чем варить алюминий д16т

Немного истории(надергано из интернета).

В 1802 г. русский ученый Петров В.В. открыл электрический дуговой разряд и указал, что появляющийся « белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может ».

1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

В 1882 г. русский инженер Бенардос Н.Н. открыл способ электродуговой сварки металлов неплавящимся угольным электродом. Им были также разработаны способы дуговой сварки в защитном газе, дуговой резки и др.

Сварочная горелка из патента Бенардоса 1877 г. Только тут вместо аргона подавался светильный газ(смесь метана и водорода) и кислород. И электрод угольный, а не вольфрамовый.

Несколькими годами позже другой русский инженер Славянов Н.Г. предложил производить дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он создал первый сварочный генератор, предложил флюсы, позволяющие получить высококачественные сварные швы.

1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

Работы Славянова Н.Г. и других ученых были использованы шведским инженером Оскаром Кельбергом, который в 1907 году создал первый покрытый электрод. Так была изобретена сварка покрытыми электродами. При этом использовался постоянный ток, получаемый от сварочных генераторов. Сварку покрытыми электродами на переменном токе стали применять начиная с 20-х годов XX-го столетия.

1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

1932 год — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена дуговая сварка под водой.

1939 год — Е. О. Патоном разработаны технология автоматической сварки под флюсом, сварочные флюсы и головки для автоматической сварки, электросварные башни танков, электросварной мост.

В 1950-52 г. группой советских ученых под руководством Любавского К.Ф. и Новожилова Н.М. разработан способ сварки в среде углекислого газа низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

В настоящее время сварка покрытыми электродами, сварка плавящимся и неплавящимся электродом в защитных газах, а также сварка под флюсом, которые являются электрическими дуговыми способами сварки, широко применяются в промышленности.

Однако существуют и другие (не дуговые) способы сварки. Так одним из широко применяемых не дуговых способов сварки является контактная сварка, при которой расплавление металла деталей в точке их соединения происходит за счет выделения тепла в месте контакта при прохождении электрического тока. Первые патенты по этому способу сварки относятся к 1885 году.

В настоящее время нашли применение и такие способы сварки как электронно-лучевая, лазерная, индукционная, сварка трением и другие.

Еще немного истории, но о другом.

Дюралюминий разработан германским инженером-металлургом Альфредом Вильмом (Alfred Wilm), сотрудником металлургического завода Dürener Metallwerke AG. В 1903 году Вильм установил, что сплав алюминия с добавкой 4 % меди после резкого охлаждения (температура закалки 500 °C), находясь при комнатной температуре в течение 4—5 суток, постепенно становится более твердым и прочным, не теряя при этом пластичности. Дальнейшие эксперименты со сплавами этой системы привели к освоению в 1909 году заводом Dürener Metallwerke сплава дюралюминия. Обнаруженное Вильмом старение алюминиевых сплавов позволило повысить прочность дюралюминия до 350—370 МПа по сравнению с 70—80 МПа у чистого алюминия[2]. Распространённые в Европе (Швейцария и Великобритания) алюминиевые сплавы марок Avional и Hiduminium являются близкими по составу к дюралюминию сплавами других производителей.

Можно и еще много цитат выложить, но они все имеют отрицательный смысл. Достоверных указаний на положительный опыт сварки Д16Т я не нашел. Возможно, Олег действительно изобрел надежный способ сварки, тогда есть смысл его запатентовать. А возможно, что нежелание этого сплава свариваться проявится через некоторое время, и тогда можно только посочувствовать тому, под кем развалится сварной шов.

Дело именно в сварке. По сварочному шву дюраль ломается намного легче и быстрее.

Техническая информация по-моему вредной не бывает.

Нормальный ход, человек делает мину замедленного действия, а когда кто-то говорит, что может ведь рвануть, начинаются крики про негатив. И вообще-то я надеялся, что кто-нибудь приведет примеры удачной сварки Д16.

Не понимаю, задние перья вроде были сделаны из листа, что мешает сварить трубу нужного сечения из листа нормального сплава? Или лист тоже от тонны продается?

Сваривать можно Д16, Д14, Д12 и т п, поставляемые в отожженом (нетермообработанном) состоянии. Это так называемые полуфабрикаты. Сварка (пайка) в среде восстановительного флюса. После сварки способность упрочняться старением снижается.
Состаренные (особенно Д16Т4, Д16Т6) сварке не подлежат.
То есть мягкий Д16 штамповали, сверлили. Потом состаривали и затем клепали.

