СВАРКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Вопросы металловедения

По объему производства алюминий занимает второе место после железа. Он имеет гранецентрированную кубическую решетку. Плотность алюминия 2,7 г/см³, температура плавления 660°C. Электропроводность алюминия составляет 65% от электропроводности меди. Алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью благодаря образованию на его поверхности тонкой прочной пленки окисла Al₂O₃. Чем чище алюминий, тем выше его сопротивление коррозии и электропроводность. Предел прочности и твердость чистого алюминия очень низки (HB » 200МПа), поэтому он используется только как электропроводящий материал или там, где требуется только высокая коррозионная стойкость.

Алюминий легко прокатывается, прессуется, штампуется. Из алюминия изготовляют листы, прутки, профили, проволоку и др. полуфабрикаты. Алюминий в чушках применяется для изготовления сплавов (с медью, магнием, кремнием и некоторыми другими элементами). В ограниченном количестве алюминий применяется для проводов, посуды, фольги, плакировки, красочной пудры, в химической промышленности.

Алюминий и его сплавы делят на две основные группы: деформируемые и литейные (недеформируемые). Деформируемые сплавы, в свою очередь делят на термически неупрочняемые, к которая относятся технический алюминий и его сплавы с марганцем и магнием (сплавы АМц и АМг) и термически упрочняемые к которым относятся сплавы алюминия с медью, цинком, кремнием и другими элементами (Al-Mg-Cu, Al-Zn-Mg, Al-Si-Mg).

К литейным (марки АЛ) относятся сплавы со значительным содержанием кремния или меди.

Типовая диаграмма состояния алюминий –легирующий элемент приведена на рис..6.1.

Рис. 6.1. Диаграмма состояния алюминий –легирующий элемент

Все сплавы левее точки D, соответствующей предельной растворимости легирующего элемента, можно привести в однофазное a-состояние с помощью нагрева. Эти сплавы имеют высокую пластичность и хорошо обрабатываются давлением и относятся к группе деформируемых сплавов алюминия. В свою очередь эти сплавы разделяются на две группы:

1) Не упрочняемые термической обработкой (сплавы левее точки F при любых условиях состоят из однофазного a-раствора). К ним относятся сплавы марки АМц, легированные марганцем, и АМг1-АМг6, легированные магнием. Цифры означают содержание магния в процентах .

2) Термически упрочняемые сплавы, располагаются между точками F и D . К ним, в частности, относятся дуралюмины, легированные медью (2¸4,8%), магнием (0,4¸2,4%) и марганцем (04¸0,8%). Эти сплавы обозначают буквой Д и условными номерами, например Д1, Д16, Д20 и т.д. Если эти сплавы закалить от однофазного a-состояния, то при комнатной температуре образуется пересыщенный раствор, который через некоторое время распадется с выделением упрочняющей q-фазы состава CuAl₂.

Литейные сплавы в основном легируются кремнием около эвтектической точки С и называются силуминами. Они маркируются буквами АЛ и условными номерами, например АЛ2, АЛ13 и т.д. Силумины широко применяются для изготовления литых деталей приборов, корпусов двигателей и т.п.