Повышение технологических свойств свариваемых алюминиевых сплавов модифицированием дисперсными композиціями

Abstract

RU: Цель работы. Повышение комплекса технологических свойств свариваемых конструкционных алюминиевых сплавов за счёт металлургических методов – обработки расплавов дисперсными модификаторами. Методы исследования. Деформируемые алюминиевые сплавы системы Al-Cu-Mn выплавляли в промышленной индукционной печи емкостью 50 кг. Модификатор – порошковый карбид кремния в таблетированном виде вводили после расплавления шихты при механическом перемешивании. Полученные результаты. Разработана методика приготовления порошкового модификатора на основе карбида кремния в таблетированном виде. Проведен ряд опытных плавок сплавов 1201 и 2219. Проведен анализ технологичных свойств алюминиевых сплавов до и после модефицирования: жидкотекучести, склонности к образованию горячих трещин, герметичности. Модифицированные сплавы показали высокую стойкость к образованию горячих трещин. Проведен анализ состояния проблемы образования кристализационных трещин при сварке алюминиевых сплавов. Достигнуто повышение механических свойств модифицированных алюминиевых сплавов в металле шва. Достигнуто повышение жидкотекучести модифицированных сплавов на 6 %. Получена однородная дисперсная структура переходной зоны сварных соединений, что подтверждает эффект модифицирования. Научная новизна. Установлен механизм действия дисперсного модефикатора на алюминиевый расплав. Разработана методика изготовления дисперного модефикатора карбида кремния фракцией расплавы до 2 мкм в таблетированном виде. Этим способом возможно изготовление таблеток с широкими интервалами размеров, что обеспечивается сменными матрицей и пуансоном пресс-автомата. Практическая ценность. Отработана технология ввода дисперсного модификатора в алюминиевые расплавы. В результате модифицирования достигнуто повышение жидкотекучести, герметичности механических свойств свариваемых алюминиевых сплавов. UK: Мета роботи. Підвищення комплексу технологічних властивостей зварювальних конструкційних алюмінієвих сплавів за рахунок металургійних методів – обробки розплавів дисперсними модифікаторами. Методи дослідження. Деформовані алюмінієві сплави системи Al-Cu-Mn виплавляли в промисловій індукційній печі ємністю 50 кг. Модифікатор – порошковий карбід кремнію в таблетованій вигляді вводили після розплавлення шихти при механічному перемішуванні. Отримані результати. Розроблено методику приготування порошкового модифікатора на основі карбіду кремнію в таблетованому вигляді. Проведено низку дослідних плавок сплавів 1201 і 2219. Проведено аналіз технологічних властивостей алюмінієвих сплавів до і після модифікування: рідкотекучості, схильності до утворення гарячих тріщин, герметичності. Модифіковані сплави показали високу стійкість до утворення гарячих тріщин. Проведено аналіз стану проблеми утворення кристалізаційних тріщин при зварюванні алюмінієвих сплавів. Досягнуто підвищення механічних властивостей модифікованих алюмінієвих сплавів у металі шва. Досягнуто підвищення рідкотекучості модифікованих сплавів на 6 %. Отримано однорідну дисперсну структуру перехідної зони зварних з’єднань, що підтверджує ефект модифікування. Наукова новизна. Встановлено механізм дії дисперсного модифікатора на алюмінієвий розплав. Розроблено методику виготовлен ня дисперного модефікатора карбіду кремнію фракцією розплави до 2 мкм в таблетованій формі. Цим способом можливо виготовлення таблеток з широкими інтервалами розмірів, що забезпечується змінними матрицею і пуансоном прес-автомата. Практична цінність. Відпрацьовано технологію введення дисперсного модифікатора в алюмінієві розплави. Внаслідок модифікування досягнуто підвищення жидкотекучості, герметичності механічних властивостей зварюваних алюмінієвих сплавів. EN: Purpose. Increase the complex technological properties of welded structural aluminum alloys due to metallurgical methods - processing of melts with dispersed modifiers. Methods of research. Wrought aluminum alloys of the Al-Cu-Mn system were melted in an industrial induction furnace with a capacity of 50 kg. The modifier – powdered silicon carbide in tablet form was introduced after melting the mixture using mechanical stirring. Results. The method of preparation of the powder modifier based on silicon carbide in tablet form has been developed. A number of experimental melts of alloys 1201 and 2219 were carried out. The technological properties of aluminum alloys were analyzed before and after modifying: fluidity, tendency to hot cracking, tightness. Modified alloys showed high resistance to hot cracking. The analysis of the state of the problem of the formation of crystallization cracks during welding of aluminum alloys has been carried out. An increase in the mechanical properties of modified aluminum alloys in the weld metal has been achieved. Modified alloys fluidity increase by 6 % was achieved. A homogeneous dispersed structure of the transition zone of welded joints was obtained, which confirms the effect of modification. Scientific novelty. The mechanism of the action of the dispersed modifier on the aluminum melt is established. A method has been developed for manufacturing a dispersed modifier of silicon carbide with a fraction of melts up to 2 мm in tablet form. This method makes it possible to manufacture tablets with wide intervals of sizes, which is ensured by a replaceable die and punch of the press machine. Practical value. A technology has been developed to introduce a dispersion modifier into aluminum melts. As a result of the modification, an increase in the fluidity and tightness of the mechanical properties of the welded aluminum alloys was achieved.