Анализ влияния ширины зазора на образование пор при сварке алюминия и его сплавов с использованием комплексного подхода

Известно, что зазор влияет на склонность сварных соединений к образованию пор при сварке алюминия и его сплавов и его наличие способно снизить вероятность образования пор при дуговой сварке этих материалов. Однако до сих пор отсутствуют количественные оценки влияния ширины зазора на склонность к образованию пор. С использованием ранее созданной автором статьи модели порообразования при сварке алюминия, основанной на использовании комплексного подхода, был выполнен расчет процессов, происходящих в пленке на поверхности алюминия, для различной ширины зазоров сварного соединения. Показано, что в процессе сварки в целом в зазоре резко увеличивается влажность газа, а это препятствует термическому разложению гидроксидов оксидной пленки и способствует образованию пор в процессе сварки. Установлена обратно пропорциональная зависимость концентрации продуктов распада гидроксидов оксидной пленки от ширины зазора. Обоснована необходимость использования конструкций сварных соединений с гарантированным зазором не только между стыкуемыми деталями, но и между свариваемой деталью и подложкой. Предложена конструкция стыкозамкового соединения и соединения на подкладке, обеспечивающие низкую склонность порообразования при сварке. Результаты исследования будут полезны при разработке конструкций соединений.

Литература

[1] Редчиц В.В., Фролов В.А., Казаков В.А., Лукин В.И. Пористость при сварке цветных металлов. Москва, Технология машиностроения, 2002, 448 с.

[2] Legait P.-A. Formation and Distribution of Porosity in Al-Si Welds. A Thesis Submitted to the Faculty Of the Worcester polytechnic institute In partial fulfillment of the requirements for the Degree of Masters of Science In Material Science and Engineering. May 2005.

[3] Никифоров Г.Д. Металлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов. Москва, Машиностроение, 1972, 264 с.

[4] Бровко А.В. Построение расчетной модели порообразования при сварке алюминия и его сплавов с использованием комплексного подхода. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2013, № 10, с. 56–62.

[5] Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. Москва, Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1961, 882 с.

[6] Belfiore L.A. Transport phenomena for chemical reactor design. Wiley, 2003, 886 p.

[7] Вукалович М.П. Теплофизические свойства воды и водяного пара. Москва, Машиностроение, 1967, 161 с.