стве основного металла и в сварных соединениях.