Флюс для сварки сплавов легких металлов в среде инертных газов

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) Ш) А 1 д) 4 В 23 К 35/362 с) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯс арке сплаимального ластичнос скандия в спечивает плава при Флюс соминия, 18 07 фторид лития. с Й табл. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского(56) Авторское свидетельство СССР В 138283, кл. В 23 К 35/362, 1983,Авторское свидетельство СССР В 1310156, кл. В 23 К 35/362, 1985.Авторское свидетельство СССР В 496139, кл. В 23 К 35/362, 1974.(54) ФП)ОС ДЛЯ СВАРКИ СПЛАВОВ ЛЕГКИХМЕТАЛЛОВ В СРЕДЕ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ(57) Изобретение относится к сварочному производству, в частности к флюсам для сварки алюминиевых сплавовсреде инертных газов. Целью изобретения является повышение качества сварных соединении при свов типа АМг 6 за счет опсоотношения прочности иВведение во флюс фторидаколичестве 1 - 17 мас.7 обупрочнение алюминиевогоего высокой пластичностидержит 15-167 фторида алю207 фторида кальция, 18 магния, остальное фторидИзобретение относится к сварочному производству, в частности к флюсам для дуговой сварки преимущественно в среде инертных газов неплавящимся электродом алюминиевых сплавов.ФЦель изобретения - повышение качества сварных соединений из сплава АМгб эа счет оптимального соотношения прочности и пластичностиСварные соединения для сравнительных исследований получали АрДЭСнеплавящимся И-электродом без присадочной проволоки иэ пластин сплаваАМгб, Параметры режима сварки следующие: ток сварки 155-160 А; скорость сварки 20 м/ч; напряжение надуге 12-14 В; толщина пластин 3,0 мм;расход аргоыа 8-10 л/мин.Свойства сварных соединений оценивали по нескольким показателям:суммарный объем пор в металле шва висходном состоянии и после тепловойпробы (потенциальный запас газов);количество оксидных включений на регламентируемой длине шва; предельныйугол изгиба до образования трещины;временное сопротивление разрыву сварного соединения. Результаты сравнительных испытаний сварных соединений приведены в таблице.Как следует иэ данных таблицы,оптимальное содержание фтористогоскандия во флюсе с точки зрения обеспечения максимального угла изгиба иминимальной пористости металла швасоставляет 1-7 мас.7. Введение вофлюс фторида скандия до 17 мас.7 приводит к увеличению прочностныхсвойств металла шва,Скандий имеет благоприятный размерный фактор, близкий по значению кразмерному фактору марганца и циркония - наиболее эффективных антикристаллизаторов в алюминии. Упрочнениесплавов алюминия со скандием достигается за счет процессов дисперсионного твердения с выделением дисперсных когерентных частиц фазы ЯсА 1. Частицы скандиевой фазы равномерно расположены по объему субзерен, имеют сферическую Форму и малые размеры выделений, структурное и размерное соответствие матрицы и фазы. Наличие такой фазы приводит к повышению механических свойств металла шва. Однако при содержании во флюсе свыше 7 мас.7 БсР наблюдается снижение пластических свойств металла шва, Это определяется наличием процесса укрупнениячастиц фазы БсА 1 э (свыше 0,153 скандия в металле).Применение флюса, в состав которого входит фторид скандия, приводит кснижению величины пористости, крометого, значительно снижается величина10 потенциального запаса газов в металле шва. Наличие такого эффекта связано с положительным влиянием скандияна увеличение предела растворимостиводорода в твердом растворе металла15 сварного шва.Наряду с уменьшением пористостиизменяются механические свойства металла шва. С увеличением содержанияфторида скандия во флюсе увеличивает 20 ся временное сопротивление разрывуметалла шва, фрактографические исследования изломов металла шва показализависимость характера разрушения отсодержания фтористого скандия во25 флюсе:1-7 мас.7 - вязкое ячеистое разрушение;до 17 мас.7 - квазивязкое разрушение (в изломе присут 30 ствуют ячейки и фасетки скола);свыше 17 мас.Е - "скол в хрупкразрушение,У алюминиевомагниевых сплавов сЗ 5 содержанием магния более 37 существует склонность к межкристаллитной коррозии. Коррозия происходит в том случае, если фаза, выделяющаяся из пересыщенного твердого раствора, рас 40 полагается по границам зерен в виденепрерывной цепочки, так как соединение А 1 Мр менее нейтрально, чеме-твердый раствор, то оно в первуюочередь растворяется. Если выделения45 Фазы А 1,Чр отдалены друг от друга,то происходит лишь местное растравление. При введении во флюс фтористого скандия изменяются условия кристаллизации металла шва, Пограничныевыделения-фазы существуют в видеотдельных глобулей. Следовательно,введение фтористого скандия делаетметалл шва нечувствительным к межкристаллитной коррозии.Таким образом, использование предлагаемого состава флюса по сравнениюс известным позволяет снизить пористость в металле шва с 0,14 до30,05 см /100 г ме., снизить потен1348122 Влияние содержания компонентов в предлагаемом флюсе на свойства сварных соединений Содержание компонентов, мас.7. Протяженность Максимальный угол загиба Ыград Суммарный обьем пор металла шва э вм. ш.,МПа Са, МВР БсГз оксидныхвключенийв м шва/ммна 300 мм в исходном состо янин послетепловойпробы 10 19 О 35 5 70,04 0,11 Нет0,08 0,16 1-20,05 0,13 Нет0,06 0,14 То же0,09 О, 190,10 0,210,11 0,20 2-10,12 0,20 1-20,15 0,30 3-60,17 0,31 3-6 91 275 54 14 16 16 71 287 18 1820 20 0 5 20 20 1 20 20 7 49 15 44,5 15 44 15 38 15 290 120 290 180 38 180 165 322 375 155 19 19 9 35 5 20 20 10 28 15 20 20 7 27 16 20 20 17 25 15 20 20 20 329 147 340 141 338 147 290 76 287 58 22 22 21 18 17 П р и м е ч а н и е. 1.Спиртовую 57-ную суспенэию наносили на торцы и корневую поверхность соединяемых кромок. 2. В таблице приведены средние результаты испытания пяти сварных швов.ВНИИПИ Заказ 5150/13 Тираж 969Подписное Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4циальный запас газов с О, 29 до 0,13 см /100 г ме., исключить оксидные включения в металле шва, а также значительно повысить механические свойства сварного соединения. Формула изобретения Флюс для сварки сплавов легких 10 металлов в среде инертных газов, содержащий фторид лития, фторид алюминия, фторид кальция, фторид магния,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварных соединений из сплава АМг 6 за счет оптимального соотношения прочности и пластичности, флюс дополнительно содержит фтористый скандий при следующем соотношении компонентов,мас.3:Фторид алюминия 15-16 Фторид кальция 18-20 Фторид магния 18-20 Фторид скандия 1-17 Фторид лития Остальное