автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Исследование свариваемости и разработка технологии сварки распределенными источниками тепла алюминиево-литиевых сплавов

На правах рукописи

ОВЧИННИКОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ СВАРИВАЕМОСТИ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ИСТОЧНИКАМИ ТЕПЛА АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ

Специальность

05.03.06 «Технологии и машины сварочного производства»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва- 2003

Работа выполнена в Федеральном Государственном Унитарном Предприятии «Российская самолетостроительная корпорация «МиГ» и Московском Государственном Индустриальном Университете.

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Ямпольский В.М. Доктор технических наук, с.н.с Феклистов С.И. Доктор технических наук, профессор Гейкин В.А.

Ведущая организация: ФГУП «МГТП «Салют»

Защита диссертации состоится «10» февраля 2003 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д217.042.02 при Государственном научном центре - Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ) по адресу: 115088, Москва, ул. Шарикоподшипниковская, д.4, комн. 403.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦНИИТМАШ.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета,

Кандидат технических наук

и '

Клауч Д.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Совершенствование авиационной и космической техники неразрывно связано с решением проблемы снижения массы летательного аппарата, повышения его массовой эффективности и тактико-технических характеристик. Решающее значение при этом приобретает разработка и применение новых конструкционных материалов. К числу таких конструкционных материалов относятся высокопрочные термически упрочняемые алюминиево-литиевые сплавы (АЛС), разработанные группой специалистов под руководством академика И.Н. Фридляндера. Применение алюминиево-литиевых сплавов в сварных конструкциях летательных аппаратов позволит снизить их массу примерно на 12-15% за счет исключения болтовых и заклепочных соединений.

Сварные конструкции этого типа относятся к изделиям ответственного назначения, что обуславливает высокие требования к качеству и надежности сварных соединений. Наличие в сплавах магния и лития в количествах 1,8-2,3% усложняет их химический и фазовый состав, повышает склонность к образованию пор, включений оксидной пленки трещин в металле швов и зоне сплавления. Дефекты вызывают снижение прочностных характеристик сварных соединений и нарушение герметичности конструкции в целом. Так пористость в зоне сплавления снижает малоцикловую усталость соединений в 1,5-3 раза, а включения оксидной пленки являются также очагами зарождения усталостных трещин при эксплуатации конструкций. Влияние дефектов на снижение свойств сварных соединений усиливается при эксплуатации конструкций при криогенных температурах.

Поэтому, предупреждение дефектов в сварных соединениях алюминиевых сплавов является актуальной проблемой, решение которой позволит обеспечить требуемое качество и надежность сварных . конструкций и агрегатов.

Для обеспечения хорошей свариваемости полуфабрикатов алюминиевых сплавов, а также достижения высокого качества и надежности сварных конструкций из АЛС необходимо проведение комплексного системного исследования причин и механизма образования дефектов, связей между их появлением и влиянием на структуру и свойства сплавов. Полученные результаты исследований создают предпосылки для разработки научно-обоснованных технологических мер по предотвращению появления дефектов, а также принципов совершенствования процессов и технологий изготовления сварных конструкций, в частности агрегатов летательных аппаратов.

Цель и задачи работы. Цель работы - повышение качества сварных соединений алюминиево-лтЬ^^х н ^ конструкциях

ответственного назначения на б; зе ис^дрведиб^ехаш шов образования

С.П»тер5у)рг

9И51>»

газовых пор и совершенствования способов сварки плавлением в направлении повышения плотности металла шва и околошовной зоны.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

1) установить физико-химические закономерности процесса появления зародышей газовых пузырьков в сварочной ванне при сварке алюминиево-литиевых сплавов;

2) определить закономерности взаимодействия водорода с алюминиево-литиевыми сплавами при нагреве;

4) исследовать структуру поверхностных слоев алюминиевых сплавов в зависимости от их химического состава и условий нагрева;

5) определить физико-химические закономерности процесса развития пузырьков газа в объеме динамически подвижной ванны металла при сварке;

6) исследовать влияние структуры и газосодержания полуфабрикатов алюминиево-литиевых сплавов на образование и развитие газовых пузырьков при дуговой и электронно-лучевой сварке;

7) установить механизм и кинетику пузырьковой дегазации металла ванны алюминиево-литиевых сплавов;

8) определить механизм поведение водорода в порах при остывании металла шва;

9) установить механизм формирования соединения при сварке пористых металлических материалов;

10) разработать металлургические и технологические меры предупреждения возникновения дефектов в сварных соединениях;

13) предложить и опробовать в производственных условиях технологические процессы сварки конструкций из алюминиево-литиевых сплавов.

Методы научных исследований. В ходе выполнения работы были использованы методы оптической, сканирующей электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального и рентгенострукгурного анализов, а также методы определения механических свойств сварных соединений. Для обработки экспериментальных данных применены методы математической статистики, планирования эксперимента и регрессионного анализа.

Исследования были выполнены на образцах алюминиевых сплавов 1201, Амгб и алюминиево-литиевых сплавов систем легирования 1л (1420), А1-Си-1л (1460).

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые результаты:

1. При сварке плавлением алюминиево-литиевых сплавов одновременно проявляются эндогенный и экзогенный механизмы возникновения зародышей газовых пузырьков. Эндогенный механизм возникновения зародышей газовых пузырьков реализуется при

поступлении в ванну частиц оксидной пленки с поверхности кромок и присадочной проволоки, при наличии в основном металле внутренних дефектов в виде несплошностей и микропор, а также за счет выделения водорода из пересыщенного раствора на стадии кристаллизации металла шва. Зародыши газовых пузырьков по экзогенному механизму образуются в процессе термодеформационного цикла на базе дефектов обработки торцовой поверхности свариваемых кромок и имеющихся на этой поверхности газообразующих веществ, а также в результате диссоциации соединений поверхностного слоя.

2. Экзогенный механизм образования зародышей газовых пузырьков в процессе сварки реализуется при диссоциации соединений поверхностного слоя на АЛС ( 1лН , 1л2С03 и др.) с выделением газов. Слой ЫОН со стороны корня шва препятствует свободному выделению газов (диссоциация начинается с 700°С) и на базе ее дефектов, как на подложке формируются зародыши газовых пузырьков, поступающие затем в сварочную ванну.

Поверхностный слой на АЛС содержит собственно оксидную пленку на основе соединений ЫОН, 1л20, ГЛгСОз, А1203, гпО (и их комплексов) и слоя урупненных зерен с пониженным содержанием легирующих компонентов. Скорость роста толщины поверхностного слоя АЛС определяется температурой нагрева, химическим составом сплава и условиями нагрева: она линейна для сплавов системы А1-Си-1л, а для сплавов систем А1-М§-1л наблюдается резкое возрастание скорости окисления при температуре нагрева более 420°С.

3. Образование микропористости в зоне сплавления алюминиево-литиевых сплавов происходит за счет перераспределения водорода между матрицей сплава и фазами с повышенным содержанием лития. Под действием сварочного нагрева в зоне сплавления происходит оплавление фаз, обогащенных литием (твердо-жидкое состояние сплава), и интенсивное растворение в них водорода. На стадии охлаждения сварного соединения вследствие резкого снижения растворимости газов водород выделяется в виде микропузырьков по границам зерен с формированием микропористости. Образованию микропор способствует распределение остаточных напряжений в соединениях АЛС, характеризующееся максимумом растягивающих напряжений в зоне сплавления. Данное явление является причиной снижения показателей ударной вязкости по зоне сплавления соединений АЛС, выполненных электроннолучевой сваркой.

Применение импульсного ввода тепла и распределения энергии дуги в зоне нагрева позволяют снизить уровень остаточных напряжений и относительную микропористость в сварных соединениях АЛС.

4.Разработана модель, описывающая кинетику развития пузырьков с учетом диффузионных процессов и гидродинамической ситуации в ванне жидкого металла. Показано, что наибольшее влияние на рост пузырьков в средней части ванны оказывают конвективные потоки. В пограничной зоне, прилегающей к твердой фазе, превалирует диффузионный механизм развития пузырьков, обеспечивающий ускоренный рост более мелких пузырьков.

Пузырьки при электроннолучевой сварке АЛС развиваются за счет поступления в их объем легкоиспаряющихся компонентов сплава (магния, лития, цинка) на участках полуфабриката с локальной ликвацией легирующих элементов.

5. Всплывание пузырьков из ванны при дуговой сварке АЛС протекает в течение всего времени ее существования в виде чередующихся стадий дегазации с высокой и низкой активностью. Стадийность процесса дегазации ванны жидкого металла является следствием дискретного характера роста пузырьков за счет их коалесценции. Более полной дегазации ванны при дуговой сварке алюминиево-литиевых сплавов способствует периодическое повышение температуры расплава у зоны сплавления.

Определена возможность дегазации пузырьков в парогазовый канал при электронно-лучевой сварке. Интенсификации данного процесса способствует периодическое повышение температуры жидкой пленки на стенке канала, в пределах которой существует пузырек, что позволяет снизить кинематическую вязкость и поверхностное натяжение расплава, влияющих на кинетику дегазации ванны.

6. На основе численных расчетов кинетики термодиффузии водорода из объема кристаллизующегося металла с учетом температурных зависимостей коэффициента диффузии и растворимости, установлено, что в алюминиево-литиевых сплавах на стадии остывания металла происходит интенсивное поглощение порами водорода из объема металла. После снижения температуры ниже температуры образования гидрида лития начинается процесс абсорбции водорода из газонаполненных пор в металл.

7. На основе анализа модели возникновения зародышей газовых пузырьков на базе расслоений основного металла теоретически обоснован механизм получения соединений при электронно-лучевой сварке пористых металлических материалов за счет локальной капиллярной пропитки каналов в пористых материалах расплавом сварочной ванны.

Практическая ценность работы. Результаты выполненных комплексных теоретических и экспериментальных исследований легли в основу разработки металлургических и технологических мероприятий по предотвращению дефектов при дуговой и электронно-лучевой сварке конструкций из алюминиево-литиевых сплавов, которые отражены в технологических инструкциях и рекомендациях.

Предложены и усовершенствованы процессы сварки конструкций из алюминиево-литиевых сплавов вращающимся электродом (в сочетании с дополнительной подачей импульсов тока на периферийной части ванны и импульсной подачей присадочной проволоки) и сканирующим электронным лучом несимметричного сечения в фокальной плоскости.

Разработаны технологические методы оценки склонности полуфабрикатов из АЛС к образованию дефектов при сварке.

Технологические разработки защищены авторскими

свидетельствами и патентами и внедрены в производство.

Материалы данной работы используются в учебном процессе Московского государственного индустриального университета при подготовке инженеров и аспирантов в области сварки и ремонта конструкций из алюминиевых сплавов.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались, начиная с 1987 года. Основные положения работы доложены на Всесоюзной научно-технической конференции "Электронно-лучевая сварка в судовом машиностроении" (г. Николаев, 1987-1989 г.), XI Всесоюзной научно-технической конференции по электронно-лучевой сварке (г. Ленинград, 1991 г.), УП научной конференции 'Технологическая теплофизика" (г. Тольятти, 1988 г.), П и Ш научно-технической конференции по сварке цветных металлов и сплавов (г. Киев 1986 г., г. Тольятти 1990 г.), П Международной конференции по сварке цветных металлов (г. Варшава, 1988 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Сварка и контроль -2001» (г. Воронеж, 2001 г.), 5-ой Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии в машиностроении» (г. Пенза, 2002 г.), Международной конференции по металлургии и сварке алюминиевых сплавов (г. Виржиния, США, 2001 г.).

