TIG svařování hliníku argonem (strana 6)

Mez pevnosti svařovaného spoje ze slitiny AMtsM s přídavným drátem AK v porovnání se základním kovem je 95 % (tabulka 65). Mez pevnosti těchto spojů při zvýšených teplotách není nižší než mez pevnosti základního kovu.

Tabulka 65. Výsledky zkoušek tahem svarových spojů slitiny AMtsM vyrobených argonovým obloukovým svařováním s přídavným drátem AK:

Tabulka 66 ukazuje výsledky zkoušek vzorků na odolnost proti korozi, prováděných po dobu 15 dnů v mořské vodě.

Tabulka 6. Výsledky zkoušek korozní odolnosti svarových spojů slitiny AMtsM:

Po zkoušce korozní odolnosti je mez pevnosti přírubového spoje v tahu 81 % a tupého spoje 87,6 % meze pevnosti základního kovu (tabulka 67). Makrostruktura svarových spojů je bez vad. Zrno navařeného kovu je jemné. V přechodové zóně není pozorován téměř žádný růst zrn. Mez pevnosti vzorků svarových spojů ze slitiny AMtsP, svařených s přídavným kovem za stejných podmínek jako spoje AMtsM bez zpevnění po svařování (tabulky 68 a 69), je 66,4 % pevnosti základního kovu, tj. rovná se mezi pevnosti svarových spojů AMtsM.

Tabulka 67. Výsledky tahových zkoušek vzorků slitiny AMtsM po zkoušce odolnosti proti korozi:

Výsledky zkoušek tahem vzorků svarových spojů slitiny AMtsM, provedených argonovým obloukovým svařováním:

Tabulka 69. Výsledky zkoušek korozní odolnosti vzorků svarových spojů slitiny AMtsP:

Mez pevnosti tupých svařovaných spojů s přídavným kovem, které prošly korozní zkouškou (tabulka 70), je 96,2 % a mez pevnosti přírubových spojů je 96 % meze pevnosti základního kovu.

Meze pevnosti vzorků svarových spojů slitin AMtsP a AMtsM za zvýšených teplot jsou si blízké.

Ve svarových spojích slitiny AMtsP se nevyskytují žádné makro- ani mikrodefekty. Mikrostruktura v přechodové zóně je jemná bez výrazného růstu zrn.

Pevnost v tahu vzorků svarových spojů technického hliníku je 96,7 % pevnosti v tahu základního materiálu (tabulka 71).

Tabulka 71. Výsledky tahových zkoušek vzorků svarových spojů technického hliníku:

Výsledky zkoušek vzorků svařovaných hliníkových spojů na odolnost proti korozi v mořské vodě jsou charakterizovány v tabulce 72. Pevnost vzorků svařovaných hliníkových spojů za statické tahu po zkoušce na odolnost proti korozi je 98 % pevnosti základního materiálu (tabulka 73).

Tabulka 72. Výsledky zkoušek vzorků svarových spojů technického hliníku na odolnost proti korozi:

Tabulka 73. Výsledky tahových zkoušek vzorků svarových spojů technického hliníku po zkoušce odolnosti proti korozi:

Makrostruktura hliníkových svarových spojů je hustá. Kov ve svarové a přechodové zóně má jemnozrnnou strukturu.

Překrývající se spoje slitiny B95 s provařením a tupé spoje s přídavným kovem byly svařovány po tepelném zpracování i bez něj.

Mez pevnosti tupých svarových spojů ze slitiny B95 s vloženou výplní ze základního materiálu, podrobených tepelnému zpracování po svařování, je více než 80 % meze pevnosti základního kovu (tabulka 74). Mez pevnosti stejného svarového spoje, ale tepelně nezpracovaného po svařování, je poloviční, tj. je 42,7 % meze pevnosti základního kovu. Mez pevnosti

Tabulka 74. Výsledky zkoušek tahem vzorků svarových spojů slitiny B95:

Pevnost v tahu tepelně nezpracovaných přeplátovaných spojů s penetrací je pouze asi 20 % pevnosti v tahu základního kovu.

Výsledky zkoušek svařovaných vzorků na korozní odolnost v mořské vodě jsou uvedeny v tabulkách 75 a 76. Mez pevnosti po zkouškách korozní odolnosti vzorků svařovaných přeplátovaných spojů je 20 % a u tupých spojů s plnivem B95 45 % meze pevnosti základního kovu. Uvedené spoje byly po svařování zkoušeny v tepelně neošetřené formě.

Tabulka 75. Výsledky zkoušek svarových spojů slitiny B95 na odolnost proti korozi:

Tabulka 76. Výsledky tahových zkoušek vzorků svarových spojů slitiny B95 po zkoušce korozní odolnosti:

Nejmenšího rozdílu v tvrdosti napříč švem (obr. 218) se dosáhne při použití pásků B95 jako výplně.

Makrostruktura tupých spojů ze slitiny B95 se vyznačuje absencí vad a dostatečnou hustotou. Svařovaný tupý spoj vyrobený ze slitiny B95 s plnivem ze slitiny AK má dobrou makrostrukturu.