Добавлено через 5 минут 5 секунд:
То есть перед сваркой трубу из Д16Т необходимо подвергнуть отжигу в среде восстановительного флюса, чтобы удалить межкристаллические примеси: кислород, углерод, азот, фосфор, сера. В этом же флюсе варить (паять). Потом повторное состаривание 70 часов.
Имеет смысл?

Мастер так не считает.

Очень полезно прежде чем отвечать, прочитать хотя бы первое сообщение в теме, чтобы понятно было, о чем вообще разговор. Так вот, здесь ни сопромат, ни сечение трубы, ни качество шва не имеют отношения к делу. И сомневающихся здесь тоже нет.

Какая прелесть. Мастер, между прочим, не садовые тележки делает, а довольно скоростные транспортные средства. И хотя скорость у них поменьше, чем у феррари, но зато ремни и подушки безопасности не предусмотрены. И как интересно, будет отвечать за свою работу мастер, если под клиентом на хорошей скорости лопнет рама и он заедет прямо в больницу, если не еще дальше? Тут на форуме мне известны два таких случая, но оба раза пострадавшие были изготовителями своей техники.
Тут вроде все взрослые и должны понимать, одно дело, если ты сам сделал и сам на этом ездишь, а другое дело, если ты сделал, кому-то продал, и этот кто-то где-то и как-то ездит. В этом случае ответственность может оказаться неожиданно серьезнее, чем бесплатный ремонт.

К сожалению, не скажу.
Я привел рекомендации технологу-металлисту, взятые из справочника полувековой давности. Тех флюсов и припоев даже в помине уже нет. Особенно серебрянных.

Просто для информации добавлю несколько цитат.
«Дуралюмины хорошо свариваются точечной сваркой и практически не свариваются плавлением из-за высокой склонности к трещинообразованию.»
«Все дуралюмины удовлетворительно обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состояниях.»
«Д16 (Д16П) применяется для силовых элементов конструкций самолетов (шпангоуты, нервюры, тяги управления, лонжероны), кузовов грузовых автомобилей, буровых труб и др.»
«Режимы упрочняющей термической обработки сплава Д16:
Нагрев под закалку до температуры 485-503 ºС. Старение при 20ºС свыше 96 часов либо 68 часов при Т=185-195ºС.»
«Наилучшие показатели длительной прочности и сопротивления ползучести для сплава Д16 получены при естественном старении (20ºС, свыше 96 часов). Например, σ0,2/100=280МПа при толщине 1,5-3 мм».
При этом ударная вязкость (KCT, с трещиной) у сплава Д16 в два раза ниже, чем у традиционного велосплава В95.

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Источник

Свариваемые и несвариваемые алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы сваривают в основном дуговой сваркой в среде инертных газов, неплавящимся или плавящимся электродом, обычно – аргонно-дуговой сваркой. Большинство алюминиевых сплавов легко подвергаются сварке. Однако для некоторых алюминиевых сплавов дуговую сварку не применяют никогда. Почему? Рассмотрим кратко различные серии деформируемых алюминиевых сплавов с точки зрения их свариваемости.

Свариваемые алюминиевые сплавы

Серия 1ХХХ. Технически чистый алюминий (не менее 99 %). Применяется, в основном, в качестве проводника электрического тока или для изделий с высокой коррозионной стойкостью. Все эти сплавы (марки алюминия) легко свариваются. В качестве сварочного сплава чаще всего применяют сплав 1100 (алюминий марки АД по ГОСТ 4784 на деформируемые алюминиевые сплавы).

Серия 3ХХХ. Эта серия включает среднепрочные алюминиевые сплавы, которые легко поддаются формовке. Часто применяют для теплообменников и кондиционеров. Все эти сплавы легко свариваются сварочными алюминиевыми сплавами 4043 или 5356 (аналоги по ГОСТ 4784 – сварочные сплавы СвАК5 и СвАМг5).

Серия 4ХХХ. Эти алюминиевые сплавы обычно применяют в качестве сплавов для сварки или пайки. Однако иногда они могут использоваться и как свариваемые материалы. В этом случае их сваривают сплавом 4043 (СвАК5).

Серия 5ХХХ. Это серия алюминиевых сплавов в основном для высокопрочных листов и плит. Все они легко свариваются с применением сварочного сплава 5356 (СвАМг5). Для наиболее прочных сплавов, таких как 5083 (АМг4,5), применяют сплавы 5183 или 5556.

