12 / 20
В.В. Ковалев, Р.С. Михеев, Н.В. Коберник
104
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4
Окончание табл. 5
Присадочный
материал
Содержание химического элемента, % масс.
σ
в,
МПа
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr Zn
Ti
Al
Al — 6 % Cu
0,2
0,3 5,8…6,8 0,2..0,4 0,02
– 0,1 0,1…0,2
–
110
Al — 10 %
Si — 4% Cu
9,3…10,7 0,8 3,3…4,7
0,15
0,15 0,15 0,20
–
–
116
Zn — 15 % Al
–
–
0,5
–
0,015 –
–
–
15
63
Лучшие механические свойства (σ
в
= 136 МПа) и наименьшую толщину
интерметаллидного слоя (2 мкм) имеет образец, полученный с применением
присадочной проволоки, содержащей наибольшее количество кремния —
11…13 % масс. [16].
Влияние легирующих элементов на свойства сталеалюминиевого соединения
заслуживает отдельного рассмотрения. Результаты изучения данного вопроса по-
казывают, что добавление третьего компонента может привести к уменьшению
интерметаллидных фаз и ограничению области их существования при алитирова-
нии и сварке стали с алюминием [5].
Кроме уменьшения толщины интерме-
таллидного слоя, необходимо, чтобы
тройные системы железо–алюминий —
третий компонент имели микротвер-
дость ниже интерметаллидов системы
Fe–Al, что приведет к повышению проч-
ностных характеристик соединения.
Влияние содержания легирующих эле-
ментов в стали на толщину интерметал-
лидного слоя показано на рис. 9 [15].
В результате многочисленных ис-
следований установлено, что наиболь-
шее воздействие на свойства сварных
сталеалюминиевых соединений имеет
кремний [5, 14–17]. Этим обусловлено
его использование в качестве основно-
го легирующего элемента в присадоч-
ных материалах для дуговой сварки в
практических работах. Использование
цинка до определенного процентного содержания также повышает прочност-
ные характеристики соединения и способствует растеканию жидкого алюминия
по твердой стали [18].
Благоприятное влияние кремния на свойства сварного соединения связано с
его способностью ограничивать рост интерметаллидной прослойки. С одной
Рис. 9.
Зависимость временнóго сопро-
тивления на рызрыв сварного соединения
от содержания легирующих элементов в
стальной основе [5]
в
, МПа