Введение
Глава 1 . Состояние вопроса по сварке алюминиевых сплавов для конструкций низкотемпературного применения 16
1.1 Назначение сварных конструкций из алюминиевых сплавов, работающих при низких и криогенных температурах 16
1.2 Свариваемые алюминиевые сплавы 18
1.3 Основные критерии оценки пригодности алюминиевых сплавов для работы в условиях низких и криогенных температур 22
1.4 Сварка алюминия и его сплавов
1.4.1 Ручная сварка в защитных газах неплавящимся электродом 27
1.4.2 Автоматическая сварка неплавящимся электродом 28
1.4.3 Сварка плавящимся электродом 32
1.4.4 Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом 32
1.4.5 Гибридная сварка алюминиевых сплавов 34
1.4.6 Сварка трением с перемешиванием алюминиевых сплавов
1.5 Механические свойства сварных соединений алюминиевых сплавов при комнатной и криогенной температурах 36
1.6 Требования классификационных обществ к материалам и сварным соединениям из алюминиевых сплавов
1.6.1 Требования L R и BV к материалам и сварным соединениям корпусных конструкций из алюминиевых сплавов морского назначения и низкотемпературных применений 44
1.6.2 Анализ требований Российского морского регистра судоходства (РМРС) к материалам и сварным соединениям, применяемым в морских конструкциях и конструкциях систем хранения груза газовозов 46
1.6.2.1 Требования к материалам. Методы испытаний и нормируемые характеристики деформируемых алюминиевых сплавов 47
1.6.2.2 Требования к сварным соединениям. Виды испытаний и нормируемые характеристики 49
Выводы по главе 1 54
Глава 2. Материалы, оборудование и методика исследования 56
2.1 Основные и сварочные материалы 56
2.2 Способы сварки и оборудование 59
2.3 Типы сварных соединений 60
2.4 Изготовление проб для исследований наплавленного металла 60
2.5 Изготовление сварных стыковых проб 61
2.6 Контроль качества сварных соединений 64
2.7 Методики исследования
2.7.1 Определение химического состава наплавленного металла 65
2.7.2 Металлографические исследования 66
2.7.3 Измерение твердости 66
2.7.4 Испытания на статическое растяжение 67
2.7.5 Испытания на ударный изгиб 70
2.7.6 Испытания сварных соединений на статический изгиб з
2.7.7 Усталостные испытания сварных соединений 73
2.7.8 Испытания сварных соединений на вязкость разрушения 75
2.7.9 Экспериментальные и расчетные характеристики, полученные при проведении испытаний 80
2.7.10 Математико-статистическая обработка результатов 80
Выводы по главе 2 84
Глава 3. Исследования влияния факторов сварки на свойства металла, наплавленного присадочными материалами, предназначенными для сварных соединений алюминиевых сплавов, при комнатной и криогенных температурах 85
3.1 Исследования наплавленного металла 85
3.1.1 Химический состав 85
3.1.2 Металлографические исследования 86
3.1.3 Оценка неоднородности свойств 89
3.1.4 Механические свойства 90
3.1.5 Ударная вязкость 105 Выводы по главе 3 107
Глава 4. Экспериментальные исследования и анализ влияния конструктивных и технологических факторов сварки на механические свойства сварных соединени й алюмини евых сплавов при криогенных температурах 110
4.1 Свойства сварных соединений алюминиевых сплавов в зависимости от конструктивных и технологических факторов 110
4.1.1 Металлографические исследования сварных соединений 110
4.1.2 Оценка неоднородности свойств металла сварных соединений 117
4.1.3 Прочность сварных соединений при растяжении 118
4.1.4 Анализ влияния конструктивных и технологических факторов сварки на механические свойства сварных соединений 122
4.1.5 Испытания на ударный изгиб 127
Выводы по главе 4 131
Глава 5. Разработка технологии сварки стыковых соединений из деформируемых алюминиево-магниевых сплавов 1565ч и 1550. Свойства сварных стыковых соединений полуфабрикатов из сплавов 1565ч и 1550 в отожженном состоянии 133
5.1 Разработка технологии сварки стыковых соединений из алюминиево магниевых полуфабрикатов сплавов марок 1565ч и 1550 133
5.1.1 Основной и сварочный материалы. Подготовка материалов к сварке 136
5.1.2 Выбор режима сварки 138
5.1.3 Основные технологические положения по сварке 138
5.1.4 Изготовление сварных проб 141
5.1.5 Контроль качества сварных соединений 144
5.2 Свойства сварных стыковых соединений полуфабрикатов из сплавов 1565ч и 1550 в отожженном состоянии 147
5.2.1 Анализ макроструктуры 147
5.2.2 Оценка неоднородности механических свойств сварных соединений по толщине свариваемых полуфабрикатов 148
5.2.3 Испытания на статическое растяжение 151
5.2.4 Испытания на статический изгиб 155
5.2.5 Усталостные испытания 157
5.2.6 Испытания на вязкость разрушения 161
5.3 Разработка предложений для включения в Правила РМРС требований к сварным соединениям деформируемых алюминиевых сплавов 1565ч и 1550, применяемым в системе хранения груза газовозов 164
5.4 Разработка нормативно-технологической документации на сварку алюминиево-магниевых сплавов 167
5.5 Внедрение результатов работы 168
Выводы по главе 5 170
Основные выводы 172
Список литературы