На различных семинарах совещаниях Центрального Российского Дома Знаний 1988, 1989, 1993, 1994, 1996, 2000 г.г., на конференциях МГИУ и МГТУ - МАТИ им. К.Э. Циолковского.

Публикации. Основное содержание выполненных работ отражено в более 90 работах соискателя, в том числе 37 статьях в различных журналах, 34 авторских свидетельствах и патентах, тезисах семинаров и

научных трудах институтов. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных выводов, заключения, библиографического перечня и приложений. Основной текст диссертации изложен на 36£ страницах, содержащих иллюстрации и таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введение дан анализ состояния и тенденций развития алюминиево-литиевых сплавов, обоснована актуальность темы работы, сформулированы ее цель и задачи исследования.

Глава 1. ВЫСОКОПРОЧНЫЕ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫЕ СПЛАВЫ В КОНСТРУКЦИЯХ СОВРЕМЕННЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ.

В первой главе приведен анализ конструктивных особенностей сварных агрегатов летательных аппаратов из алюминиево-литиевых сплавов. Обобщены данные по механическим свойствам и технологическим характеристикам отечественных и зарубежных алюминиево-литиевых сплавов. Представлены данные анализа дефекгации сварных соединений, который показывает, что одним из самых распространенных и опасных дефектов швов при сварке алюминиевых сплавов являются поры.

Проблеме предупреждения пор при сварке плавлением алюминиевых сплавов уделялось большое внимание. Среди отечественных ученых, представляющих разные научные школы и направления в изучении этой проблемы, можно назвать A.A. Алова, A.A. Ерохина, В.В. Фролова, Г.Д. Никифорова, Д.М. Рабкина, М.А. Абралова, А.Я. Ищенко, И.Р. Пацкевича, Г.Ф. Деева, А.И. Горшкова, Б.А. Колачева, Г.Е. Лозеева и многих их учеников.

Процесс образования пор относится к сложным физико-химическим явлениям. Его развитие обусловлено не только свойствами свариваемого металла, но и особенностями сварочного процесса. Природа пор коренным образом отличается от природы других внутренних дефектов, возникающих при сварке: трещин и оксидных включений.

Вопросы образования пор при сварке алюминиевых сплавов отражены в работах Г.Д. Никифорова, Д.М. Рабкина и A.A. Алова. Г.Д. Никифоров рассматривал процесс образования пор как многофакторный гетерофазный физико-химический процесс, протекающий в несколько стадий: зарождение пузырьков, их развитие в объеме, пузырьковая

дегазация ванны и превращение пузырьков в поры при кристаллизации. Происхождение зародышей газовых пузырьков подразделяется на эндогенное - внутри объема сварочной ванны, преимущественно в результате гетерогенного выделения из пересыщенного раствора газов, и экзогенное - вне объема сварочной ванны, вследствие гетерогенного выделения газов при пиролизе и протекания реакций между веществами, находящимися на поверхности кромок и присадочной проволоки. При этом гомогенное возникновение зародышей газовых пузырьков в объеме сварочной ванны считается маловероятным.

Механизм образования зародышей пузырьков является более узким понятием, чем механизм образования пор.

Основным газом в зародышах пузырьков является водород. Источники водорода делятся на металлургические и технологические (по классификации A.A. Алова), а также внутренние и внешние (по классификации Г.Д. Никифорова). К внутренним (металлургическим) источникам относят водород, содержащийся в основном металле, и переходящий в шов в результате диффузии из-за большей его растворимости в жидком алюминии. К внешним (технологическим) источникам относят: водород, содержащийся в защитном газе; водород, образующийся из-за диссоциации паров воды в зоне дуги, присутствующих в защитном газе или попавших в нее из атмосферы; водород, образующийся от взаимодействия с нагретым металлом влаги, адсорбированной поверхностями основного и присадочного металла и входящей в состав гидратированных оксидов.

Для традиционных алюминиевых сплавов превалирующим является эндогенный механизм образования зародышей газовых пузырьков на базе тугоплавких плохо смачиваемых оксидных включений, находящихся в основном металле, а также образовавшихся при разрушении поверхностных пленок на свариваемых кромках и присадочном металле (капиллярные дефекты этих пленок содержат влагу и другие газообразующие вещества).

По мнению A.A. Алова образование пор в сварных соединениях алюминиевых сплавов связано со структурой алюминиевых сплавов и наличием внутренних дефектов. Образование внутренних дефектов в виде расслоений зависит от наличия в металле водорода в виде пор и пересыщенного твердого раствора. При этом водород может перераспределяться в объеме металла на различных стадиях технологического процесса изготовления полуфабрикатов.

Вопросы образования пор при сварке алюминиевых сплавов более или менее полно отражены в работах Г.Д. Никифорова и Д.М. Рабкина. Г.Д. Никифоров различал в основном два механизма образования пор: при сварке алюминия (чистого или легированного) и при сварке алюминиево-магниевых сплавов. Если в первом случае он связывал механизм

преимущественно со скачком растворимости водорода при переходе из твердого состояния в жидкое, то во втором случае (при сварке А1-М§ сплавов) роль скачка растворимости практически не имеет значения. Магний увеличивает растворимость водорода в алюминии. На поверхности сплавов присутствует оксидная пленка, состоящая из окислов алюминия и магния. Такая пленка имеет большую толщину, меньшую плотность из-за дефектов ее строения и больший запас влаги. Попадающие в сварочную ванну частицы пленки содержат остатки влаги, которая разлагается с выделением водорода. Образовавшийся водород в дефектах пленки переходит в молекулярную форму и затем выделяется в жидком металле ванны в виде пузырьков, минуя стадию растворения.

При исследовании условий дегазации ванны при сварке титановых сплавов Г.Д. Никифоровым совместно с В.В. Редчицем был установлен механизм возникновения зародышей газовых пузырьков на базе дефектов торцевой поверхности свариваемых кромок перед сварочной ванной.

По мнению Д.М. Рабкина, помимо скачка растворимости водорода при переходе из твердого состояния в жидкое, существенную роль в образовании пор при сварке алюминиевых сплавов играет зарождение парогазовых пузырьков в области перегрева сварочной вакны. Поэтому газы в порах могут иметь сложный состав. Однако решающую роль играет водород. Кроме того, Д.М. Рабкин придает немаловажное значение легкоиспаряющимся компонентам сплавов (Хп, 1л и др.). При охлаждении металла пары этих компонентов конденсируются на поверхности пор.

В работах М.А. Абралова показана возможность образования зародышей газовых пузырьков вне сварочной ванны на фронте плавления при сварке АЛС (экзогенное зарождение по Г.Д. Никифорову), обусловленное особенностями структуры и состоянием поверхностных оксидных пленок, содержанием в них влаги и других газообразующих веществ. Интенсивность вспучивания и количество выделяющихся газов зависит от особенностей подготовки поверхностного слоя образцов перед сваркой. Наиболее бурно процесс выделения газов происходит при сварке старотравленных образцов. В качестве мер предупреждения пористости в швах алюминиево-литиевых сплавов предлагалось: удалять поверхностный слой путем размерного травления на глубину 0,10-0,20 мм, изменять состав соединений в поверхностном слое путем нагрева заготовок в вакууме до температуры 450-465°С, использовать при сварке флюсы и флюс-пасты на основе фтористых и хлористых соединений щелочных металлов. При этом состав газов в порах носил сложный характер.

Возникшие зародыши газовых пузырьков получают развитие преимущественно в хвостовой части сварочной ванны за счет дополнительного водорода, поступающего из защитного газа, в результате взаимодействия адсорбированной и капиллярно-конденсированной

(поверхностями основного и присадочного металлов) влаги с нагретым металлом, а также диссоциации гидратированных оксидов.

На основе отмеченных представлений о механизмах и основных источниках развития зародышей газовых пузырьков были предложены основные технологические мероприятия по предотвращению газовой пористости: механическая обработка, травление, шабрение и обезжиривание кромок перед сваркой, надежная защиты сварочной ванны и корня шва инертным газом, снижение содержания влаги в защитном газе, ограничение содержания водорода в основном металле, травление и химическое полирование присадочной проволоки, отраженные в производственных инструкциях ВИАМа и НИАТа. Указанные меры направлены на предотвращение образования зародышей пузырьков в сварочной ванне. Однако, несмотря на уменьшение пористости при сварке алюминиево-литиевых сплавов, их применение не решало полностью проблему предотвращения пор.

В работах А.Я. Ищенко было показано, что для снижения пористости сварных соединений алюминиевых сплавов перспективным является интенсификации процесса дегазации сварочной ванны за счет наложения несимметричных импульсов на дугу. Данный путь снижения пористости сварных соединений АЛС требует дополнительного исследования.

Так как для образования зародышей газовых пузырьков по эндогенному механизму необходимо поступление в ванну тугоплавких плохо смачиваемых частичек оксидов, то важным представляется изучение причин возникновения оксидных включений. В работах А.Я Ищенко, Г.А.Славина , З.А. Юсуфовой показано, что распространенным дефектом при сварке стыковых, торцевых и тавровых соединений алюминиевых сплавов являются включения оксидной пленки. Основными причинами образования оксидных включений считаются наличие загрязнений на свариваемых кромках и присадочной проволоке, а также окисление кромок в процессе сварки со стороны корня шва при наличии зазора в стыке. Окисление кромок начинается с температуры 360-400° С в зоне перед сварочной ванной.

Анализ литературных данных показал, что несмотря на значительное число работ, посвященных повышению качества сварных соединений алюминиевых и алюминиево-литиевых сплавов, проблема получения высокопрочных сварных соединений до сих пор не решена. Противоречивый характер в объяснении влияния различных факторов на пористость обусловлен отсутствием достоверного механизма образования пор в сварных соединениях АЛС, а также их связи с образованием других дефектов.

Исходя из заключения по литературному обзору, поставлена цель и выделены отдельные задачи настоящей работы, определены основные методики проведения экспериментов.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА И КИНЕТИКИ ОБРАЗОВАНИЯ ПОР В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ А ЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ.

Во второй главе приведены результаты исследований механизма и кинетики образования газовых пор в сварных соединениях алюминиево-литиевых сплавов. Механизм образования пор рассматривается как гетерофазный физико-химический процесс, реализацию которого необходимо оценивать с учетом суммарного эффекта от всех его стадий, протекающих в конкретных условиях, в соответствии с методологическим подходом, сформулированным в работах Г.Д. Никифорова и В.В. Редчица. Исследуются следующие стадии процесса порообразования: возникновение зародышей газовых пузырьков, развитие газовых пузырьков в объеме, отрыв газового пузырька от подложки и его подъем к поверхности ванны, переход газового пузырька через межфазную границу зеркала ванны или его фиксация при кристаллизации расплава.

Механизмы образования зародышей пузырьков

В работе показано, что при сварке алюминиево-литиевых сплавов одновременно проявляются экзогенный и эндогенный механизм возникновения зародышей газовых пузырьков. Проявление каждого механизма и превалирование одного механизма над другим определяется видом полуфабриката, способом выплавки слитка и наличием в его структуре металлургических дефектов, условиями сварки, видом подготовки основного металла и присадочной проволоки под сварку.

