SU1084334A1

SU1084334A1 - Способ термической обработки алюминиевых сплавов

Info

Publication number: SU1084334A1
Application number: SU813279175A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Мироненко; Евгений Викторович Буланый; Виктор Сергеевич Евстифеев; Владимир Николаевич Плиско; Галина Ивановна Котова; Мирослава Дмитриевна Пырьева; Павел Александрович Чернышов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1147; Предприятие П/Я Г-4725
Priority date: 1981-04-27
Filing date: 1981-04-27
Publication date: 1984-04-07

Abstract

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, преимущественно легированных элементами с высокой реакционной способностью, включающий отжиг в присутствии фтористых соединенийj отличающийс тем, что, с целью снижени содёржанот водорода в полуфабрикатах и уменьшени пористости в сварных соединени х, в качестве фтористых соединений используют фториды металлов с температурой плавлени или Сублимации выше температуры отжига.

Description

О 00 4 DO 00 4 Изобретение относитс к цветной металлургии, в частности к термической обработке при производстве сварных конструкций. Известен способ термической обработки сплавов на основе алюминии , заключающийс в проведении отжига при 200-300с в течение 3-12 ч -перед последующим нагревом до температур свЕлше 300°С дл снижени газовой пористости в полуфабрикатах 1, Однако указанный способ не эффективен ДЛЯ снижени газовой пористости сварных соединений при последующе сварке полуфабрикатов из алюминиевых сплавов, легированных литием и други ми элементами с высокой реакционной способностью. Это св зано с тем,что содержание водорода в металле, обуславливаю1Х (ее пористость, в результате такой обработки практически не снижа етс в св зи с торможением процесса дегазации из-за усиленного образовани сложной окисной пленки на поверх ности металла, эффективно адсорбирующей влагу и преп тствующей выходу водорода, а также с влени ми высоко температурного окислени и более про ной св зью водорода с его ловушками в частности в гидридах. Эффект тормо жени усиливаетс при повышении влаж ности атмосферы печи, увеличении тем пературы и длительности отжига, Известен также способ отжига полу фабри;..:.г.:гов в вакууме при 400-580С дл скижени пористости в сварных соеди)-1ени х сплавов, содержащих элемаита с высокой реакционной способНОСТЬгО L2 . О.СНЗКО вследствие натекани возду ха зо Енутренний объем печи при осуще ствлении этого способа имеет место торможение процесса дегазации. Это приводит к нестабильным результатам дегазации в промьшшенных вакуумных печах и снижает эффективность способов в св зи со сложностью герметизации вакуумной системы промышленного оборудовани . Причем, при натекании сзЕЛ11е-0,-4 л - Па/с м дегазаци практически вообще не происходит . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенно.1у вл етс способ тер личecкoй обработки, сплавов на основе алюмини , вгсллчающий отжиг при введении в пространство печи легкоразлагающихс фтористых соединений. Например,- листы отжигаютс при температуре свыше 400°С в атмосфере печи, содержащей легкоразлагающиес фториды бора. При этом из металла удал етс больша часть водорода З3 Недостаток указанного способа заключаетс в том, что он не обеспечивает снижени содержани водорода и пористости сварных соединений в сплавах, легированных элементами с высокой реакционной способностью (например Li, Mg). Это св зано с тем,, что использование газообразных фторидов бора св зано со сложностью технологического оборудовани дл обеспечени высокой герметичности рабочего объема печи и смежных агрегатов. При ого осуществлении имеетс высока веро тность, недостаточной герме-, тичности оборудовани и попадани токсичных газообразных фторидов в производственные помещени . При обработке в открытых печах, кроме того, вследствие высокой летучести агента он легко удал етс из зоны реакции, снижа эффективность дегазации.Практически невозможно точное определение необходимого количества агента. Недостаток его приводит к неполной дегазации. Избыток ускор ет разрушение футеровки, нагревателей, уплотнений , приводит к загр знению среды и ухудшению качества поверхности обрабатываемых деталей. Цель изобретени - снижение содержани водорода в полуфабрикатах и уменьшение пористости в сварных соединени х. Поставленна цель достигаетс тем, что отжиг полуфабрикатов провод т в присутствии фтористых соединений, а в качестве фтористых соединений используют фториды металлов с температурой плавлени или сублимации выше температуры отжига. Эффективность предлагаемого способа термообработки обусловлена следующими факторами. Слой материала засыпки, покрывающий поверхность полуфабриката, преп тствует доступу кислорода воздуха к металлу и преп тствует его окислению . Фторид, гидролизу сь, св зывает пары воды, наход щиес в воздухе, и водород, выдел ющийс из металла, снижа парциальное давление водорода . на поверхности полуфабриката и равновесную растворимость водорода в сплаве , способству диффузии водорода из объема к его поверхности, а восстановленный из фторида металл св зывает .кислород, тем самым предотвраща окис .ление поверхности полуфабриката. Пленка на поверхности металла, представл юща собой дополнительный диффузионный барьер дл водорода,разрушаетс при взаимодействии с фторидом . Например, дл сплава 01420, имеющего на поверхности пленку состава MgO-Li COj , проходит реакци : +2MeFn ±2nLiF +Ме20., + пСО f nMgO + 2MeFn;f±-nMgFp+ Re20n . При осутцествлении предлагаемого .., .способа во взаимодействие с водородом металла и влагой воздуха вступает строго соответствующее их концентрации количество фторида, тогда как остальной фторид остаетс инертным и практически не расходуетс , т.е. достигаетс авторегулирование процесса . Возможно также осуществление отжига в присутствии фторидов металлов с температурой плавлени или сублимации выше температуры отжига со смесью веществ, и-нертных к отжигаемому сплаву.