Серия 6ХХХ. Это – алюминиевые сплавы, главным образом, для прессованных профилей, хотя их также применяют и для листов и плит. Они являются склонными к горячему растрескиванию при сварке. Однако при должной технологии они все довольно хорошо свариваются со сварочными сплавами 4043 и 5356.

Несвариваемые алюминиевые сплавы

А где же знаменитые высокопрочные алюминиевые сплавы серий 2ХХХ и 7ХХХ? Почему не в первых рядах по сварке? А вот почему!

Серия 2ХХХ. Эти высокопрочные аэрокосмические алюминиевые сплавы («дюрали») применяют в основном в виде листов и плит. Их химический состав делает большинство из них не свариваемыми методами дуговой сварки из-за их большой склонности к горячему растрескиванию. Исключение составляют сплавы 2219 и 2519, которые хорошо свариваются с применением сварочных сплавов 2319 или 4043. Свариваемость этим сплавам дает почти полное отсутствие в них магния. Аналогом этих двух сплавов является отечественный алюминиевый сплав Д20, из которого делают высокопрочные свариваемые плиты. Популярный за свою высокую прочность сплав 2024 (Д16 по ГОСТ 4784) никогда не сваривают дуговой сваркой, так как он чрезвычайно подвержен горячему растрескиванию при сварке.

Серия 7ХХХ. Это тоже серия высокопрочных аэрокосмических алюминиевых сплавов. Подобно сплавам серии 2ХХХ большинство из них не свариваются методами дуговой сварки из-за горячего растрескивания и склонности к коррозии под напряжением. Исключениями являются сплавы с минимальным содержанием меди – менее 0,1 %. Это сплавы 7003 и 7005 (наш 1915) для прессованных профилей и сплав 7039 для листов. Все трое сплавов хорошо свариваются с применением сварочного сплава 5356.

Почему не сваривают дюрали?

Основная причина горячего растрескивания при сварке «несвариваемых» алюминиевых сплавов серий 2ХХХ и 7ХХХ заключается в следующем. В ходе сварки в зоне шва – зоне термического влияния – по границам зерен выделяются компоненты сплава – эвтектики и интерметаллиды – с температурой плавления ниже, чем у основного сплава. Это понижает и расширяет температурный интервал затвердевания границ зерен. Поэтому, при дуговой сварке этих типов сплавов границы зерен затвердевают последними и, вследствие этого, легко растрескиваются под воздействием усадочных напряжений. Мало того, это приводит к увеличению разности гальванических потенциалов между границами зерен и остальной зеренной структурой, что делает границы зерен более подверженными коррозии под напряжением.

Когда заклепки лучше сварки

По всем этим причинам алюминиевые сплавы серий 2ХХХ и 7ХХХ чаще соединяют механически, чем сваривают. Иногда применяют контактную сварку, а также сварку трением. Сварка трением «работает» при значительно более низких температурах, чем дуговая, не расплавляет основной металл и поэтому исключает проблемы, связанные с затвердеванием.

Источник

Свариваемость алюминиевых и магниевых сплавов

Алюминиевый сплав Д16 – дюралюминий повышенной прочности системы А1–Сu–Мg с легируемыми добавками марганца. По твердости и механической прочности он не уступает стали, но, в отличие от нее, обладает в 3 раза более легким удельным весом. В связи с этим, он активно используется во всех областях промышленности, особенно в авиастроении, при изготовлении силовых конструкционных элементов.

Однако, дюралюминий Д16 обладает одним главным недостатком – низкой коррозионной стойкостью и нуждается в специальных антикоррозийных средствах защиты. В большинстве своем сплав плакируют или анодируют, что существенно повышает его сопротивление коррозии.

Химический состав.

Дюралюминий Д16 относится к алюминиевым сплавам, содержащим до 94,7% алюминия. Остальное приходится на легируемые элементы – медь, магний, марганец, а также ряд примесей.

Примечание: Al — основа; процентное содержание Al дано приблизительно

Примеси железа и кремния негативно сказываются на прочности и пластичности сплава Д16, поэтому их содержание строго регламентируется стандартом – доля каждого из них не должна превышать 0,5-0,7%. Марганец не входит в состав упрочняющих фаз, но его присутствие в дюралюминии повышает его антикоррозийность, улучшает механические свойства и увеличивает температуру рекристализации. В связи с этим, сплав Д16 удовлетворительно куется, режется и фрезеруется с помощью размерного травления, а также сваривается точечной сваркой.