При сварке традиционных алюминиевых сплавов и АЛС стимуляторами возникновения зародышей газовых пузырьков по эндогенному механизму выступают тугоплавкие плохо смачиваемые включения, попадающие в ванну с поверхности основного и присадочного металла (рис. 1а). В случае сварки полуфабрикатов большой толщины (штамповки, поковки, прессполосы) на возникновение зародышей газовых пузырьков по эндогенному механизму существенно влияет металлургическая наследственность сплава т.е. наличие в структуре рыхлот, микропор, расслоений (рис. 1 б).

Экспериментально подтверждено, что при сварке АЛС готовыми зародышами газовых пузырьков при эндогенном их происхождении

являются тугоплавкие плохо смачиваемые оксидные включения, находящиеся внутри полуфабрикатов, а также дефекты структуры полуфабриката, микропоры, рыхлоты и расслоения. Исследования структуры полуфабрикатов АЛС большой толщины (штамповка) выявили наличие участков ликвационной неоднородности, проявляющейся в локальном повышении содержания лития и магния на границах зерен. Эти участки проявляются на макрошлифах в виде зон повышенной травимости (рис.2), вызванной повышенным содержанием лития и магния. На участках ликвационной неоднородности обнаруживаются протяженные выделения легкоплавких фаз типа А^М^Гл.

Для моделирования стимулирующего действия расслоений на эндогенное формирование зародышей газовых пузырьков при сварке был разработан составной образец в виде трехслойного пакета (рис.За). В среднюю часть пакета помещали вставку из листа сплава 1420 после нагрева на воздухе в течение 30 минут до 480°С. При сварке такого образца зародыши газовых пузырьков (со светлой внутренней поверхностью) образуются на границе раздела поверхности вставки и матрицы образца (рис.Зб). Если стенки полости такого конического дефекта плохо смачиваются жидким металлом (при наличии оксидов), то образуется мениск выпуклой формы с давлением в первичном пузырьке меньше внешнего (рис.Зв). В этом случае поверхностные силы будут способствовать росту пузырька и переходу его из положения I в положение П в результате чего сформируется устойчивый газовый пузырек.

Анализ расчетной схемы цилиндрического открытого с двух сторон дефекта (модель капиллярного канала в пористом материале) (рис.4) показал, что если стенки полости такого дефекта смачиваются жидким металлом, то образуется вогнутый мениск. В этом случае капиллярные силы будут способствовать проникновению жидкого металла внутрь канала. Глубина проникновения жидкого металла определяется диаметром канала, распределением температур в пористом материале в процессе нагрева. Необходимым условием является удаление газов из капиллярного канала.

Эндогенный механизм

А - оксидные пленки с поверхности основного и присадочного металла

Экзогенный механизм

В - поверхностный слой на основном металле

V"/-/-

\/ ' / А \

V, / 1

-

' / //, /\ ////'/

о

Б - металлургическая наследственность полуфабрикатов

Г - дефекты торцовых поверхностей кромок

/ И*

4Х-

Д - водород, растворенный в основном металле (внутренний) [н30 (см7 мог)

Е - дефекты поверхности присадочного металла(проволоки)

1.5 1.0 в,з

7

) ча

ГО»

г*

550 «40 710 »30 Т,°С

Рис.1. Схемы возникновения зародышей газовых пузырьков по эндогенному и экзогенному механизму при сварке АЛС.

1-сварочная ванна,2-несмачиваемое тугоплавкое включение,3-зародыш газового пузырька,4-газовый пузырек,5-газовая пора в закристаллизовавшемся металле,6-дефекты механической обработки торцовой поверхности расплавляемых кромок, 7- поверхностный слой, 8 -расслоение в основном металле, Т3 - изотерма, ограничивающая зону активного формирования закрытых газовых полостей, Т, - изотерма плавления.

I 1

' I

> -л

)

I ' • I • ' ' '■**{' 1 ,1

|| 1', ' .4 I- ..

Рис.2. Расслоение по включениям в структуре штамповки из сплава 1420ТВ1. хЮО.

Рис.3. Моделирование стимулирующего действия расслоений на эндогенное образование зародышей газовых пузырьков.

А -составной образец (1-вставка,2-матрица,3- электронный луч); Б -газовые пузырьки на границе раздела матрицы и вставки; В -схема формирования устойчивого газового пузырька на базе расслоения.

На интенсивность образования зародышей газовых пузырьков по эндогенному механизму существенно влияет способ выплавки слитков AJIC. Наименьшее образование зародышей газовых пузырьков отмечено при получении слитков в вакуумно-индукционных печах с последующей выдержкой в вакуумном миксере и разливкой в инертном газе. Отмеченный факт является следствием снижения общего газовыделения при нагреве полуфабрикатов из AJIC и содержания оксидных и флюсовых включений в их структуре.

Металлографические исследования показали, что для алюминиево-литиевых характерно образование микропор в зоне сплавления сварного соединения. Диаметр микропор составляет 0,008-0,06 мм. Образование микропор связано с наличием интерметаллидных фаз, обогащенными литием. Микропоры располагаются как внутри этих фаз, так и на границе между ними и основой сплава. Формирование микропор связано с повышенным поглощением водорода интерметаллидными фазами, обогащенными литием (5,8-9,5 см3/100 г), в процессе сварочного нагрева. При охлаждении количество поглощенного водорода резко снижается. Это приводит к образованию микропор в зоне сплавления сварного соединения. Данное явление может быть одной из причин снижения показателей ударной вязкости по зоне сплавления соединений AJIC, выполненных электроннолучевой сваркой.

В работе установлено, что при сварке листов алюминиево-литиевых сплавов экзогенный механизм возникновения зародышей газовых пузырьков стимулирует газосодержащий поверхностный слой на основном металле, формирующийся в процессе производства и термической обработки полуфабрикатов (рис.1 в).

Исследования структуры поверхностного слоя показали, что его толщина и фазовый состав зависит от химического состава алюминиево-литиевых сплавов и температуры нагрева при термообработке. Поверхностный слой на АЛС состоит из гидратированных оксидов и укрупненных зерен с пониженным содержанием легирующих элементов -лития и магния. В поверхностном слое присутствуют дефекты в виде микрополостей и несплошностей (рис.5). Оксидная пленка имеет сложную структуру на основе ИОН, М§0, (1л20 х А1203 ) для сплава 1420 и 1ЛОН, (1л20 х А1203) для сплава 1460.

Окисление алюминиево-литиевых сплавов и изменение толщины поверхностного слоя исследовали в диапазоне температур 300-520°С на образцах в виде дисков толщиной 1 мм и диаметром 5 мм при нагреве в печи на воздухе (рис.6). Суммарная толщина и фазовый состав поверхностного слоя для сплавов АМгб, 1420, 1201 и 1460 приведены в табл.1.

Рис.5. Микроструктура (а) и дефекты (б) в поверхностном слое листов

АЛС.

Д, мм

0,25

о,го 0,(5 0,10 0,05

о

300 -35(3 400 450 500 550 Т,°С

Рис.6. Зависимость толщины поверхностного слоя (оксидной пленки и слоя укрупненных зерен) AJIC от температуры нагрева при выдержке 30

минут.

Таблица 1. Структура и толщина поверхностного слоя на листах сплавов АМгб, 1420,1201 и 1460 в состоянии поставки

Сплав Состав фаз в поверхностном слое Толщина поверхностного слоя, мм

составляющих оксидной пленки Общая

АМгб MgO MgO + А120з (шпинель) 0,06-0,08 0,011-0,038 0,12-0,18

1420 LiOH + 1Л2СО3 MgO MgO + AI2O3 (шпинель) АЬОз 0,009-0,012 0,01-0,02 0,038-0,049 0,003-0,005 0,25-0,31

1201 JT -AI2O3 0,005-0,008 0,008-0,01

1460 Li0H + Li2C03 Li20 + A1203 AhO, 0,009-0,012 0,005-0,009 0,003-0,005 0,06-0,11

При наличии поверхностного слоя образование зародышей газовых пузырьков происходит следующим образом: на переднем фронте сварочной ванны происходит интенсивное выделение газов как из металла, так и из самого поверхностного слоя. Соединение 1ЛОН сохраняет свою прочность до температуры порядка 700-750°С и

препятствует свободному удалению газов. Выделяющиеся газы заполняют микродефекты поверхностного слоя. При приближении фронта плавления сварочной ванны на дефектах поверхностного слоя формируются зародыши пузырьков, попадающие затем в расплав. Установлено, что большую долю составляют зародыши газовых пузырьков, сформировавшиеся на поверхностном слое со стороны проплава шва.

Толщину поверхностного слоя на АЛС можно уменьшить при снижении температуры нагрева под закалку до 410-420°С, за счет проведении нагрева под закалку в селитровых расплавах и в печах в атмосфере защитных газов.

В работе установлено проявление экзогенного механизма возникновения зародышей пузырьков на базе дефектов торцевой поверхности кромок при сварке высокопрочных алюминиевых сплавов, заключающийся в следующем:

- под действием термических усилий, возникающих в процессе сварки, кромки сближаются, и поверхностные дефекты образуют герметичные полости, на внутренней поверхности которых присутствует влага (адсорбированная, гидратированная);

- при нагреве кромок пары влаги взаимодействуют с металлом с выделением водорода в объем дефектов торцевой поверхности;

- в момент расплавления стыка на месте таких закрытых полостей формируются готовые зародыши пузырьков, которые при перемещении источника нагрева попадают в сварочную ванну.

Согласно расчетам, подтвержденным экспериментально, при дуговой сварке алюминиевых сплавов условие образования закрытых полостей выполняется, если V > 0,6 Яг , где - величина шероховатости кромок. Расчеты, выполненные для случая сварки пластин из сплава 1420 толщиной 3 мм, показывают (рис.7), что образование закрытых полостей начинается на участке упругой деформации микровыступов при 180-250°С, когда на торцевой поверхности уже начинаются химические реакции с выделением газов. Участок пластической деформации металла, на котором интенсивно образуются заполненные газом герметичные полости перед перемещающейся ванной, ограничен изотермой 480°С. При этом величина сближения кромок превышает значения в реальных условиях механической обработки соединяемых кромок.

Расчеты и фрактографические исследования поверхности излома частично или полностью расплавленного стыка (рис.8) подтверждают, что на таких участках вблизи ванны интенсивно развивается физический контакт. Однако для сплава 1420, как и других алюминиево-литиевых сплавов, отсутствуют зоны диффузионного схватывания металла. Это объясняется наличием на поверхности выступов кромок оксидных пленок, препятствующих диффузионному схватыванию. Закрытые полости в этом

случае образуются за счет упруго-пластической и пластической деформации металла микроскопической поверхности торцов кромок.

то;

Vе ;|Г 2\М04мм Уев

/ «« л^Д 6, «Чмм2

' ' «Л, г,ет

см

Рис.7. Расчетные кривые распределения Т=А[х), |б| =^(х), 2У=1(х), еог (1420К(х).

Рис.8. Поверхность излома сварных образцов сплава 1420 при частичном проплавлении стыка.

