| 2014 №05 (04) | 2014 №05 (06) |
Журнал «Автоматическая сварка», № 5, 2014, с. 30-34
ОСОБЕННОСТИ ЛЕГИРОВАНИЯ СКАНДИЕМ МЕТАЛЛА ШВОВ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВЫСОКОПРОЧНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
В. Е. ФЕДОРЧУК, О. С. КУШНАРЕВА, Т. А. АЛЕКСЕЕНКО, Ю. В. ФАЛЬЧЕНКО
ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Реферат
Рассмотрен вопрос влияния скорости кристаллизации на структуру металла шва скандийсодержащих сплавов алюминия. Исследованы особенности выделения скандия из расплава при кристаллизации алюминиевых сплавов в неравновесных условиях, имитирующих сварку плавлением. Разработана и экспериментально подтверждена методика проведения исследований. Преимущество предложенной методики перед существующими заключается в том, что она позволяет имитировать практически все способы плавлением, от аргонодуговой сварки неплавящимся электродом до электронно-лучевой. Показано, что методика полностью удовлетворяет поставленным целям. Микроструктурными исследованиями слитков по высоте показано, что в интервале скоростей кристаллизации от 103,3 до 102,5 °С/с происходит смена формы кристаллизации от дендритной к субдендритной. Установлено, что при скоростях кристаллизации, соизмеримых с кристаллизацией металла швов, в твердом растворе сплавов может содержаться до 0,41 % скандия. При использовании высококонцентрированных источников энергии, таких как электронный луч, возможно достижение аналогичного показателя и в сварных швах. При дуговых способах сварки в твердом растворе металла шва может усваиваться примерно 0,3 % скандия. Установлено, что для получения максимального эффекта от легирования сварных швов скандием, необходимо обеспечивать его содержание в металле шва на уровне 0,35…0,4 мас. %. В этом случае повышение механических свойств металла шва обеспечивается как за счет измельчения кристаллической структуры металла, так и за счет упрочнения твердого раствора скандием. Библиогр. 7, табл. 3, рис. 4.
Ключевые слова: высокопрочные алюминиевые сплавы, скандий, легирование, металл шва, модифицирование литой структуры
Поступила в редакцию 27.02.2014
Опубликовано 24.04.2014
1. Scientific principles of making an alloying addition of scandium to aluminium alloys / V. G. Davydov, T. D. Rostova, V. V. Zakharov et al. // Mat. Sci. and Eng. A. – 2000. – 280. – P. 30–36.
2. Некоторые аспекты создания современных морских высокопрочных алюминиевых сплавов со скандием / В. В. Рыбин, Г. Н. Андреев, Н. Н. Барахтина, Е. П. Осокин // Вопр. материаловедения. – 2006. – № 1. – С. 92–101.
3. Fridlyander I. N. , Danilov S. F., Malysheva E. N. Structure and properties of Al–Li alloys, alloyed with scandium // Aluminium–Lithium. – 1992. – 1. – P. 381–386.
4. Рабкин Д. М., Лозовская А. В., Склабинская И. Е. Металловедение сварки алюминия и его сплавов. – Киев: Наук. думка, 1992. – 160 с.
5. Избранные труды В. И. Добаткина: Сб. науч. тр. – М.: Всерос. ин-т легких сплавов, 2001. – 668 с.
6. Влияние добавок скандия на структурно-фазовое состояние металла шва соединений алюминиевых сплавов после термообработки / Л. И. Маркашова, Г. М. Григоренко, А. В. Лозовская и др. // Автомат. сварка. – 2006. – № 6. – С. 9–14.
7. Ищенко А. Я. Структура и свойства соединений, полученных при сварке сплава АМг6 с использованием присадочных проволок со скандием / А. Я. Ищенко, А. В. Лозовская, А. Г. Покляцкий и др. // Там же. – 1999. – № 4. – С. 19–25.