Склад, властивості та структура зварюваного матеріалу - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву

АМц-алюмінієвий сплав, що деформується, у якому основним легуючим елементом є марганець. Хімічний склад матеріалу відповідає вимогам ГОСТ 4784-97. Сплав марки АМц має високу корозійну стійкість, пластичність і добру зварність. Матеріал не зміцнюється термічною обробкою, магнітні властивості відсутні. Сплав марки АМц не застосовується для виробництва мало навантажених деталей, радіаторів та будівельних конструкцій. За станом матеріалу розрізняють алюміній м'який АМцМ та нагартований АМцН. Гарячий відпал, гарт, природнє чи штучне старіння покращують фізичні та механічні властивості кольорових металів.

Хімічний склад сплаву АМц, % Таблиця 1.1

Fe

Si

Mn

Ti

Al

Cu

Mg

Zn

До 0,7

До 0,6

1 - 1,6

До 0,2

96,35 - 99

До 0,15

До 0,2

До 0,1

Хімічна активність. Алюміній має високе зближення до кисню та відновлює більшість металів з їх оксидів. На повітрі алюміній покривається оксидною плівкою, що захищає його від подальшого окислення та взаємодії з навколишнім середовищем.

Алюміній, очищений від поверхневої оксидної плівки, відрізняється високою хімічною активністю по відношенню до багатьох елементів і газів, що знаходяться в атмосфері.

Наявність на поверхні алюмінію щільної оксидної плівки забезпечує порівняно високу стійкість його проти корозії в ряді середовищ. Алюміній має високу корозійну стійкість у вологій атмосфері, в концентрованій азотній кислоті та в багатьох органічних кислотах. Алюміній розчиняється у лугах, розведеній азотній та сірчаній кислотах при нагріві.

Корозійна стійкість алюмінію визначається захисними властивостями оксидної плівки, тому будь-які порушення щільності плівки можуть служити причиною появлення зародків корозії. Із збільшенням чистоти алюмінію корозійна стійкість його зростає.

Корозійна стійкість алюмінію різного ступеня чистоти може бути охарактеризована об'ємами водню, що виділяється з 10 см2 поверхні металу при обробці його протягом 5 год. 0,1 - н сірчаної кислоти. Для 99,996% Alцей об'єм дорівнює 10,8 см3 Н2, для 99,960% Al - 39,8 см3 Н2 та для 99,720% Al - 118,6 см3 Н2.

Для алюмінію та його сплавів загальна, рівномірна по поверхні, корозія не є характерною. Алюміній та його сплави найчастіше схильні до таких видів корозії як: а) місцева точкова, викликана порушенням щільності плівки чи присутністю в ній інших елементів; б) міжкристалічною, пов'язану з наявністю по границях зерен нерозчинних дисперсних часток другої фази, що утворилася при розпаді твердого розчину; в) під напругою, що з'являється в результаті пониження електродного потенціалу границь зерен, викликаного спотворенням кристалічної кратки.

Механічні властивості сплаву АМц при Т=20 °С Таблиця 1.2

Прокат

Товщина чи діаметр, мм

, Мпа

, %

Лист відпалений

0,7 - 10,5

110

25

Лист нагартований

0,7 - 10,5

170 - 220

5 - 10

Пруток без термічної обробки

20

170

18

Плита без термічної обробки

25

150

22

Фізичні властивості сплаву Амц Таблиця 1.3

Т, °С

Е*10-5, Мпа

?*106, °С-1

?, Вт/м*°С

?, кг/м3

С, Дж/кг*°С

R*109, Ом*м

20

0,71

2730

34,5

100

23,2

180

1090

200

25

Будова кристалічної решітки алюмінію - гранецентрований куб. Густина твердого відпаленого алюмінію при температурі 20 °С в залежності від ступеню чистоти змінюється наступним чином: для 99,25% Al - 2,272; для 99,4% Al - 2,706 і для 99,75% Al - 2,703 г/см3.

Алюміній чистотою 99,75% при температурі 20 °С має густину 2,703 г/см3; при температурі 659 °С густина алюмінію твердого та рідкого відповідно рівна 2,55 та 2,382 г/см3.

Температура плавлення алюмінію високої чистоти (99,996% Al) 660,24 °С. Температура плавлення технічного алюмінію (99,5% Al) 658 °С. Температура кипіння - 2270-2500 °С. Теплопровідність твердого алюмінію при температурах 20 та 400 °С рівна 0,503 та 0,546 кал/см*сек*°С відповідно. Коефіцієнт лінійного розширення литого алюмінію чистотою 99,95% змінюється від 23,8*10-6 в інтервалі температур 20-100 °С до 33,5*10-6 в інтервалі 500-600 °С.

Питомий електроопір відпаленого алюмінієвого дроту високої чистоти при температурі 20 °С 2,620*10-6 Ом*см. Питомий електроопір дроту з технічного алюмінію (99,5% Al) 2,835*10-6 Ом*см. Температурний коефіцієнт електроопору алюмінію в залежності від ступеню чистоти металу змінюється від 0,00433 до 0,004. В'язкість розплавленого алюмінію при температурі 670 °С складає 0,0635 пз, при 800 °С - 0,01392 пз. Величина поверхневого натягу при температурі 700-820 °С 520 дин/см..

Похожие статьи




Склад, властивості та структура зварюваного матеріалу - Здатність до зварювання алюмінієвого сплаву

Предыдущая | Следующая