Формированию зародышей газовых пузырьков по экзогенному механизму способствуют особенности взаимодействия алюминиево-литиевых сплавов с водородом, обусловленные высоким содержанием лития в АЛС. Определено, что алюминиево-литиевые сплавы имеют высокий уровень поглощения водорода в диапазоне температур 400-500°С на 3-4 порядка превышающий растворимость водорода в алюминии с максимумом при температуре 425-430°С. При дальнейшем повышении температуры количество поглощенного водорода резко снижается и составляет 0,09-0,1 см3/100г. Это создает условия для повышения давления в герметичных полостях непосредственно перед сварочной ванной.

Пористость швов увеличивается с ростом содержания влаги и наличием загрязнений на торцовых поверхностях свариваемых кромок. Так при сварке образцов, вырезанных на гильотинных ножницах, суммарная площадь пор достигала 72 мм 2 /100 мм шва, а после шабрения торцовых поверхностей кромок пористость снизилась до 17 мм 2 /100 мм швы. При росте времени вылеживания образцов до сварки в термостате над водой количество пор в металле швов увеличивается, причем оно больше у образцов с более низким классом чистоты обработки торцевой поверхности кромок.

В условиях электронно-лучевой сварки алюминиевых сплавов образование зародышей газовых пузырьков происходит за счет проявления как экзогенного, так и эндогенного механизма. Инициаторами зарождения газовых пузырьков по эндогенному механизму служат внутренние дефекты основного металла в виде газовых микропор, микрорыхлот, оксидных включений и расслоений, являющихся следствием недостаточной термомеханической проработки и дегазации металла в процессе плавки и изготовления полуфабриката. Вероятность применения в сварных конструкциях полуфабрикатов, имеющих внутренние дефекты, можно исключить путем совершенствования технологии их металлургического производства или введения специальных проб для селективного отбора. Предпочтение отдать следует первому пути, так как при селективном отборе неизбежно возрастают затраты, связанные с отбраковкой полуфабрикатов непосредственно у изготовителя летательных аппаратов. В то же время при ЭЛС встык количество вносимых в объем ванны устойчивых зародышей газовых пузырьков, образующихся по экзогенному механизму на базе дефектов обработки торцовой поверхности свариваемых кромок, в несколько раз больше, чем на базе внутренних дефектов основного металла.

На основе полученных представлений о механизмах возникновения зародышей газовых пузырьков при сварке плавлением высокопрочных алюминиево-литиевых сплавов можно заключить, что: для предупреждения пористости, связанной с проявлением эндогенного механизма, необходимо создать условия, препятствующие образованию

зародышей газовых пузырьков в ванне (специальная подготовка поверхности кромок и присадочной проволоки, селективный отбор основного металла); для предупреждения пористости, связанной с проявлением экзогенного механизма, необходимо интенсифицировать процесс пузырьковой дегазации ванны. Для оценки эффективности данного направления необходимо исследовать кинетику развития зародыша газового пузырька.

Развитие пузырьков газа в объеме в подвижной ванне металла

Пузырьки, сформированные по экзогенному механизму на стадиях нагрева и расплавления стыка кромок, развиваются в объеме в течение всего времени существования ванны. Зародыши газовых пузырьков могут увеличиваться в объеме как за счет диффузии водорода из пересыщенного расплава, так и в результате объединения между собой. Принимая во внимание характер изменения растворимости водорода в алюминии от температуры, следует ожидать, что для алюминиево-литиевых сплавов наиболее вероятно развитие диффузионных процессов на стадии кристаллизации (растворимость водорода с понижением температуры уменьшается). При ограниченном количестве водорода в растворе развитие зародышей газовых пузырьков в первую очередь определяется возможностью их объединения между собой. Вероятность коалесценции зависит от устойчивости свободной тонкой пленки, образующейся между пузырьками, как с различным, так и с одинаковым радиусом.

Кинетику развития пузырьков в результате протекания диффузионных процессов наиболее точно описывает предлагаемая автором модель, учитывающая гидродинамическую ситуацию в ванне:

1. Гидродинамическая ситуация в ванне складывается из турбулентного течения в головной ее части и ламинарного - в хвостовой.

2. Суммарный поток водорода в пузырек складывается из термодиффузионного, направленного нормально к поверхности плавления, и потока, вызванного всплыванием пузырька, являющегося следствием конвекции жидкого металла ванны. Сила вязкого сопротивления расплава сварочной ванны движению пузырьков пропорциональна их размерам, тогда как для атомов водорода величина гидродинамического сопротивления равна нулю.

3. Вокруг газового пузырька существует диффузионный пограничный слой толщиной 60 (рис.9) . В этом слое характер движения металла практически не влияет на процесс диффузии. За счет потоков водорода в сторону пузырька в пограничном слое повышается его концентрация. При этом гидродинамическое равновесие описывается законом Сивертса и переход газа через слой £о в объем пузырька

осуществляется по механизму концентрационной диффузии согласно уравнению Фика.

4. Концентрация газа в объеме ванны принимается при ее перемещении квазистационарной.

5. Основная масса металла ванны вследствие конвекции изотермична, за исключением пограничного слоя толщиной Дув (рис.9) , в котором температура изменяется от Т1 до Т ( Т-средняя температура ванны, для алюминиевых сплавов при дуговой сварке в инертных газах -850°С ). Характер движения металла в этом слое определяется его вязкостью. Термодиффузионные потоки водорода из-за больших температурных градиентов наиболее интенсивны в этом пограничном слое. Скорость жидкого металла на границе с твердым приближается к нулю, а при удалении от нее на расстояние Ду0 становится равной некоторому значению Ц.

Рис.9. К расчету кинетики роста газовых пузырьков при конвективно-диффузионном массопереносе.

Учитывая все эти условия и используя преобразованное уравнение Фика, количество выделившегося в пузырек водорода можно рассчитать, решая дифференциальное уравнение конвективно-диффузионного массопереноса методом конечных разностей с использованием уравнения, полученного автором совместно с В.В.Редчицем:

I Т>ТУо>Тг

ч ч

жид Т» с

где:

Р-Р +

(2)

Ик-д- 2У$о

КуУР- [И]о

Со =

Vг.

(3)

(4)

где - объем водорода, продиффундировавшего через слой 8о , см ; - коэффициент диффузии ,см /с; в - поверхность диффузии, см2;

АГ- время диффузии, с ; - поверхностное натяжение на границе

раздела жидкость-газ, дин/см; I* - полный конвективный поток газа в единицу времени на поверхность пузырька; 1Д- полный поток водорода в единицу времени на пузырек (диффузионная составляющая массопереноса); - время всплывания пузырька, с ; [Н]о - исходная концентрация водорода, см3 /г ; Р - барометрическое давление, г/см2 ; [Н]к-д - квазистационарная концентрация газа в пограничном слое, достигаемая в результате конвективно-диффузионного притока водорода за время о установления концентрационной диффузии водорода в

пузырек при [Н]к-д > Кг уР , см /г ; Кг - коэффициент

растворимости; Л у0 - толщина пограничного слоя, см.

Используя выражения (1)-(4) были проведены численные расчеты роста пузырьков на примере однопроходной сварки встык пластин из сплава 1420 толщиной 3 мм электрической дугой по схеме линейного источника тепла, движущегося со скоростью 3 мм/с (рис.10). Согласно расчетам наибольшую экстенсивность имеют потоки водорода в пузырек, вызываемые фактором их всплывания в поле силы тяжести. Однако с уменьшением радиуса пузырька разница между диффузионным потоком газа на пузырек и потоками за счет ламинарного или турбулентного движения жидкого металла уменьшается и для пузырьков меньше определенного размера превалирует диффузионный механизм. Несмотря на снижение конвективной составляющей потока, наибольший суммарный поток водорода в пузырек имеет место вблизи зоны сплавления, поскольку в этой пограничной зоне диффузионная составляющая потока наиболее существенна.

Г/Г0

Ц,к 4,0

3,6 3,2 2,8 2,4

2,0

1,2

1 1 1 1 1 ■

<2 3 4 5 Г0* Ю'2, см

Рис.Ю.Зависимость относительного увеличения радиуса пузырьков от г0 при различных условиях их всплывания: 1- у=0,2 мм2/с, у=й/2;

2-0,58 мм^/с, (1/2; 3-0,58 мм2/с, уо/2; 4-1,01 мм2/с, уо/2.

Сравнение расчетных данных по росту пузырьков по конвективно-диффузионному механизму и путем коалесценции показало, что последний механизм значительно превалирует и время роста пузырьков до критических размеров при контактной коалесценции меньше, чем при конвективно-диффузионном росте. При коалесценции возможно увеличение размера пузырьков в 12-20 раз и, кроме того, более крупные пузырьки в объеме ванны жидкого металла развиваются быстрее.

При электронно-лучевой сварке развитие зародышей газовых пузырьков происходит за счет диффузионного поступления водорода из основного металла в сварочную ванну, протекания химических реакций с выделением газообразных веществ и избирательного испарения летучих компонентов сплава с поступлением их паров в объем газового пузырька.

В работах В.В.Башенко (при исследовании кристаллизации бинарного металла на границе сплавления при ЭЛС) было установлено, что в пограничной зоне сварочной ванны (у зоны сплавления) формируется слой жидкого металла практически с нулевой скоростью течения. В зоне сплавления могут создаваться условия для развития газовых пузырьков, так как время существования расплава мало зависит от скорости сварки.

В работе экспериментально подтверждено участие паров летучих элементов в развитии зародышей газовых пузырьков. Для сплава 1420 масспектральным анализом отмечено повышение на 18-23% содержания

лития и магния на внутренней поверхности отдельных пор по сравнению с их содержанием в металле шва. В АЛС легированных дополнительно цинком вероятность развития пузырьков за счет паров летучих элементов возрастает. Преобразовав выражение для определения давления паров в канале проплавления, (получено В.Ф.Резниченко) получим, что развитие газовых пузырьков при ЭЛС алюминиево-литиевых сплавов возможно, если выполняется условие:

»

где 6> - коэффициент поверхностного натяжения металла при температуре плавления, Н/м ; Ь - глубина проплавления, м ; Я* -характеристический радиус парогазового канала, м.

Допустив, что пузырьки в основном развиваются за счет паров наиболее летучих компонентов алюминиево-литиевых сплавов, получим:

где № - мольная доля компонента в сплаве; Рнас - упругость пара над чистым компонентом сплава, Па ; М-,_ - молекулярная масса компонента, г; % Г7?; - концентрация компонента в сплаве, % .

Расчеты критической мольной доли летучих компонентов в алюминиево-литиевых сплавах показали, что ее величина для магния и литая близка к значениям мольной доли этих компонентов в сплавах 1420 и 1460 (табл.2). Вероятность развития газовых пузырьков за счет поступления паров летучих компонентов при электронно-лучевой сварке возрастает, если принять во внимание возможность локальной ликвации магния и лития в заготовках большой толщины.

Оценено влияние диффузии водорода из основного металла на развитие газовых пузырьков. Расчеты показали, что диффузия водорода оказывает влияние на развитие газовых пузырьков при его исходном содержании в основном металле более 1,2 см3/100 г. Для промышленных алюминиево-литиевых сплавов содержание растворенного водорода в основном металле ограничивается 0,36-0,50

см*/100 г.

