Магний и его сплавы. Чистый магний из-за низкой коррозионной стойкости и малой проч­ности для изготовления сварных конструкций нс применяется

Магний один из самых распространенных в природе металлов (по­сле алюминия и железа).

Чистый магний из-за низкой коррозионной стойкости и малой проч­ности для изготовления сварных конструкций нс применяется. В технике используют сплавы магния, легированные алюминием, марганцем, цин­ком, цирконием, цезием и другими элементами, обладающие при малой плотности большой удельной прочностью, коррозионной стойкостью и хорошими технологическими свойствами. Магниевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные, термически упрочняемые и не упрочняе­мые термообработкой.

Деформируемые, не упрочняемые термообработкой сплавы системы М§-Мп (МА1, МА8) обладают относительно хорошей свариваемостью, а сплавы системы М§-А1-2п (МА2, МА2-1, МА5) - удовлетворительной. Термически упрочняемые сплавы системы М§-~2п-2г (МА 14. ВМД-3) обладают невысокой свариваемостью. Для литейных сплавов (МЛ4, МЛ5) сварка используется часто только в целях устранения дефектов литья.

Магний обладает большим сродством к кислороду, активно окисля­ется при сварке кислородом воздуха, горюч. Окисная пленка МдО явля-

ется тугоплавкой (Т,_ы - 2500 °С), рыхлой, непрочной, не обладающей высокими защитными свойствами, как у алюминия. На летали из магние­вых сплавов часто наносят специальные хроматные защитные пленки или лакокрасочные покрытия. Применяют магниевые сплавы в самолета-, ракета-, автомобиле-, судостроении.

Основные трудности при сварке магниевых сплавов заключаются в следующем:

1. Образующаяся при сварке тугоплавкая окисная пленка затрудняет процесс сварки. Из-за высокой температуры плавления и большой плот­ности окисная пленка препятствует сплавлению кромок основного ме­талла и загрязняет сварочную ванну. Для разрушения и удаления окисной пленки необходимо применять флюс или использовать эффект катодного распыления.

2. Магниевые сплавы склонны к образованию кристаллизационных трещин, так как имеют большой температурный интервал кристаллиза­ции и в сплавах возможно образование легкоплавких эвтектик: М§Си (Т_а1 = 485 °С), М§А1 (Г_п,, = 436 °С), М₆№ (Г_11Л = 508 °С). Рекомендуют начало и конец сварных швов выполнять на выводных планках, в первую очередь выполнять более длинные и с большим поперечным сечением сварные швы.

3. Деформируемые сплавы (например, системы М§-Мп) склонны к росту зерна и для них недопустим значительный перегрев в зоне терми­ческого влияния.

4. Рыхлая окисная пленка может насыщаться влагой и газами, при разложении которых в процессе сварки образуются поры. Поэтому необ­ходимо удалять при сварке все окисные частицы из сварочной ванны.

5. Из-за повышенной жидкотекучести магния для качественного формирования шва необходимо использовать подкладки из меди или коррозионно-стойкой стали.

6. В связи с низкими значениями температуры плавления, скрытой теплоты плавления и удельной теплоемкости при сварке магниевых сплавов по сравнению с алюминиевыми требуются пониженные значения сварочного тока.

7. Вследствие высокого коэффициента линейного расширения кон­струкции из магниевых сплавов могут иметь значительные сварочные деформации. Необходимо предусматривать меры по снижению остаточ­ных сварочных деформаций.

Перед сваркой полуфабрикаты из магниевых сплавов проходят рас­консервацию, вырезку элементов заготовок, разделку кромок и зачистку 15* под сборку-сварку. При расконсервации удаляют заводскую смазку и обезжиривают растворителями (уайт-спиритом, ацетоном и др.). Разделку кромок выполняют на вырезанных из полуфабрикатов (чаще всего лис­тов) заготовках при толщинах более 6 мм У-образную, а более 20 мм - Х-образную. Кромки заготовок и присадочный металл перед сваркой за­чищают механическим путем (щеткой, шабером, напильником) или трав­лением по специальной технологии.

Сварку магниевых сплавов в основном осуществляют вольфрамо­вым лантанированным или иттрированным электродом в аргоне (иногда в гелии) на переменном токе. Инертный газ аргон обеспечивает хорошую защиту сварочной ванны от окружающей атмосферы, а переменный ток способствует разрушению окисной пленки в периоды обратной полярно­сти вследствие катодного распыления. Для предотвращения попадания в металл окисной пленки с корня шва сварку ведут с полным проплавле­нием кромок на подкладках из металлов с малой теплопроводностью (аустенитные стали). С этой позиции менее технологичны нахлесточ- ные, тавровые и угловые соединения. Наилучшие защита зоны сварки и эффект катодного распыления обеспечиваются при малой длине дуги (1... 1,5 мм). Ориентировочные режимы сварки вольфрамовым электро­дом приведены в табл. 12.7.

Для сварки металлов толщиной более 5 мм может быть использова­на сварка плавящимся электродом со струйным переносом электродного металла на повышенных токах. Сварку плавящимся электродом осущест­вляют от источников постоянного тока на обратной полярности. Сварка магниевых сплавов плавящимся электродом осуществляется за один про­ход при толщинах до 5 мм без разделки кромок, толщинах 10... 20 мм - с У-образной разделкой с углом раскрытия 50... 60° и притуплением 2... 6 мм, при толщинах больше 20 мм - Х-образной разделкой.