Электроннолучевая сварка обеспечивает минимальное коробление изделия вследствие малой ширины шва. Поверхности алюминиевых деталей под электроннолучевую сварку следует подготавливать травлением с последующим шабрением кромок непосредственно перед загрузкой заготовки в вакуумную камеру. В отличие от всех других методов сварки плавлением электроннолучевую сварку алюминиевых сплавов благодаря малому объему сварочной ванны и узкому шву можно выполнять как на весу , так и на подкладках. Сварку сплавов, содержащих легко испаряющиеся элементы (магний, цинк и др.), предпочтительнее выполнять на весу , так как в этом случае облегчается удаление паров металла и повышается плотность сварных швов.

Погонная энергия при электроннолучевой сварке значительно меньше, чем при дуговой. Так, например, при сварке сплава АМгб толщиной 10 мм (ускоряющее напряжение 20 кВ, сила тока луча 140 мА, скорость сварки 72 м/ч) погонная энергия

Режимы полуавтоматической импульснодуговой сварки алюминиевых сплавов плавящимся электродом в аргоне

в 10 раз меньше, чем при аргоно-дуговой (напряжение дуги 18 В, сила тока 480 А, скорость сварки 12 м/ч). Механические свойства соединений, полученных электроннолучевой сваркой, либо превышают, либо равны соответствующим свойствам соединений, полученных аргоно-дуговой сваркой.

Электроннолучевая сварка позволяет выполнять соединения различных типов: стыковые, угловые (тавровые и нахлесточные), с отбортовкой кромок и др.

§ 11-2. Сплавы на основе магния

Чистый магний из-за малой коррозионной стойкости и малой прочности для сварных конструкций непригоден. В качестве конструкционного материала применяют сплавы магния с алюминием, марганцем, церием и др. (табл. 11-5). Из всех конструкционных материалов магниевые сплавы отличаются наименьшей плотностью (в 4 раза меньше, чем у стали), что обусловливает их применение для конструкций, у которых масса является основным показателем. В отличие от алюминиевых сплавы на основе магния и их сварные соединения имеют меньшую пластичность.

Маркируют магниевые сплавы буквой М с другой рядом стоящей буквой А для обрабатываемых сплавов и Л для литейных сплавов.

Собственная окисная пленка слабо защищает металл от воздействия атмосферы и влаги даже при комнатной температуре.

Таблица П-5

Состав и свойства магниевых сплавов, наиболее часто применяемых при сварке

Содержание элементов (не более) или пределы, %

Проникая сквозь рыхлую пленку, кислород непрерывно взаимодействует с внутренними слоями металла. Для повышения коррозионной стойкости его поверхность покрывают искусственной хроматной защитной пленкой.

При повышении температуры окисление магния резко усиливается, что затрудняет его сварку. Магниевые сплавы необходимо тщательно очистить от окиси магния и защитной пленки до начала сварки, а затем нанести защитную пленку на поверхность сварного соединения. Длительное хранение металла после зачистки до сварки ухудшает качество швов.

Наиболее широкое распространение при изготовлении сварных конструкций из магниевых сплавов имеет аргоно-дуговая сварка вольфрамовым электродом. При этом процессе легче осуществляется надежная защита сварочного пространства от воздействия воздуха. Ранее применявшиеся сварка угольным электродом с подачей в сварочную ванну флюсов и сварка покрытыми электродами в настоящее время потеряли свое значение.

Сварку в аргоне магниевых сплавов, так же как и алюминиевых, производят преимущественно переменным током, при этом обеспечивается достаточно полное удаление окисной пленки. Стыковые соединения сваривают на стальной подкладке с небольшой канавкой для формирования обратного валика. При сварке поддерживают возможно более короткую дугу. В данном случае полнее реализуются преимущества аргоно-дугового процесса - удаление окисной пленки действием электрического тока и надежная защита жидкого металла от окисления. Прочность сварных соединений составляет 60-90% прочности основного металла. Аргоно-дуговым способом также заваривают дефекты магниевого литья. Во избежание холодных трещин сваренные узлы обычно подвергают отжигу при температуре 250° С в течение 0,5-1 ч.

§ 11-3. Бериллий и его сплавы

Новый конструкционный металл - бериллий при малой плотности (1,84 г/см*) обладает исключительно большим модулем упругости (30 ООО кгс/мм), что обусловливает применение его в конструкциях, к которым предъявляются требования высокой жесткости и легкости. Бериллий имеет достаточно высокую температуру плавления (1283° С) и хорошую коррозионную стойкость во многих средах. Окисная пленка на бериллии также плотна, как и на алюминии, и в отличие от магния надежно защищает металл от окисления. Бериллий обладает достаточно высокой прочностью при нормальной {а = 40н-60 кгс/мм) и повышенной температурах.

Бериллий преимущественно производят металлокерамическим способом; он содержит в большом количестве кислород в виде окиси бериллия (1-3%), а также другие примеси. Эти примеси, хотя и повышают прочность металла, но существенно снижают