Экспериментально влияние избирательного испарения лития и магния на развитие газовых пузырьков в условиях ЭЛС исследовалось при использовании специальных образцов. Образцы состояли из матрицы, вставки (имитирующей расслоение) и клина из бинарных сплавов

алюминия с магнием (4- 8%) и литием (1- 3%). Матрицу образцов выполняли из сплава 1420.

Таблица 2. Критическая и фактическая величина мольной доли лития и магния в сплавах 1420 и 1460._

Элемент Сплав 1420 Сплав 1460

Литий 0,066 / 0,073 0,066 / 0,063

Магний 0,068 / 0,060 нет

Примечание: В числителе приведена критическая, а в знаменателе -фактическая величина мольной доли компонента в сплаве.

Эксперименты по сварке составных образцов показали, что развитие газовых пузырьков имеет место при определенной доле легирующего компонента в сплаве. Для магния наиболее интенсивное развитие пузырьков наблюдается при мольной доле (52-76)х10"э . При увеличении мольной доли магния до 0,08-0,09 диаметр пузырьков снижается. Существенное увеличение размера пузырьков происходит также при мольной доле лития (49-70)х10" . В указанном диапазоне величины давления в парогазовом канале и пузырьке становятся близкими по значению. Обращает на себя внимание явление, что газовые пузырьки, образовавшиеся по эндогенному механизму вблизи поверхности вставки, ориентируются в направлении течения жидкого металла, оставаясь на подложке.

Механизм и кинетика пузырьковой дегазации ванны металла

Полнота пузырьковой дегазации зависит в основном от длительности существования ванны и времени всплывания пузырьков в ее объеме. Длительность существования ванны определяется теплофизическими свойствами и толщиной свариваемого материала, видом источника нагрева и режимом его теплового воздействия. Время нахождения пузырьков в объеме ванны зависит от скорости всплывания пузырьков, гидродинамической ситуации в ванне, определяющей путь движения пузырька и результирующую скорость всплывания, и от пространственного расположения сварочной ванны. Процесс пузырьковой дегазации можно разделить на три стадии: отрыв пузырька от поверхности подложки, его всплывание и переход через межфазную поверхность (зеркало ванны).

В процессе расплавления металла отрыв пузырька от подложки происходит при достижении им некоторого критического радиуса. Однако, пузырек может оторваться и раньше под действием кинетической

энергии жидкого металла сварочной ванны, особенно в условиях сварки сжатой дугой и ЭЛС.

При всплывании пузырьков размером больше критического они преодолевают сопротивление сил поверхностного натяжения при переходе пузырьком границы раздела фаз (рис.11). Если же размер пузырька меньше критического, то он останавливается на границе раздела фаз и фиксируется в металле шва в виде подкорковой поры. Образованию подкорковой пористости способствуют оксидные пленки на поверхности ванны при сварке алюминиевых сплавов. Критический радиус пузырька, при котором он способен пройти через межфазную границу определяется уравнением

г > ¿43П* 6Г«.»

п дг

где та - критический радиус пузырька, см ; (5 1-8 коэффициент поверхностного натяжения жидкого металла при температуре плавления, Н/см ; Д^ - разность плотностей

жидкого металла и газа, сформировавшего пузырек, г/см3 ; g ускорение свободного падения, см/ с2.

В случае всплывания пузырька в головной части ванны в условиях турбулентных пульсаций, составляющая силы турбулентного потока металла на пузырек может превзойти по величине силу тяжести. Тогда пузырек движется вглубь ванны.

По расчетам, выполненным с использованием уравнения (7) установлено, что пузырьки радиусом более 0,05 мм должны были бы покинуть ванну. Случаи фиксирования в швах крупных пор можно объяснить различием во времени пребывания металла в жидком состоянии по сечению ванны, а также различиями в значениях вязкости расплава в центральных и периферийных зонах ванны.

При эндогенном возникновении зародышей пузырьков в условиях дуговой сварки алюминиево-литиевых сплавов процесс дегазации протекает в три стадии, также как и при экзогенном их возникновении. Однако необходимо учитывать, что газовые пузырьки при этом не все проходят стадию отрыва от поверхности тугоплавкой взвеси, на базе которой они возникли, и могут всплывать вместе с взвесью к поверхности ванны.

Рис. 11. Схема перехода пузырька через межфазную границу: а - Ь<К1Ш ,б -Ь=11пл.в - при наличии оксидной пленки на поверхности ванны.

Экспериментально подтвержден механизм дегазации ванны при электронно-лучевой сварке, заключающийся в переходе газов из объема пузырька в парогазовый канал, минуя стадию его отрыва от подложки и всплывания к поверхности ванны. Необходимым условием реализации этого механизма является превышение давления в пузырьке над давлением паров в парогазовом канале (рис.12). Для реализации данного условия необходимо осуществлять процесс с открытым парогазовым каналом с корня шва и периодически повышать температуру жидкой пленки на стенке канала проплавления, в пределах которой существует газовый пузырек. Дегазация пузырьков в парогазовый канал имеет большое значение для снижения пористости и повышения качества швов, выполненных горизонтальным лучом на вертикальной плоскости.

Рис. 12. Предельное состояние газового пузырька на стенке парогазового канала при электроннолучевой сварке.

Поведение водорода в порах при остывании металла

В работе расчетными методами и экспериментально подтверждено положение о том, что водород из слоя металла, окружающего пору, при остывании металла шва диффундирует в пору. Предложена модель, позволяющая оценить кинетику процесса термодиффузии водорода в зоне поры при остывании металла сварного соединения с учетом зависимости коэффициентов диффузии и растворимости водорода от температуры.

Получено уравнение для определения количества водорода, про диффундировавшего в пору:

1Щ1-

'^гЛ^-ттУ

Проведенные численные исследования на ЭВМ полученного уравнения (8) для случая сварки алюминиево-литиевых сплавов 1420 и 1460 показали, что во время остывания металла водород интенсивно диффундирует в поры. При заданных условиях абсорбция водорода в микропоры (г^Ю"4 м ) происходит практически мгновенно за время 0,10,15 с. С увеличением размера пор время достижения состояния, близкого к равновесному, возрастает. При граничной температуре 450°С большая часть водорода успевает про диффундировать в поры из прилегающего к ним слоя металла. С увеличением радиуса пор (рис.13) относительно большая масса водорода выделяется из металла, что можно объяснить ростом поверхности диффузии ( поверхности поры). Выделение водорода продолжается и при температуре ниже 450° С. При температуре 250-300° С образуется устойчивый гидрид лития со связыванием части водорода в слое металла, прилегающим к поре. Повышенная концентрация водорода в окрестностях пор может способствовать снижению усталостной прочности металла сварного шва. Образование гидрида лития вокруг пор опасно для сварных соединений, работающих при криогенных температурах, так как наряду с концентрацией напряжений, вызываемой самими порами, появляется опасность образования вокруг них микротрещин из-за наличия хрупкого гидрида лития.

По результатам проведенных исследований механизма образования пор при сварке алюминиево-литиевых сплавов наряду с известными технологическими мерами, направленными на предотвращение появления в ванне зародышей газовых пузырьков по эндогенному механизму (удаление химическим путем дефектного поверхностного слоя на 0,10-0,20

мм, удаление влаги и других газообразующих веществ со свариваемых кромок и присадочной проволоки, селективный отбор полуфабрикатов основного металла), дополнительно необходимо интенсифицировать процесс пузырьковой дегазации сварочной ванны.

20 10

5

0 1Г I 1 1 I 1

0.1 0,2 0,5 0,и 2,С

■ ' ■

6Б0 530 Ш Ш Ш Т/С

Рис.13. Кинетические кривые изменения массы водорода, продиффундировавшего в объем пор при остывании металла шва. Сплав

1420.

Удаление газовых пузырьков из сварочной ванны облегчается при снижении вязкости расплава у зоны сплавления, а также при повышении температуры пленки жидкого металла на стенке канала пропланления, в пределах которой находится пузырек (рис.12).

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА И УСЛОВИЙ СВАРКИ НА РЕАЛИЗАЦИЮ МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАРОДЫШЕЙ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ

Во второй главе подробно было проанализировано образование зародышей газовых пузырьков в соответствии с экзогенным и эндогенным механизмом. Проявление и превалирование указанных механизмов

1 мм

^ Г-0,5 мм

0,3мм

Г 1 1

о.1 о,2 о.а о,и V, ■ ' ■

6Б0 530 Ш Ш Ш Т,

определяется способами подготовки металла под сварку и условий осуществления самого процесса сварки.

Основной причиной образования пор является поступление дополнительного водорода в сварочную ванну. Источниками дополнительного водорода при сварке плавлением алюминиево-литиевых сплавов являются: защитный газ, диссоциация паров воды в зоне дуги, взаимодействие паров воды с нагретым основным и присадочным металлом, основной металл и диссоциация падратированных оксидов.

Учитывая основные источники поступления дополнительного *

водорода в сварочную ванну, осуществляются следующие технологические мероприятия: химическое фрезерование основного металла, шабрение и обезжиривание заготовок перед сваркой, надежная газовая защита сварочной ванны и проплава инертным газом с контролируемым содержанием влаги, травление и химическое полирование присадочной проволоки. Также ограничивается содержание водорода, растворенного в основном металле. В этом случае возникновение зародышей газовых пузырьков возможно за счет перераспределения водорода между фазами сплава и на базе дефектов торцевой поверхности кромок. Остальные механизмы образования зародышей газовых пузырьков могут проявляться лишь в виде случайных нарушений процесса сварки.

На образование микропористости в зоне сплавления сварных соединений алюминиево-литиевых сплавов влияет концентрация водорода в основном металле, соотношение легирующих компонентов, наличие примесей и структура полуфабриката. Металлографические исследования основного металла из штамповки сплава 1420 выявили многочисленные строчечные выделения интерметаллидных фаз (рис.14). При сварке заготовок из штамповки микропористость в зоне сплавления проявляется интенсивнее, чем в случае сварки листовых полуфабрикатов сплава 1420.

Полученные в работе результаты позволяют утверждать, что образование микропристости (диаметром 20-60 мкм) происходит по следующей схеме. От первичной структуры слитков полуфабрикаты наследуют протяженные строчечные скопления в-фазы (А^М^). Размер этих включений в штамповках изменяется в пределах 0,15-0,22 мм, а в "

листовых полуфабрикатах - 0,02-0,06 мм. Суммарное увеличение содержания лития и магния приводит к возрастанию доли в-фазы в структуре и снижению нижней границы температурного интервала хрупкости с 610°С до 520-530°С. Это связано с расплавлением в-фазы с температурой плавления 527°С. Наличие в сплаве нескольких фаз, активных по отношению к водороду, приводит к тому, что последний в условиях термодинамического равновесия распределяется между отдельными фазами.

ч

Рис. 14. Строчечные выделения интерметаллидных фаз заготовок из штамповки сплава 1420. х350.

Из термодинамического анализа следует, что концентрация водорода в каждой из С! при заданной средней концентрации водорода в металле С будет определяться уравнением

где К, - константа равновесия уравнения Бореллиуса для ¡-фазы; дН, - теплота растворения водорода в ¡-фазе; VI и V- объем ¡-фазы и металла соответственно.

