Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Сварочное производство / Сварка алюминиевых сплавов / Взаимодействие алюминия с водородом / Борьба с пористостью

Борьба с пористостью при сварке алюминия

Основной мерой борьбы с пористостью при сварке алюминия является снижение концентрации   растворенного в нем водорода до предела ниже 0,69—0,7 см3/100  г металла. Источник: водорода, растворяющегося в металле шва при аргонодуговой сварке,—влага,  адсорбированная поверхностью металла, и влага, входящая в состав оксидной пленки   в виде гидратированных   оксидов (поверхностная влага). Количество ее определяется состоянием поверхности металла и зависит от предшествующей обработки его перед сваркой.

В табл. 9.1 приведены значения коэффициента а, характеризующего объем водорода в см3, выделяющегося в 1 см2 поверхности алюминиевой проволоки и фольги при нагреве после различной обработки их перед сваркой и хранения до 1 суток.

Таблица 9.1 Значения коэффициента а для различных способов подготовки поверхности, см3/см2

Подготовка поверхности

Для основного металла, а1

Для проволоки, а2

Травление в растворе ортофосфорной кислоты

0,0008

0,001

Травление в щелочной ванне с осветлением в азотной кислоте

0,00165

0,0018

Зачистка поверхности проволочной щеткой

0,004

-

Элекгрополирование поверхности

-

0,00022

Принимая при аргонодуговой сварке за основной источник водород, образующийся при разложении поверхностной влаги, можно ориентировочно подсчитать концентрацию водорода в шве, оценить вероятность появления в нем пор.

При сварке встык без разделки кромок пластин толщиной s (рис. 9.2) в образовании единицы длины шва участвуют поверхности основного и присадочного металлов So.м. и Sпр:

So.м. = l1 + l2 + 2s,    (9.5)
Sпр = π dL, (9.6)

где d — диаметр проволоки; L — длина расплавленной проволоки на единицу длины шва.

Если не учитывать потери присадочного металла при сварке, то

Fн = π d2L/4.

Тогда уравнение (9.6) примет вид

Sпр = 4FH/d. (9.7)

Рис. 9.2. Сечение сварного соединения и основные размеры шва

Если предположить, что весь водород, выделяющийся с поверхности основного и присадочного металла, полностью растворяется в сварочной ванне, то концентрация водорода в ней возрастет на некоторую величину [Н]д см3/100 г (расчет ведется на 100 г металла):

Суммарная концентрация водорода в шве [Н]ш без учета возможных потерь может быть определена как сумма исходной концентрации [Н]исх и дополнительной [Н]д, т.е. [Н]ш = [Н]исх + [Н]д. Учтя полученные выражения для поверхностей основного (9.1) и присадочного (9.6) металлов, участвующих в образовании шва, получим

где m и n — доли участия основного и присадочного металлов в образовании шва; [Н]о.м м и [Н ]пр — исходная концентрация водорода в основном и присадочном металлах, см3/100 г.

Из анализа этого уравнения следует, что для снижения концентрации водорода в металле швов при сварке алюминия до пределов, исключающих возможность появления в нем пор, могут быть рекомендованы следующие меры: применение рациональной обработки поверхности проволоки и деталей перед сваркой с целью уменьшения коэффициентов а; сокращение удельной поверхности проволоки, участвующей в образовании шва, путем увеличения диаметра присадочной проволоки и уменьшения доли участия присадочного металла в образовании шва.

В табл. 9.2 приведены данные ориентировочного расчета содержания водорода в металле шва, полученного при однопроходной аргонодуговой сварке плавящимся электродом пластин алюминия встык толщиной 7 мм без разделки кромок. Данные для расчета: s = 0,7 см; d = 0,13 см; е1 = 1,1 см; е2 = 0,5 см; Fш = 1,45 см2; Fн = 0,48 см2; Fпр = 0,97 см2;γ = 2,7 г/см3;  [Н]о.м и [Н]пр = 0,1 см3/100 г металла:

Таблица 9.2 Результаты ориентировочного расчета содержания водорода в металле швов

Обработка поверхности

Содержание
водорода
в шве, см3/100 г

Вероятность
появления пор

основного
металла

проволоки

Травление в растворе
щелочи с последующим
осветлением в растворе
HNO3

Травление в растворе
щелочи с последующим
осветлением в растворе
HNO3

0,898

Есть

Зачистка щеткой

То же

1,08

»

То же

Травление в растворе
Н3РО4

0,78

»

Травление в
растворе Н3РО4

То же

0,536

Нет

Зачистка щеткой

Электрополирование

0,488

»

При принятых условиях сварки и определенном соотношении площадей проплавленного и наплавленного металлов замена травления проволоки в щелочной ванне травлением в ортофосфорной кислоте или электрополированием поверхности позволяет сократить содержание водорода в шве и уменьшить вероятность возникновения в нем пор. Из этих же данных следует, что изменение обработки поверхности основного металла вплоть до зачистки ее щеткой не оказывает существенного влияния на концентрацию водорода в металле шва. Аналогичные меры борьбы с пористостью при сварке могут быть рекомендованы для большинства сплавов алюминия, не содержащих магний.

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.