Рис. 11-3. Микроструктура сварного f соединения сплава АМгб, полученного автоматиче- ской аргоно-дуговой свар- i кой, ХЗОО

магниевых сплавов. Трудности обычно возрастают с увеличением содержания магния. Снижение прочности для алюминиевомагниевых сплавов особенно проявляется при замедленном остывании кристаллизующегося металла, что связано с обеднением магнием твердого раствора. Для повышения прочности соединений

применяют источники концентрированного сварочного нагрева (аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом, электроннолучевая сварка и др.).

Еще труднее обеспечить равнопрочное соединение при сварке термически упрочняемых сплавов без последующего полного термического цикла - закалки и старения. При сварке терми-

Рис. 11-4. Макроструктура сварного соединения сплава АМгб, полученного электрошлаковой сваркой

41 Зачз № 782 641

чески упрочненного металла вследствие выпадения интерметал-лидов заметно разупрочняется околошовная зона, а коэффициент прочности сварного соединения не превышает 0,6-0,7 (исходя из величины aj для исходного (до сварки) состояния основного металла.

По коррозионным свойствам в атмосферных условиях сварные соединения алюминия и его сплавов незначительно уступают основному металлу. Иначе ведут себя соединения алюминия в агрессивных средах. Близкое по коррозионной стойкости к основному металлу в азотной кислоте соединение получается на алюминии весьма высокой чистоты. С увеличением содержания примесей железа и кремния коррозионная стойкость металла шва падает в большей степени, чем у основного металла. Коррозионную стойкость загрязненного примесями металла шва удается повысить нагартовкой в горячем состоянии в результате отжига сварного соединения.

Сварка вручную угольным или графитовым электродами. Сварка алюминия угольным или графитовым электродами сохранилась только для неответственных изделий. Ее интенсивно вытесняют другие более эффективные способы. Сварку производят постоянным током прямой полярности. Удаление окисной пленки достигается применением флюса типа АФ-4а (см. ниже). Сварку металла толщиной до 2 мм ведут без присадочной проволоки и без разделки кромок. Стыковые соединения металла толщиной более 2 мм сваривают с обязательным зазором величиной 0,5-0,7 толщины свариваемых листов или с разделкой кромок. Зазор или разделку заполняют за счет плавления присадочной проволоки. Недостатки сварки угольным и графитовым электродами: тяжелые условия труда сварщика вследствие мощного излучения ярко горящей дуги, близко расположенной к рабочему, значительная деформация изделия и пр.

Сварка вручную покрытыми электродами. Ручная дуговая сварка также постепенно вытесняется более производительными способами. Она сохраняется еще для изделий из технически чистого алюминия, алюминиевомарганцевого сплава и алюминиевомагниевых сплавов, содержащих не более 5% Mg, а также при сварке узлов из силумина.

Ручную дуговую сварку выполняют при толщине листов от 4 мм и более. Металл толщиной 10 мм и выше предварительно подогревают. Температуру предварительного подогрева выбирают в зависимости от толщины металла в интервале 100-400° С. Сварку производят постоянным током (силой 60 А на 1 мм диаметра электрода) обратной полярности, как правило, без колебаний конца электрода. Электроды применяют диаметром 5-8 мм. Металл толщиной до 20 мм сваривают без разделки кромок. В отличие от сварки угольным электродом зазор в стыке не должен превышать 0,5-1 мм. Сварку выполняют, как правило, с двух сторон. Угловые швы имеют катеты не менее 6x6 мм,

что вызвано трудностями сварки электродами малого сечения вследствие высокой скорости их плавления.

При сварке технически чистого алюминия и сплава АМц обычно используют проволоку, близкую по составу к свариваемому металлу. Для получения коррозионностойких соединений алюминия в агрессивных средах, например в азотной кислоте, применяют проволоку, легированную цирконием, хромом или титаном.

Для сварки алюминиевомагниевых сплавов целесообразно применять проволоку с несколько большим содержанием магния, чем в основном металле, с целью компенсации улетучивания и угара магния и повышения прочности металла шва. Например, для сварки сплавов АМгЗ и АМг5 можно применять проволоку СвАМгб и СвАМгб.

Электроды для сварки алюминия, сплава АМц и силумина. Основу электродных покрытий для сварки алюминия, сплава АМц и силумина составляют галоидные соли щелочных и щелочноземельных металлов и криолит. Наибольшее распространение получили такие два типа покрытий. Покрытие I состоит из 65% флюса АФ-4а и 35% криолита (NagAlFj). Состав флюса АФ-4а: 50% КС1; 14% LiCl; 8% NaF и 28% NaCl. В чистом виде этот флюс используют для газовой сварки алюминиевых сплавов. Покрытие И состоит из 50% КС1, 30% NaCl и 20% NagAl.

Наличие криолита в составе покрытия электродов способствует мелкокапельному переносу электродного металла и устойчивому горению дуги.

Покрытие замешивают на воде или на растворе поваренной соли. В качестве электродных стержней применяют проволоку, состав которой близок к составу свариваемого металла. Если к качеству металла шва не предъявляются повышенные требования по пластичности, то для электродных стержней может быть использована проволока, содержащая 5-10% Si (см. § 39).

Электроды для сварки алюминиевомагниевых сплавов, в особенности с относительно высоким содержанием магния типа АМгб, широкого применения не получили.

Автоматическая сварка по флюсу. При производстве сосудов из алюминия и алюминиевомарганцевого сплава АМц автоматическую сварку производят не под флюсом, а при наличии тонкого дозированного слоя флюса впереди дуги, который, не закрывая дугу, обеспечивает достаточно надежную защиту сварочной ванны и удаление окисной пленки. Поэтому данный способ получил название сварка по флюсу или сварка полуоткрытой дугой. Выделяющиеся газы и пары металла изолируют дуговой промежуток от проникновения воздуха.

Необходимость такой технологии обусловлена тем, что флюсы для сварки алюминия обладают высокой электропроводностью. В расплавленном состоянии они легко шунтируют дугу, что нарушает устойчивость ее горения. При тонком слое флюса это явление