- В табл,1 приведены температуры плавлени , упругость пара и IgKp реакции гидролиза выбранных фторидов металлов.

Т а 6

Из приведенных в та6л.1 данных следует, что легкогидролизирующимис (lgKp-З) фторидами металлов с температурой плавлени или сублимации выше температуры отжига (450-470 G) вл ютс .AlFj. , BeF, ZnF, ZrF4, NiF., CuFj .

Примеры осуществлени отжига.

Отжигу подвергают листы толщиной 10 мм из алюг/гиниевого сплава 01420 (алюминий, 5,0% магни , 2,0% лити , 0,4% марганца, 0,15% циркони ).

Режим отжига и используемые фториды металлов приведены в табл.2.

40

После отжига образцы подвергают упрочн ющей термообработке (закалке на воздухе с температуры 450°С и искусственному старению по режиму120 С , 12 ч) и сваривают электронно45 лучевой сваркой. Результаты контрол качества и механических свойств сварных соединений приведены в табл. 2.

Как видно из та6л,2, предлагаемэ1й способ позвол ет практически полностью устранить пористость сварных соединений .

Снижение пористости в случае обработки по предложенному способу позвол ет повысить, прочность сварных соединений в среднем на 20%.

Достоинством предложенного способа вл етс его простота и доступность. Дл его реализации не требуетс специального оборудовани , отжиг может проводитьс в любых печах с воздушной и др. атмосферой, полуфабрикаты помещают в печь в контейнере, причем применение фторидов с низкой упругостью пара при температурахпроцесса (например , давление пара при 500°С составл ет менее ) позвол ет не выходить за рамки ПДК дл производственных помещений.

Технико-экономическа эффективность от внедрени предлагаемого способа заключаетсЯдВ повышении прочности и надежности сварных соединений, а также в снижении затрат, св занных с дегазацией металла.

Claims

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, преимущественно легированных элементами с высокой реакционной способностью, включающий отжиг в присутствии фтористых соединений> отличающийся тем, что, с целью снижения содержания водорода в полуфабрикатах и уменьшения пористости в сварных соединениях, в качестве фтористых соединений используют фториды металлов с температурой плавления или Сублимации выше температуры отжига.

>