Из анализа уравнений (9) и (10) следует:

концентрация водорода в каждой из фаз пропорциональна средней концентрации водорода в сплаве; при изменении температуры происходит перераспределение водорода ме^ду фазами;

соотношение концентраций водорода в различных фазах при заданной температуре не зависит от средней концентрации водорода в сплаве.

а масса водорода в каждой из фаз

(10)

При температуре выше 500°С в условиях термического цикла сварки скопления интерметаллидных частиц, взаимодействуя с окружающим твердым раствором, образуют легкоплавкую эвтектику. Легкоплавкая эвтектика по границам зерен в зоне сплавления обогащена водородом. Водород диффундирует в жидкую эвтектику по границам зерен и дополнительно поступает в зону сплавления за счет термодиффузии, формируя пики концентрации.

На стадии охлаждения сварного соединения легкоплавкая эвтектика кристаллизуется с выделением избыточного водорода. Водород выделяется в пустоты усадочного, вакансионного или наследственного характера по границам зерен. Образование пустот усадочного характера определяется пониженной температурой солидуса и увеличенным интервалом кристаллизации интерметаллидных прослоек по сравнению с основой сплава. Образованию пустот и микропор способствуют остаточные сварочные растягивающие напряжения, пики которых приходятся на зону сплавления.

Влияние газонасыщенности основного металла на образование микропор в зоне сплавления осуществляли на сплавах А999, Амц, 1201, Амгб, 1420 и 1460 с содержанием водорода в пределах 0,14-0,75 см3/100 г. Сварку осуществляли дугой переменного тока в аргоне (ААрДЭС). На оптическом микроскопе при увеличении 250-300 определяли количество микропор, приходящихся на площадь шлифа размером 0,35x0,35 мм. Полученные данные представлены на рис.15, где в качестве исследуемого параметра использована относительная пористость. Для всех исследованных сплавов наблюдается устойчивая тенденция к росту относительной пористости при увеличении газосодержания основного металла. В то же время для сплавов А999 и Амц наблюдается монотонное увеличение относительной пористости. Для сплавов 1420 и 1460 как величина относительной пористости, так и темп ее роста с увеличением газосодержания значительно выше.

Для снижения пористости в швах алюминиевых сплавов разработаны методы, основанные на изменении гидродинамической обстановки в кристаллизующемся металле ванны за счет введения в нее низкочастотных возмущений. Из известных способов сварки с введением таких возмущений перспективными являются способы с бесконтактной передачей возмущений в сварочную ванну: электромагнитным перемешиванием, посредством модуляции сварочного тока (разработка А.В. Петрова и Г.А. Славина), за счет сканирования сварочной дуги при вращении вольфрамового электрода (разработка В.В. Гринина и М.М. Штрикмана). Отмеченные способы сварки ориентированы на обеспечение более полной дегазации сварочной ванны. Кроме воздействия на металл сварочной ванны модуляция сварочного тока и сканирование дуги

оказывает влияние на термические циклы зоны сплавления и, следовательно, на образование микропористости.

äV/V, °/о

0,8 0,7

0.6

0,5

0,4 0,3

0,г

o,i о,г o,s о,к о,5 0,6 0,7 0,8 [и]р,сыЪоог

Рис.15. Изменение относительной пористости при аргонодуговой сварке модельных алюминиевых сплавов с фиксированным содержанием растворенного водорода.

Влияние способа сварки на относительную микропористость в зоне сплавления сварных соединений сплава 1420 с исходным содержанием водорода 0,42 см3/! 00 г представлено в табл.3. Сопоставление полученных результатов показывает, что при использовании сварки импульсной дугой и сварки сканирующей дугой относительная пористость существенно меньше. Это является следствием особенностей термического вроздействия источника на металл зоны сплавления при сварке указанными источниками нагрева.

Для аналитического определения температурных полей при импульсной сварке и сварке сканирующей дугой можно использовать зависимости, полученные в работах A.B. Петрова, М.М. Штрикмана, В.В. Гринина. Выполненные расчеты и эксперименты по исследованию термических циклов точек зоны сплавления соединений сплава 1420 при импульсной сварке и сварке сканирующей дугой показали, что на расстоянии 0,45 см от оси шва максимальная температура нагрева составляет 565-570°С и изменяется во времени скачкообразно в пределах 410-720°С. Для аргонодуговой сварки максимальная температура составляет 610°С при ее плавном снижении во времени.

о •Й20

оХ 4460

1201

J>— — АНН А 993

Таблица 3. Относительная микропористость в зоне сплавления сплава 1420 при сварке различными способами

Способ сварки Погонная энергия, Дж/с Скорость сварки, см/с Относительная микропористость, %

Аргонодуговая сварка 1015 0,39 0,67

Импульсная сварка 865 0,39 0,48

Сварка сканирующей дугой 720 0,39 0,32

ЭЛС в один проход 1470 0,85 0,17

ЭЛС в два прохода 1470 0,85 0,35

Основной металл после пробы на нагрев 0,28

Расчеты показывают, что время существования металла в зоне сплавления в интервале температур 400-600°С при ААрДЭС составляет 1,71 с при скорости охлаждения в данном температурном интервале 110117 °С/с. Ширина зоны основного металла, нагретого выше 400°С составляет 0,74 см на сторону от оси шва. Распад твердого раствора водорода в эвтектике происходит при этом практически полностью. При сварке сканирующей дугой в зоне сплавления протекает двух стадийный процесс плавления и кристаллизации легкоплавкой эвтектики. Существенно снижается время пребывания металла при температуре выше 400°С за одну стадию нагрев-охлаждение (0,5 с) и возрастает скорость охлаждения до 380-410°С/с. Распад твердого раствора эвтектики происходит не полностью и количество микропор снижается.

Исследовано влияние способа сварки на величину остаточных продольных напряжений в сварных соединениях сплава 1420. Исследования проводили методом лазерной интерферометрии на приборе «ЛИМОН-2». Установлено, что при использовании импульсной аргонодуговой сварки наблюдается снижение остаточных растягивающих напряжений до 95-115 Мпа. Применение сварки сканирующей дугой позволяет снизить уровень напряжений до 65-80 Мпа (рис.16). Отмеченное явление основано на рассосредоточении тепловой энергии дуги, вводимой в стык, при перемещении ее активного пятна по поверхности сварочной ванны. Снижение уровня остаточных

растягивающих напряжений можно связать с изменением характера теплового поля, на которое в своих работах обратил внимание М.Б. Жуков. Напряжения определяются коэффициентом округлости изотерм теплового поля. На рис.17 представлены тепловые поля при ААрДЭС и сварке сканирующей дугой.

ММ

1.-60

Рис.16. Эпюры распределения остаточных напряжений при сварке пластин сплава 1420:1-ААрДЭС; 2-импульсная дуговая сварка; 3-сварка сканирующей дугой.

-12 -10 -8 -6 -4 "2 0 2 -/2 -10 -В 6 -2 0 2 ,с а 5

Рис.17. Тепловые поля при сварке пластин сплава 1420 толщиной 3 мм ААрДЭС (а) и сканирующей дугой (б).

Дополнительные возможности повышения коэффициента округлости формы изотерм теплового поля заключаются в воздействии импульсами высокоамперного тока длительностью 8 мс и частотой 50 имп/с на определенную зону жидкого металла сварочной ванны при сканировании дуги. Исследования тепловых полей показали., что при наложении импульсов высокоамперного тока на сканирующую дугу обеспечивает большую округлость изотерм теплового поля и снижение уровня остаточных напряжений до 55-65 Мпа.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что образование микропористости при сварке плавлением АЛС определяется перераспределением водорода между матрицей сплава и легкоплавкими фазами по границе зерен, обогащенных литием, под действием термического цикла сварки.

Экспериментально установлено, что при сварке стыковых соединений АЛС образование зародышей газовых пузырьков по экзогенному механизму может происходить на базе дефектов торцевой поверхности кромок за счет перераспределения водорода между фазами основного металла. Плотное соприкосновение поверхностей стыка способствует образованию цепочки микропузырьков на фронте плавления сварочной ванны. При этом поверхность стыка, непосредственно примыкающую к сварочной ванне можно рассматривать как расслоение, являющееся ловушкой для водорода. Установлено, что водород, растворенный в основном металле, приводит к образованию зародышей газовых пузырьков по экзогенному механизму. Однако его влияние в качестве источника газа, ответственного за развитие газовых пузырьков, на порядок ниже по сравнению с водородом, образующимся при диссоциации влаги.

Глава 4. РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ СВАРНЫХ УЗЛОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ.

Результаты проведенных исследований использованы при разработке технологических процессов сварки, направленных на повышение качества и надежности сварных узлов из алюминиево-литиевых сплавов за счет предупреждения образования внутренних дефектов в виде пор.

Предложен способ испытания полуфабрикатов из алюминиево-литиевых сплавов на суммарное содержание газов и образование расслоений при нагреве. Для этого, образец нагревают в до температуры [(0,45-0,55)х(Т1 -Тэ)] + Т5 , где Т! ,Т8 - температура ликвидуса и солидуса

сшива соответственно, в контейнере из окиси магния. После выдержки в печи при температуре нагрева перед гидростатическим взвешиванием на образцы наносят парафин. Гидростатическим взвешиванием и расчетом определяют суммарное содержание газов в образце. Дополнительные сведения об образовании расслоений получают путем металлографических исследований.

Предложен метод технологической пробы для оценки качества полуфабрикатов большой толщины. Сущность технологической пробы заключается в расплавлении контролируемой зоны дугой в потолочном положении отдельными точками на глубину 2/3 толщины полуфабриката, В процессе проплавления создаются благоприятные условия для развития микронесплошностей металла в пузырьки, которые фиксируются в виде макропор при кристаллизации металла и легко обнаруживаются на рентгенограммах образца потоком проникающего излучения. Для надежного выявления пор рентгеновскому просвечиванию подвергается только верхний слой образца, где количество пор максимально. Для этого после проплавления образец технологической пробы механически обрабатывается со стороны сварных точек до толщины (0,2-0,3)11 (Ь-глубина проплавления), а затем уже подвергается рентгеновскому просвечиванию.

Результаты исследований кинетики окисления сплава 1420 свидетельствуют о резком увеличении толщины поверхностного слоя при температуре нагрева больше 420°С. Было предложено (совместно с ВИАМ) выполнять промежуточные закалки при прокатке листов при температуре 400-420°С. Установлено, что закалка с 420°С при степени деформации 10% позволяет получать оптимальные механические свойства. Полученные результаты реализованы при разработке технологии получения листов сплава 01420С с пониженной толщиной поверхностного слоя.

Исследования диаграммы изотермического распада твердого раствора сплава 1420 показали, что интервал минимальной устойчивости твердого раствора сравнительно узок 270-310° С. С повышением температуры (равно как и с понижением) инкубационный период увеличивается. Установлено, что охлаждение со скоростью 0,1 0 С/с не приводит к снижению механических свойств сплава в искусственно состаренном состоянии, хотя критическая скорость охлаждения составляет 0,3 0 С/с. Указанный режим термообработки может быть рекомендован для термофиксации сварных узлов из сплава 1420.