Mikrostruktura různých zón svarového spoje slitiny B95, podrobené tepelnému zpracování po svařování, se skládá z malých krystalů pevného roztoku s nekovovými vměstky. Vliv tepelného zpracování na strukturu přechodové zóny se projevuje ztenčením hranic zrn a určitým poklesem počtu nekovových vměstků.

Výsledky tahových zkoušek svarových spojů slitiny D16, provedených s přísadou AK, jsou vyjádřeny následujícími údaji: pevnost v tahu základního kovu o tloušťce 8 = 1,5 mm je 41,5 kg/mm2, a svarového spoje 38,3 kg/mm2, což je 92,3 % pevnosti základního kovu.

Makrostruktura spojů ze slitiny D16, vyrobených s vloženou výplní ze základního kovu nebo s výplní z drátu AK, je hustá a neobsahuje žádné makrodefekty.

Mikrostruktura navařeného kovu je jemná a pouze v přechodové zóně je patrný mírný růst zrn.

Výsledky zkoušek střídavého ohybu vzorků spojů technického hliníku a slitin AMtsM a AMtsP, provedených argonovým obloukovým svařováním, jsou prezentovány semilogaritmickými křivkami únavové pevnosti (obr. 219), nakreslenými v bodech minimální pevnosti.

Graf (obr. 220) ukazuje údaje o pevnosti svarových spojů slitin AMt a AMg vyrobených kyslíko-acetylenovým a heliovým obloukovým svařováním (s použitím 98% čistého helia a tenké vrstvy tavidla). Hodnota těchto údajů je snížena skutečností, že tavidlo bylo použito kvůli nedostatečné čistotě helia. Zároveň však ukazují, že spoje ze slitiny AMg vyrobené heliovým obloukovým svařováním mají pevnostní vlastnosti, které jsou vyšší než u podobných spojů vyrobených kyslíko-acetylenovým svařováním.

Výsledky mechanických zkoušek spojů slitiny Al 1% Mg s plnivem ze stejné slitiny a slitiny AMg3 s plnivem AMg5, provedených argonovým obloukovým svařováním, jsou uvedeny v tabulce 5.

Tabulka 77. Údaje o tahových zkouškách svarových spojů slitin A1 3%Mg a AMg5:

Z tabulky 77 vyplývá, že úprava svarových švů a spojů po svařování výrazně nezlepšuje vlastnosti svarových spojů.

Srovnávací testy hliníkových trubek vyrobených tupým svařováním argonovým obloukem a vodíkovo-kyslíkovým svařováním pro podélné ohýbání ukázaly následující: trubka vyrobená argonovým obloukovým svařováním ztratila stabilitu při zatížení 870 kg a vodíkovo-kyslíkovým svařováním – při zatížení pouze 657 kg. V druhém případě byla deformace větší a záhyb se vytvořil ve větší vzdálenosti od švu (obr. 221).

Mechanické vlastnosti svarových tupých spojů ze slitiny AMg5 s přídavnou slitinou AMg5 se zlepšují se zvyšující se tloušťkou stěny (obr. 222).

Porovnání makro- a mikrostruktur (obr. 223) kovu svarových spojů a přechodové zóny spojů slitin Al 1% Mg; technického hliníku a Al3 s přísadami slitiny Al 13% Mg a AK, provedené argonovým a kyslíko-acetylenovým svařováním, jasně ukazuje výhodu argonového svařování, které zajišťuje vytvoření jemné struktury kovu svarů a přechodových zón.

Stejný rozdíl ve struktuře svarových švů je pozorován při svařování binární slitiny Al 10% Cu v argonovém oblouku a kyslíko-acetylenovém svařování (obr. 224, a a b).

Pevnost hliníkové slitiny typu AB (slitina o složení: 0,6 % Si; 1,0 % Mg; 0,25 % Cu a 0,25 % Cr v kaleném stavu a následném přirozeném stárnutí) je do značné míry ovlivněna rozměry průřezu svarových housenek a jejich délkou.

Pevnost v tahu plechu s žebrem přivařeným k plechu obloukovými přerušovanými svary umístěnými kolmo ke směru tahové síly je vyšší, čím větší je stoupání přerušovaného svaru (obr. 225). Pevnost je také vyšší u svarů s šířkou ramene K rovnou 5 mm ve srovnání se svary s ramenem 6,5 mm.

Tabulka 78 ukazuje průměrné hodnoty meze pevnosti plechů se žebry svařenými spojitými a přerušovanými švy s roztečí 225 mm a délkou švu 75 mm. Všechny svařované vzorky selhaly ve vzdálenosti 13 mm nebo více od okraje švů. Prodloužení naměřená na okrajích těchto vzorků po porušení se pohybovala od 8,5 do 14 % na délce 50 mm. Tato data naznačují, že svary významně nesnižují schopnost materiálu odolávat plastické deformaci. Velikost ramene švu v rozmezí 5-12 mm významně neovlivňuje mez pevnosti ve smyku.

Mez kluzu a pevnost ve smyku jsou poněkud nižší než u konvenčního obloukového svařování.

Tabulka 78. Data tahové zkoušky pro plechy ze slitiny AB se svařovanými žebry:

Autor: Správa

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _