Почему горячие трещины так часто возникают при сварке алюминия и как их предотвратить

Почти все дефекты, которые могут возникнуть при сварке алюминия, проявляются в виде трещин сварного шва. Почему так происходит? Причиной этого является то, что мы свариваем не чистый алюминий. Чистый алюминий слишком мягкий металл для коммерческого применения, поэтому зачастую используется сплав алюминия с медью, кремнием, магнием и силицидом магния, чтобы сделать его пригодным для работы. Эти различные элементы имеют разные температуры плавления - все, кроме магния, имеют более высокую температуру плавления, чем алюминий. (Алюминий плавится при температуре около 660 градусов по Цельсию, что довольно низко!)

Горячие трещины появляются после того, как металл, нагретый до жидкого состояния, затвердевает. По сути, каждый алюминиевый сплав имеет кривую растрескивания при затвердевании. Для каждого возможного легирующего элемента, добавляемого к алюминию, на диаграмме показано, какова вероятность растрескивания в зависимости от процентного содержания сплава.

Пик чувствительности кремния, магния и силицидов магния к растрескиванию составляет около 1%. Когда медь является легирующим элементом, пик чувствительности составляет около 3%.

Вооружившись этими знаниями, вы можете приступить к разработке стратегии сварки алюминия, которая поможет вам максимально избежать трещин сварного шва.

Во-первых, посмотрите на состав вашего основного металла. Если процентное содержание легирующих элементов ниже пика чувствительности, то все будет в порядке. Просто убедитесь, что используете присадочную проволоку с составом, который не смещает общую смесь в сторону пика.

Однако если вы свариваете детали с составом, который приближает их к пиковой чувствительности, вы можете использовать присадочную проволоку в своих интересах. Проволока, состав которой сильно отличается от состава свариваемых деталей, может сместить процентное содержание сплава в сварочной ванне в сторону от пика.

Конструкция соединения также может быть фактором, вызывающим или сводящим к минимуму появление горячих трещин. Например, сварка встык двух заготовок с прямоугольными краями не даст вам много места для введения присадки. В этой ситуации у вас мало возможностей для изменения процентного содержания элементов в сплаве. Тем не менее, придание краям большого скоса позволит вам добавить больше присадки. Этот наполнитель изменит процентное содержание легирующих элементов в сварочной ванне, снизив пиковую чувствительность. Это поможет вам избежать горячих трещин.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎18 различных типов металла — факты и применение»‎ и «‎Какой инструмент выбрать для листогибочного пресса?»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!