Для снижения пористости при электронно-лучевой сварке алюминиево-литиевых сплавов в работе предложен способ сварки сканирующим лучом несимметричного сечения. Сканирование луча осуществляется в квадрупольном поле магнитных линз. Установлено, что оптимальным является соотношение осей эллипса в пределах 1,3-2,0 при

ориентации большей его оси вдоль стыка. Частота сканирования луча должна находиться в диапазоне 150-350 Гц. Сканирование луча способствует снижению пористости в швах АЛС за счет реализации механизма дегазации газовых пузырьков в парогазовый канал. Дегазация в этом случае облегчается за счет периодического снижения поверхностного натяжения жидкой пленки на стенке парогазового канала в зоне расположения газового пузырька при сканировании луча и соответствующем повышении температуры пленки. Одновременно со снижением пористости сканирование луча позволяет повысить прочностные и пластические свойства сварных соединений АЛС за счет измельчения первичной структуры шва при оплавлении столбчатых кристаллов.

Установлена возможность повышения комплекса механических свойств сварных соединений АЛС путем легирования через подкладку при ее проплавлении на глубину 0,20-0,25 толщины детали.

Усовершенствован применительно к алюминиево-литиевым сплавам способ сварки вращающимся электродом, традиционно применяющийся на ФГУП «РОС'МИГ", разработанный В.В. Грининым и М.М. Штрикманом для сварки швов сложной пространственной конфигурации узлов из стали ВНС2 Сущность способа заключается в том, что на оси горелки установлен электрододержатель, имеющий осевой изолированный канал, по которому в процессе сварки подается присадочная проволока. Неплавящийся вольфрамовый электрод имеет отогнутый рабочий конец, смещенный от оси горелки на расстояние 1Ъс. В процессе сварки электрод и проволока совершают вращение с частотой и).

Установлено, что при сварке вращающимся электродом наименьшая суммарная площадь пор в металле шва сплава 1420 наблюдается при частоте вращения электрода 1,2-1,5 Гц. Снижение пористости является следствием более полной дегазации периферийных частей сварочной ванны за счет периодического снижения вязкости расплава. С увеличением частоты вращения электрода до 2,0-2,5 Гц суммарная площадь пор и размеры шва приближаются к своим значениям при сварке стационарной относительно поверхности сварочной ванны дугой (рис.18). Установлено, что в основе этого явления лежит эффект фиксации активного пятна дуги в центральной части ванны при росте частоты вращения электрода. В этом случае процесс сварки вращающимся электродом переходит в процесс сварки стационарной относительно поверхности сварочной ванны дугой.

а г ь о

I 13 2 г з ы, л,

Рис. 18. Влияние частоты вращения электрода на пористость швов сплава 1420. а- без наложения импульсов, б-с наложением импульсов на дугу вблизи зоны сплавления.

Эффективность удаления газовых пузырьков из периферийных участков сварочной ванны (прилегающих к зоне сплавления) при сварке вращающимся электродом можно повысить путем наложения на дугу импульсов тока (в моменты, когда электрод расположен вблизи зоны сплавления) (рис.19) или за счет импульсной подачи присадочной проволоки. Величину импульса тока задают в пределах (3,5-5)х1св, где 1св - величина тока сварки. Установлено, что вращение электрода в процессе сварки способствует повышению как прочностных, так и пластических характеристик сварных соединений за счет измельчения структуры шва.

Оптимизирован состав защитной газовой смеси для автоматической дуговой сварки АЛС. В качестве критерия оптимизации была выбрана максимальная величина расстояния между срезом сопла и поверхностью образца, при которой сохранялась качественная защита, Экспериментально определен оптимальный состав газовой смеси: 55-60% гелия, остальное - аргон.

, цмг/|ЛП.,|

"И

/

\ \ (

Рис.19. Схема процесса сварки вращающимся электродом с наложением на дугу импульсов тока: 1-электрод,2- зона наложения импульсов, 3-стык, 4-шов.

Разработан способ подготовки поверхности деталей к сварке, основанный на катодной очистке свариваемых кромок перед сваркой сжатой дугой. Показано, что для алюминиево-литиевых сплавов катодное распыление обеспечивает предупреждение пористости при подплавлении поверхности образца на глубину 0,1-0,15 мм со стороны проплава шва. При этом ширина зоны распыления должна превышать ширину проплава шва. Реализация способа осуществляется на том же оборудовании, на котором выполняется сварка узла.

Исследованы особенности пузырьковой дегазации расплава ванны при сварке АЛС сжатой дугой. Снижение количества пор и их среднего диаметра по сравнению с ААрДЭС является следствием формирования направленных потоков жидкого металла по периферийной части сварочной ванны. Дополнительный эффект дегазации достигается при изменении тока основной дуги вблизи оптимальной величины с частотой, сопоставимой с резонансной частотой колебаний расплава ванны.

Глава 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ УЗЛОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ.

На основе результатов выполненных исследований разработаны технологические процессы сварки узлов из алюминиево-литиевых сплавов. Предложены металлургические и технологические мероприятия,

которые позволили повысить качество и надежность конструкций за счет снижения количества внутренних дефектов в сварных соединениях.

Представлены результаты применения сжатой дуги с полым анодом заготовок из сплава 1420 толщиной 6-8 мм. Показано, что данный способ позволяет сократить количество дефектов в швах в виде пор. Рассмотрены особенности применения сжатой дуги для подготовки поверхности образцов под сварку. Представлены оптимальные режимы локального оплавления кромок.

Рассмотрен технологический процесс сварки электронным лучом заготовок шпангоутов из штамповок справа 1420 толщиной 40-110 мм, а также узлов сложнопрофильного переменного сечения. Предложены режимы сканирования луча, позволяющие улучшить условия дегазации ванны при сварке горизонтальным лучом узлов переменного сечения.

Приведен технологический процесс применения сварки вращающимся электродом на режимах, обеспечивающих более полную дегазацию ванны, при изготовлении панелей, а также при их вварке в каркас баковых конструкций.

Рассмотрено использование метода испытания полуфабрикатов из алюминиево-литиевых сплавов на суммарное содержание газов и образование расслоений при нагреве. Показана зависимость образования расслоений и несплошностей при нагреве от содержания газов и наследственности исходной структуры полуфабриката.

Описан технологический процесс изготовления сварных корпусов бортовых источников питания 8ТХЛА-250 из сплава 1420 с толщиной отдельных узлов 1,5-5 мм. Кроме сварки в технологию изготовления корпуса входит операция термофиксации для сохранения жестких габаритных размеров и геометрии узла в целом. Партия корпусов (как одинарных, так и двойных) успешно прошли испытания, имитирующие стартовые нагрузки ракетоносителя, а также реальный полет, осуществленный в октябре 2000 г.

Рассмотрены особенности изготовления конструкций из разноименных алюминиево-литиевых сплавов. Показана возможность получения надежных соединений сплавов в сочетаниях 1420+АМгб, 1460+АМг6,1460+1201.

Результаты работы нашли применение при изготовлении продукции в ряде программ, включая конверсионные. В рамках экологической программы Правительства Москвы по снижению вредных выбросов автотранспорта разработана технология изготовления баллонов-накопителей водорода (в связанном состоянии) системы СКАЛ. Указанная система обеспечивает дозированный ввод водорода в систему питания автомобиля, что обеспечивает резкое снижение выбросов вредных веществ. Баллоны состоят из дншца, стакана и горловины с фланцем. Горловина изготавливается из сплава 1420, а днище и стакан из сплава

АМгб. Толщина стенки баллона в зоне сварки 3 мм. Сваренные баллоны испытаны на давление 40 атм., гелиевым течеискателем, а также в течение года на автомобиле в условиях эксплуатации. Полученные результаты подтвердили высокую надежность разработанной технологии.

Предложен технологический процесс изготовления сварных баков-теплообменников для фазового преобразователя электроподвижного состава пригородного сообщения. Для изготовления указанных баков применяются сплавы Амг2, Амгб и 1420. Сборка и сварка баков-теплообменников осуществляется по панельной схеме. Толщина материала бака 3 мм, крышки - б мм при габаритах бака 1380x690x300 мм. Ребра бака выполнены из уголков сплава Д16, привариваемых к панелям контактной сваркой. При изготовлении крышки после ТЭС применяется термофиксация для выравнивания поверхности панели крышки с целью ее плотного прилегания к уплотнениям по поясам бака. К сварным швам предъявляется требование герметичности, так как электронное оборудование, размещенное в баке, полностью погружается в масло. За период 1997-1998 г.г. изготовлено 56 баков, которые успешно эксплуатируются на магистралях, расположенных в различных климатических зонах России.

Результаты исследований механизма образования зародышей газовых пузырьков послужили основой для разработки технологии электронно-лучевой сварки пористых металлических материалов с компактными металлическими (алюминиевые, титановые, никелевые, циркониевые сплавы и нержавеющие стали),за счет локальной капиллярной пропитки пористого материала расплавом сварочной ванны. Предложенная технология используется при изготовлении фильтрующих элементов патронного типа. Применение технологии позволило создавать фильтрующие элементы различных габаритов, которые находят широкое применение для очистки жидкостей и газов в различных отраслях от пищевой до атомной промышленности.

Задачи по промышленному опробованию разработок и выполнению ряда экспериментов решались в сотрудничестве со специалистами ВИАМа, ВИЛСа, НИАТа и ряда предприятий оборонного комплекса.

Технология и оборудование для сварки вращающимся электродом конструкций из алюминиевых сплавов демонстрировались в экспозиции ВДНХ и были удостоены золотой и бронзовой медали.

В ходе проведения исследований отдельные разработки получили воплощение в комплектах технической документации и нашли применение в промышленности.. Основные положения работы включены в учебные программы и используются в учебном процессе МГИУ.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. При сварке плавлением алюминиево-литиевых сплавов проявляются два механизма возникновения зародышей газовых пузырьков - эндогенный и экзогенный. Зародыши газовых пузырьков по экзогенному механизму образуются в результате диссоциации соединений поверхностного слоя, в процессе термодеформационного цикла сварки на базе дефектов обработки торцовой поверхности свариваемых, а также в результате диссоциации соединений поверхностного слоя. Эндогенный механизм возникновения зародышей газовых пузырьков реализуется при поступлении в ванну частиц оксидной пленки с поверхности кромок и присадочной проволоки, а также при наличии в основном металле внутренних дефектов в виде несплошностей и микропор. После механической обработки и размерного травления кромок превалирует эндогенный механизм возникновения зародышей газовых пузырьков.

2. На основе термодинамического анализа процесса взаимодействия алюминиево-литиевых сплавов с атмосферой при нагреве и экспериметальных исследований структуры показано, что поверхностный слой на АЛС содержит собственно оксидную пленку на основе соединений 1ЛОН, 1л20, 1л2С03, А1203, (и их комплексов) и слоя урупненных зерен с пониженным содержанием легирующих компонентов. Скорость роста толщины поверхностного слоя АЛС определяется температурой нагрева: она линейна для сплавов системы А1-Си-1л, а для сплавов системы А1-М§-1л наблюдается резкое возрастание скорости окисления при температуре нагрева более 420°С.

В процессе сварки соединения поверхностного слоя на АЛС (1ЛН , 1л2С03 и др.) диссоциируют с выделением газов за исключением внешнего слоя 1ЛОН, диссоциация которой начинается с 700°С. Слой 1Л0Н со стороны корня шва препятствует свободному выделению газов и на базе ее дефектов, как на подложке формируются зародыши газовых пузырьков, поступающих затем в сварочную ванну.