Сварка сплавов типа Д16 (система Al-Cu-Mg)

Главная / Библиотека / Технологии сварки / Сварка сплавов типа Д16 (система Al-Cu-Mg)

Сплавы системы Al—Cu—Mg, несмотря на высокую прочность и жаропрочность, отличаются плохой свариваемостью — из-за чрезмерной склонности к образованию горячих трещин и разупрочнению металла в ЗТВ. Наибольшую склонность к образованию горячих трещин имеют сплавы Д16, Д18, В95, ВД17, наименьшую — сплав ВАД1 и частично сплав Д19.

Указанная группа сплавов из-за повышенной склонности к образованию кристаллизационных трещин при сварке плавлением рекомендуется только для конструкций со сварными соединениями, выполняемыми контактной сваркой. В этой связи необходимо отметить, что новый сплав ВАД1 не только удовлетворительно сваривается способами плавления, но и обладает высокой работоспособностью при повышенных температурах (вплоть до 300°С).

Сплав ВАД1 по механическим свойствам при +20° С близок к сплаву Д16 и выделяется среди свариваемых сплавов высокими значениями кратковременной прочности при повышенных температурах (100—300°С).

Сплав ВАД1 упрочняется закалкой с последующим старением (искусственным или естественным). При искусственном старении обеспечиваются высокие и стабильные свойства металла. Температура закалки составляет 500—510°С, а при искусственном старении — 175°С (выдержка 18—22 ч).

В закаленном состоянии сплав ВАД1 обладает повышенной пластичностью, что позволяет производить нагартовку полуфабрикатов. Время перерыва между закалкой и нагартовкой или искусственным старением не ограничивается. Отжиг выполняется при 380—425°С (выдержка 10—60 мин) с охлаждением на воздухе.

Сплав удовлетворительно деформируется в горячем и холодном состоянии.

При проектировании сварных узлов необходимо предусматривать тщательную отработку конструктивных форм — выбор формы элементов с минимальными концентраторами (плавность перехода при изменении сечения деталей, уменьшение эксцентриситетов и т. п.), а сварные швы выносить из зоны изгибающих напряжений и перепада жесткостей.

Все детали, поступающие на сборку и сварку, должны быть в закаленном и искусственно состаренном состоянии. Искусственное старение после сварки не рекомендуется. Не допускается правка узлов с приложением ударной нагрузки к сварному соединению.

Структура металла сварного шва и ЗТВ представляет собой твердый раствор и интерметаллиды. Наиболее крупные интерметалл иды выделяются в зоне сплавления.

Сплав ВАД1 имеет удовлетворительную свариваемость при сварке плавлением и контактной сварке. Аргонодуговая сварка сплава ВАД1 неплавящимся электродом с использованием присадочной проволоки обеспечивает временное сопротивление сварного соединения не менее 380 МПа при угле загиба 42°. С повышением температуры прочность соединения приближается к прочности основного металла, а при 200°С обеспечивается равнопрочность. В качестве присадочного материала при сварке плавлением рекомендуется проволока марки ВАД1.

Как уже отмечалось, сплавы дайной системы относятся к термически упрочняемым. В связи с этим механические свойства сварных соединений не только зависят от вида полуфабриката и способа сварки, но и во многом определяются состоянием материала до и после сварки.

Следует отмстить пониженную общую коррозионную стойкость полуфабрикатов из сплава ВАД1. Плакирование катаных полуфабрикатов надежно защищает их от коррозионного разрушения. Сварные соединения отличаются пониженной сопротивляемостью коррозионному разрушению. Искусственное старение повышает коррозионную стойкость сплава, за исключением склонности к межкристаллитной коррозии. Эксплуатационные нагревы не снижают коррозионной стойкости сплава и его сварных соединений.

Высокопрочный и жаропрочный сплав ВАД23 системы Al—Cu—Li—Cd удовлетворительно сваривается аргонодуговой сваркой (коэффициент трещинообразования по крестовой пробе составляет 15—20%). Аргонодуговая сварка состаренного по любому режиму сплава ВАД23 толщиной 2 мм обеспечивает предел прочности соединения 260—300 МПа и угол загиба 50—70°.

