- •1. Аналитический обзор литературы
- •1.1. Анализ физико-химических, теплофизических, механических свойств магниевых сплавов
- •1.1.1. Физические свойства магния
- •1.1.2. Классификация магниевых сплавов
- •1.2. Свариваемость магниевых сплавов
- •1.2.1. Современные представления о свариваемости металлов
- •1.2.2. Современные количественные методы оценки свариваемости
- •1.2.3 Общий анализ свариваемости сплавов на основе магния
- •2.1. Особенности свариваемости магниевых сплавов различными методами сварки
- •2.2. Влияние легирующих компонентов на свариваемость магниевых сплав
- •2.3. Выбор присадочного металла и проволоки для сварки магниевых сплавов
- •2.4. Подготовка поверхности
- •2.5. Рекомендованные позиции деталей из магниевого сплава при дуговой сварке.
- •2.6. Анализ взаимодействия сварочной ванны магниевых сплавов с газами
- •2.7. Анализ природы и механизма образования дефектов металлургического происхождения: пор, оксидных включений, горячих трещин
- •2.8. Термическая обработка
2.2. Влияние легирующих компонентов на свариваемость магниевых сплав
В работе “ASM Metals HandBook Volume 6 – Welding, Brazing and Soldering” оценка свариваемости магниевых сплавов дается исходя из склонности к образованию горячих трещин и коэффициента прочности сварного соединения. В таблице 1 приведены некоторые магниевые сплавы, свариваемость которых определяют значением от А (отлично) до D (ограничено). Эта оценка основывается главным образом на возможности образования горячих трещин, и на коэффициенте прочности сварного соединения. При соблюдении определенных технологических приемов, связанных с оптимальной конструкцией соединения, правильным выбором присадочного металла, на любых магниевых сплавах может быть достигнут коэффициент прочности сварного соединения от 60 до 100% .
Сплавы, которые имеют рейтинг А способны обеспечить коэффициент прочности близкий к 100%.
Таблица 4. Относительная свариваемость магниевых сплавов:
А, Отличная;
B, Хорошая;
С, Средняя;
D, Ограниченная свариваемость.
Оценка сплавов |
||
Литейные сплавы |
||
AM100A |
Mg-Al-Mn |
B+ |
AZ63A |
Mg-Al-Zn |
C |
AZ81A |
Mg-Al-Zn |
B+ |
AZ91C |
Mg-Al-Zn |
B+ |
AZ92A |
Mg-Al-Zn |
B |
EK30A |
Mg-RE-Zr-Zn |
B |
EK41A |
Mg-RE-Zr-Zn |
B |
EQ21 |
Mg-RE-Zn |
B |
EZ33A |
Mg-RE-Zr |
A |
HK31A |
Mg-Th-Zn-Zr |
B+ |
HZ32A |
Mg-Th-Zr |
B |
K1A |
Mg-Zr |
A |
QE22A |
Mg-RE-Zr |
B |
ZE41A |
Mg-Th-Zn-Zr |
B |
QH21A |
Mg-Th-Zn-Zr-Ag |
B |
WE43 |
Mg-Cu-Ni |
B- |
WE54 |
Mg-Cu-Ni |
B- |
ZC63 |
Mg-Zn-Cu |
B- |
ZH62A |
Mg-Th-Zn-Zr |
C- |
ZK51A |
Mg-Zn-Zr |
D |
ZK61A |
Mg-Zn-Zr |
D |
Деформируемые сплавы |
||
AZCOML |
Mg-Al-Zn |
A |
AZ10A |
Mg-Al-Zn |
A |
AZ31B,C |
Mg-Al-Zn |
A |
AZ80A |
Mg-Al-Zn |
B |
HK31A |
Mg-Th-Zn-Zr |
A |
HM21A |
Mg-Th-Zn |
A |
HM31A |
Mg-Th-Zn |
A |
ZE10A |
Mg-RE-Zn-Zr |
A |
ZK21A |
Mg-Zn-Zr |
B |
В магний-алюминий-цинковых сплавах (AZ31B, AZ61A, AZ63A, AZ80A, AZ81A, AZ91C и AZ92A), содержание алюминия до 10% (табл. 2). Алюминий способствует улучшению свариваемости за счет измельчения размера зерна. Содержание цинка в сплаве более 1% масс. увеличивает склонность к образованию горячих трещин. Сплавы с высоким содержанием цинка (ZH62A, ZK51A, ZK60A и ZK61A) склонны к образованию горячих трещин и имеют плохую свариваемость. Сплавы легированные торием (HK31A, HM21A и HM31A) имеют отличную свариваемость и оцениваются, согласно приведенному в таблице 3 рейтингу от В+ до А.
Сварные швы магниевых сплавов характеризуются, как правило, мелким размером зерна, в среднем менее 0,25 мм (0,01 дюйма). Магниевые сплавы, содержащие более 1,5% Al чувствительны к коррозии под напряжением, поэтому остаточные сварочные напряжения в конструкции должны быть устранены.
Таблица 5. Области применения и свойства деформируемых магниевых сплавов
Сплав |
Области применения |
Вид полуфабриката
|
Свариваемость
|
Коррозионная стойкость |
|
|
|
общая |
под напряжением |
||
MAI |
Сварные ненагруженные детали несложной формы |
Все виды |
1 |
1 |
Не склонен |
МА8 |
Листы, плиты, штампованные заготовки сложной формы для сварных конструкций |
То же |
2 |
1 |
То же |
МА2 |
Кованые и штампованные детали сложной конфигурации для сварных конструкций |
« « |
1 |
1 |
Незначительно склонен |
МА2-1 |
Панели, штампованные заготовки сложной конфигурации для сварных конструкций |
« « |
2 |
1 |
То же |
МА5 |
Нагруженные детали |
Прессованные полуфабрикаты, поковки и штамповки |
3 |
1 |
Склонен |
ВМ65-1 |
Высоконагруженные детали |
То же |
3 |
2 |
Практически не склонен |
МА11 |
Детали, работающие при повышенных температурах |
« « |
3 |
3 |
Не склонен |
ВМД-3 |
Нагруженные детали сварных конструкций, работающие на сжатие |
Все виды |
2 |
2 |
То же |
Примечание. Свариваемость и стойкость против общей коррозии оценивают по трехбалльной системе. Высший балл — 1.