Eng
Ukr
Rus
Печать
2017 №02 (05) DOI of Article
10.15407/as2017.02.06
2017 №02 (07)

Автоматическая сварка 2017 #02
Журнал «Автоматическая сварка», № 2, 2017, с. 31-35
 
Формирование диффузионной зоны сварных соединений пористого сплава алюминия с монолитным сплавом магния при химической активации галлием
 
ю. в. фальченко, м. а. хохлов, ю. а. хохлова, в. с. синюк
ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
В рамках отработки технологической задачи — получение сверхлегких сварных конструкций из пористых алюминиевых сплавов системы Al–Mg–Zn с монолитными магниевыми сплавами (стандартный сплав МЛ 4 системы Mg–Al–Zn и экспериментальный сплав системы Mg–Ga) проведено комплексное исследование механических и физических свойств диффузионной зоны полученных соединений с целью оценки влияния на них цикла нагрева, характерного для разных видов сварки. Сварку проводили двумя способами с максимальной температурой нагрева до 300 °С: диффузионную сварку, сопровождающуюся длительным циклом нагрева в вакууме, и сварку проходящим током на воздухе, для которой характерен кратковременный цикл нагрева. Для формирования сплошного соединения и активации диффузии использовали галлий. Установлено, что на стороне пористого алюминия формируется диффузионная зона шириной около 10 мкм с незначительным снижением микромеханических свойств в стенках пор, что типично для алюминиевых сплавов при контакте с галлием. В магниевых сплавах, при обоих способах сварки, вдоль линии соединения формируется обширная (60...100 мкм) волнистая интерметаллидно-упрочненная диффузионная зона, преимущественно состава Mg5Ga2 с температурой плавления 456 °С, что выше температуры сварки. Таким образом, показана возможность соединения пористых сплавов с монолитными при незначительном их нагреве и химической активации зоны соединения галлием. Библиогр. 11, табл. 1, рис. 8.
 
Ключевые слова: магний, пористый алюминий, галлий, диффузионная сварка, сварка проходящим током, механохимическая активация
 
Поступила в редакцию 21.12.2016
Подписано в печать 02.02.2017

Читати реферат українською



Ю. В. Фальченко, М. А. Хохлов, Ю. А. Хохлова, В. С. Синюк
ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України. 03680, м.Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Формування дифузійної зони зварних з’єднань пористого сплаву алюмінію з монолітним сплавом магнію при хімічній активації галієм
 
В рамках відпрацювання технологічного завдання — отримання надлегких зварних конструкцій з пористих алюмінієвих сплавів системи Al–Mg–Zn з монолітними магнієвими сплавами (стандартний сплав МЛ 4 системи Mg–Al–Zn і експериментальний сплав системи Mg–Ga) проведено комплексне дослідження механічних та фізичних властивостей дифузійної зони отриманих з’єднань, з метою оцінки впливу на них циклу нагрівання, характерного для різних видів зварювання. Зварювання проводили двома способами з максимальною температурою нагрівання до 300 °С: дифузійне зварювання, що супроводжується тривалим циклом нагрівання у вакуумі, і зварювання прохідним струмом на повітрі, для якого характерний короткочасний цикл нагрівання. Для формування суцільного з’єднання і активації дифузії використовували галій. Встановлено, що на стороні пористого алюмінію формується дифузійна зона шириною близько 10 мкм з незначним зниженням мікромеханічних властивостей в стінках пор, що є типовим для алюмінієвих сплавів при контакті з галієм. У магнієвих сплавах, при обох способах зварювання, уздовж лінії з’єднання формується велика (60...100 мкм) хвиляста інтерметалідно-зміцнена дифузійна зона, переважно складу Mg5Ga2 з температурою плавлення 456 °С, що вище температури зварювання. Таким чином, показана можливість з’єднання пористих сплавів з монолітними при незначному їх нагріванні та хімічної активації зони з’єднання галієм. Бібліогр. 11, табл. 1, рис. 8.
 
Ключові слова: магній, пористий алюміній, галій, дифузійне зварювання, зварювання прохідним струмом, механохімічна активація
 
  1. Handbook of Cellular Metals: Production, Processing, Applications; ed. by H.-P. Degischer and B. Kriszt 2002 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. – P. 392.
  2. Хохлов М. А., Ищенко Д. А. Технологические свойства сверхлегких пористых металлов (Обзор) // Автоматическая сварка. – 2015. – № 3-4. – С. 60–65.
  3. Патон Б. Е., Ищенко А. Я., Устинов А. И. Применение нанотехнологии неразъемного соединения перспективных легких металлических материалов для аэрокосмической техники // Там же. – 2008. – № 12. – С. 5–12.
  4. Изготовление переходников нержавеющая сталь-алюминий способом сварки давлением в вакууме / Г. К. Харченко и др. // Там же. – 2012. – № 1. – С. 30–32.
  5. Пат. 69145 UA, МП К (2012.01) В01В 1/00, В23К 1/00. Спосіб з’єднання біметалевого блока для термоізоляції елементів мікроелектроніки / М. А. Хохлов, Ю. А. Хохлова; заявники та патентовласники. – № 201110712; заявл. 05.09.2011; опубл. 25.04.2012, Бюл. № 8.
  6. Khokhlova J. Inter-Granular Phase Formation during Reactive Diffusion of Gallium with Al Alloy // Materials Science Forum. – 2013. – Vol. 768–769. – Р. 321–326.
  7. Khokhlova J., Khokhlov M., Synyuk V. Magnesium alloy AZ63A reinforcement by alloying with gallium and using high-disperse ZrO2 particles // Journal of Magnesium and Alloy. – 2016. – Vol. 4, Dec. – P. 265–269.
  8. Khokhlov M., Ishchenko D., Khokhlova J. Peculiarities of forming diffusion bimetallic joints of aluminum foam with a monolithic magnesium alloy // Ibid. – 2016. – Vol. 4, December. – P. 326–329.
  9. Kazuhisa Miyoshi. NASA/TM-2002-211497 Surface Characterization Techniques: An Overview. – 2002. – P. 12–22. (Электронный ресурс: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20020070606.pdf).
  10. Oliver W. C., Pharr G. M. An Improved technique for determining the hardness and elastic modulus using load displacement sensing indentation experiments // Journal of Materials Research. – 1992. – № 7. – P. 1564–1583.
  11. Nano indenters from micro star technologies. Revision 2.3. P.9. (Электронный ресурс: http://www.microstartech.com/index/nanoindenters.pdf).

>