В результате воздействия термического цикла сварки в ЗТВ обнаруживаются два участка металла с пониженной твердостью. Повышение твердости на участке, непосредственно примыкающем к шву, обусловливается повторной закалкой при остывании сварного соединения. Снижение твердости на участке ЗТВ, несколько удаленном от сварного шва, обусловлено процессами частичного отжига во время сварки сплава.

После сварки в зоне термического влияния сплава ВАД23 возможно некоторое повышение твердости, связанное с естественным старением и протекающее преимущественно в первые 2—3 сут. При этом механические свойства сварного соединения изменяются несущественно.

Для достижения более высоких механических характеристик сварного соединения сварку сплава ВАД23 следует осуществлять на жестких режимах, благоприятствующих минимальному тепловложению при высоких скоростях остывания металла шва. С увеличением погонной энергии возрастает тепловое воздействие на металл ЗТВ, что отрицательно отражается на механических характеристиках сварного соединения.

Антикоррозийная защита дюралюминия Д16.

Повышенной стойкостью к коррозии обладает дюралюминиевый сплав Д16, прошедший высокотемпературную закалку, плакировку чистым алюминием или анодирование. Первый способ применим только для листов, поскольку тонкий слой алюминия (не более 4% от толщины изделия) необходимо наносить с обеих сторон заготовки. Для этого отфрезерованные слитки дюралюминия, покрывают планшетами из чистого алюминия, а затем прокатывают. В результате получают листовые полуфабрикаты, устойчивые к коррозии, царапинам и другим механическим повреждениям. Правда, у них имеется недостаток – пониженная усталостная прочность.

Другие полуфабрикаты подвергают анодированию или электрохимическому оксидированию в серной кислоте. Таким образом, на их поверхности образуется плотная и толстая оксидная пленка, которая эффективно защищает дюралюминиевый сплав от коррозии.

Однако, коррозионная стойкость естественно состаренного дюралюминия, не имеющего защитного слоя, резко снижается при температуре более 100 градусов. Нагрев ведет к возникновению межкристаллитной коррозии и растрескиванию готового изделия.

Свариваемость алюминиевых и магниевых сплавов

Свариваемость — совокупность определенных свойств материала, позволяющих при рациональном технологическом процессе получать качественные сварные соединения. Часто свариваемость оценивается сопоставлением свойств сварных соединений с аналогичными свойствами основного металла. Принято рассматривать склонность материала к образованию дефектов при сварке (трещин, пор, оксидных плен и другие дефекты), свойства при статических, повторно статических, высокочастотных и ударных нагрузках, коррозионную стойкость с учетом условий эксплуатации изделий. Выбор марки сварочной проволоки при сварке, прихватке и подварке сплавов осуществляется в соответствии c рекомендациями, представленными в табл. 1.

Таблица 1. Марки, химический состав и свариваемость алюминиевых и магниевых деформируемых сплавов •

Примечания: 1. св — сплав свариваемый; нс — сплав трудно свариваемый: 2. «Гр. А» — проволока химического состава основного металла; «гр. Б» — проволока химического состава не идентична с основным металлом. 3. при контактной сварке (точечной, роликовой) все сплавы относятся к сплавам свариваемым (св.).

Применение дюраля Д16.

Дюралюминий Д16 превосходно деформируется в горячем или холодном состоянии, позволяя получать трубы, прутки, профили, заклепки и листы.

Листы и прессованные заготовки нашли широкое применение в авиации. Из них изготавливают обшивку, детали каркасов, шпангоуты и тяги управления для самолетов. Трубы Д16, обладающие отличной пластичностью, используются во многих силовых конструкциях нефтяной, газовой, химической, энергетической и пищевой отраслях промышленности. Они превосходно подходят для возведения металлоконструкций, поскольку, в отличие от стальных труб, имеют множество достоинств – легкий вес, удобство при транспортировке, высокую пропускную способность, устойчивость к влаге и коррозии.

В последнее время легкосплавные трубы для бурения стали делать из плакированного или оксидированного дюралюминия Д16, так как он имеет меньшую чувствительность к надрезу, чем высокопрочные алюминиевые сплавы В95, а также обладает повышенной выносливостью в глинистом растворе.

Приобрести металлопрокат Д16: прутки, профили, трубы и листы Д16АТ в любом количестве можно у нас, сделав заказ на сайте или позвонив по телефону.

Источник

• ← чем варить алюминий в домашних условиях полуавтоматом
• чем варить бак топливный →