3. Алюминиево-литиевые сплавы предрасположены к образованию микропрористости в зоне сплавления сварного соединения. Под действием сварочного нагрева происходит плавление фаз, обогащенных литием (твердо-жидкое состояние сплава), и интенсивное растворение в них водорода. На стадии охлаждения сварного соединения вследствие резкого снижения растворимости водорода в литийсодержащих фазах, происходит выделение водорода в виде микропузырьков по границам зерен с формированием микропористости. Это явление в сочетании с пиком растягивающих остаточных напряжений в зоне сплавления является

причиной низких значений ударной вязкости соединений АЛС по зоне сплавления при электроннолучевой сварке.

4.Разработана модель, описывающая кинетику развития пузырьков с учетом диффузионных процессов и гидродинамической ситуации в ванне жидкого металла. Наибольшее влияние на рост пузырьков в средней части ванны оказывают конвективные потоки. В пограничной зоне, прилегающей к твердой фазе, превалирует диффузионный механизм развития пузырьков, обеспечивающий ускоренный рост более мелких пузырьков.

Пузырьки при электроннолучевой сварке АЛС развиваются также за счет поступления в их объем легкоиспаряющихся компонентов сплава (магния, лития, цинка) на участках полуфабриката с локальной ликвацией легирующих элементов.

5. Всплывание пузырьков из ванны при дуговой сварке АЛС протекает в течение всего времени ее существования в виде чередующихся стадий дегазации с высокой и низкой активностью. Стадийность процесса дегазации ванны жидкого металла является следствием дискретного характера роста пузырьков за счет их коалесценции. Для более полной дегазации ванны при дуговой сварке алюминиево-литиевых сплавов способствует периодическое повышение температуры расплава у зоны сплавления.

Определена возможность дегазации пузырьков в парогазовый канал при электронно-лучевой сварке. Интенсификации данного процесса способствует периодическое повышение температуры жидкой пленки на стенке канала, в пределах которой существует пузырек, что позволяет снизить кинематическую вязкость и поверхностное натяжение расплава, влияющих на кинетику дегазации ванны.

6. На основе численных расчетов кинетики термодиффузии водорода из объема кристаллизующегося металла с учетом температурных зависимостей коэффициента диффузии и растворимости, установлено, что в алюминиево-литиевых сплавах на стадии остывания металла происходит интенсивное поглощение порами водорода из объема металла. После снижения температуры ниже температуры образования гидрида лития начинается процесс абсорбции водорода из газонаполненных пор в металл с образованием гидрида лития. В конструкциях, работающих при криогенных температурах, гидрид лития может инициировать зарождение микротрещин от участка расположения пор при эксплуатации конструкции.

7. Выявлена возможность получения качественных сварных соединений при сварке сплавов 1420 и 1460 со сплавами АМгб и 1201. При сварке 1460 с АМгб целесообразно использование присадочной проволоки св.АМг63.

8. Установлены особенности формирования соединения при сварке пористых металлических материалов с компактными металлическими материалами. В основе формирования соединения лежит механизм локальной капиллярной пропитки расплавом сварочной ванны каналов в пористом материале. Ширина зоны проникновения расплава в капиллярные каналы определяется распределением температур в пористом материале.

9. На основе полученных научных и экспериментальных результатов исследований разработана методика оценки склонности крупногабаритных полуфабрикатов на склонность к образованию пор и расслоений и усовершенствованы процессы сварки конструкций из алюминиево-литиевых сплавов (вращающимся электродом в сочетании с дополнительным наложением импульсов тока, сканирующим электронным лучом несимметричного сечения). Разработаны технологические средства для реализации предложенных мер при изготовлении сварных узлов летательных аппаратов из алюминиево-литиевых сплавов.

Результаты работы использованы при разработке технологических процессов изготовления сварных узлов опытной партии агрегатов летательных аппаратов из алюминиево-литиевого сплава 1420, отражены в нормативно-технической документации по сварке АЛС а также при изготовлении изделий по конверсионной тематике (корпусов бортовых батарей, баков-теплообменников электроподвижного состава, фильтрующих элементов патронного типа, блока системы СКАЛ и др.). Применение результатов работы позволило повысить качество и надежность сварных соединений за счет снижения количества дефектов в виде пор, также получить значительный экономический эффект.

ПЕРЕЧЕНЬ ПУБЛИКАЦИЙ, ОТРАЖАЮЩИХ НАИБОЛЕЕ СУЩЕСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1. Редчиц В.В., Овчинников В.В., Редчиц А.В., Фролов В.А. ,Федоров С.А. Физико-химические закономерности процесса образования

зародышей газовых пор в металлах в условиях их соединения локальных расплавлением.//Физнка и химия обработки материалов.- АН РФ.-1997.№6 - С. 81-86.

2. Редчиц В.В., Овчинников В.В., Редчиц A.B., Фролов В.А., Федоров С.А. Физико-химические закономерности процесса развитие пузырьков газа в объеме динамически подвижной ванне металла.//Физика и химия обработки материалов. - АН РФ. - 1998.№2.-С.71-76.

3. Редчиц В.В., Фролов В.А., Овчинников В.В., Федоров С.А., Редчиц A.B. Механизм и кинетика пузырьковой дегазации ванны металла.// Физика и химия обработки материалов. - АН РФ -1998.№3.-С.70-77.

4. Редчиц В.В., Фролов В.А., Овчинников В.В., Редчиц A.B., Федоров С.А. Образование газовых пор при кристаллизации металла и кинетика поведения водорода в порах при остывании металла.//Физика и химия обработки материалов. - АН РФ-1998.№4.-С.57-60.

5. Редчиц В.В., Фролов В.А., Овчинников В.В., Федоров С.А., Редчиц A.B. Разработка методик расчетно-аналитической и лабораторной оценки склонности металлов к порообразованию.//Физика и химия обработки материалов. - АНРФ.-1999.№2. - С.72-75.

6. Гринин В.В., Ширяева Н.В., Лопаткин А.И., Овчинников В.В. Особенности сварки тонколистовых конструкций из сплава 1420.// Сварочное производство -1985.№ 8. -С .17-19.

7. Гринин В .В., Овчинников В.В., Петров А. В. , Ширяева Н.В., Гуреева М.А., Филиппова М.А. Свойства сварных соединений сплава 1420, выполненных сканирующей дугой.// Сварочное производство -1986.№6. - С .35-38.

8. Ширяева Н.В., Овчинников В.В., Петров A.B., Гринин В.В., Габидуллин P.M., Гуреева М.А. Влияние температуры нагрева при термообработке на склонность сплава 1420 к порообразованию при сварке./ /Авиационная промышленность -1986.№8.-С.32—33.

9. Гринин В.В. , Овчинников В.В., Коротков В.Е. Модернизация внутрикамерной электронно-лучевой пушки ЭП60/15к // Сварочное производство -1986.№ 10. -№.46.-С.42.

10. Ширяева Н.В., Овчинников В.В., Петров A.B., Гринин В.В., Габидуллин P.M., Гуреева М.А. Особенности порообразования при сварке алюминиевых сплавов системы алюминий - магний - литий // Автоматическая сварка - 1987.№3. - С. 22-24.

11. Гринин В.В., Овчинников В.В. Автоматическая сварка конструкций на станках с ЧПУ // МДНТП, Москва, 1987. С.13-17.

12. Гринин В.В., Овчинников В.В., Ширяева Н.В. Особенности сварки тонколистовых конструкций из алюминиевых сплавов сканирующей дугой// МДНТП - Москва- в сб. "Повышение качества и эффектив-

ности сварочного производства на предприятиях г. Москвы" .-1987-С.28-33.

13. Гринин В.В., Иванов В.И., Овчинников В.В., Коротков В.Е. Электронно-лучевая сварка узлов переменного сечения.//"Электронно-лучевая сварка в судовом машиностроении". - Николаев- I987.-2 с.

14. Гринин В.В., Овчинников В.В., Коротков В.Е. Внутрикамерная электронно-лучевая пушка./ЛЭлектронно-лучевая сварка в судовом машиностроении". -Николаев.-1987.- 4 с.

15. Гринин В.В., Овчинников В. В. Горелка для многопроходной сварки кольцевых швов сканирующей дугой./ /Сварочное производство .1988 .№2,- С.16-17.

16. Овчинников В.В., Петров A.B., Ширяева Н.В., Габидуллин P.M. ,Гринин В.В., Гуреева М.А. Механизм образования пор при сварке сплава 1420. //Сварочное производство.-1988.№3.- С.35-37.

17. Овчинников В.В., Петров A.B., Гринин В.В. Влияние пористости на свойства сварных соединений алюминиевых сплавов.// в сб. "Ресурсосберегающие технологии в сварочном производстве для машиностроительного комплекса" - МДНТП - Москва - 1989 - С.42-46.

18. Бродский С.И., Гринин В.В., Казарина С.А., Овчинников В.В. Исследование усталостной прочности сварных соединений из высокопрочного алюминиевого сплава, легированного литием.// МАИ им. С. Орджоникидзе - 1988 - 6 с.- илл. рус. - Деп. в ВИНИТИ 23.01.89 -N535-B89.

19. Овчинников В.В., Петров A.B., Гринин В.В. Исследование механизма образования пор в швах при аргонодуговой сварке листов алюминиевых сплавов, легированных литием.// Автоматическая сварка -1989. №6. - С.12-16.

20. Овчинников В .В. , Алексеев В.В. Легирование металла шва при электронно-лучевой сварке сплавов системы AL-Mg-Li.// "Электронно-лучевая сварка" - Николаев - 1989 - С.28-29.

21. Овчинников В.В., Петров A.B. Исследование процесса образования пор при электронно-лучевой сварке алюминиевых сплавов.// "Электронно-лучевая сварка". - Николаев—1989. - С.34-35.

22. Гринин В.В., Петров A.B., Овчинников В.В., Ширяева Н.В., Габидуллин P.M., Гуреева М.А. Влияние различных факторов на процесс порообразования при сварке плавлением листов сплава 1420.//"Сварка цветных металлов" - ИЭС им. Е.О.Патона - Киев - Наукова Думка -1989 - С .14-17.

23. Овчинников В.В., Гринин В.В., Петров A.B. Влияние температуры и времени нагрева листов сплава 1420 на окисление поверхности. // Авиационная промышленность. -1990. №3.- С. 5 4-55.

24. Гринин В.В., Лукин В.И., Овчинников В.В., Иода E.H. Влияние состава присадочной проволоки на свойства сварных соединений

алюминиевого сплава 1420.// Авиационная промышленность - 1990.№5 .-С.51-52.

25. Овчинников В.В. Повышение качества нахлёсточных соединений алюминиевых сплавов.// МДНТП.- Москва.- В сб." Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы".-1990.- С. 67-70.

26. гринин В.В., Овчинников В.В., Мовчан A.A. Исследование усталостной прочности стыковых соединений сплава 1420 в диапазоне долговечностей 10 - 10 циклов.// МДНТП - Москва - В сб. "Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы". -1990. -С.71-75.

27. Овчинников В.В., Петров A.B. Очистка поверхности свариваемых кромок алюминиевых сплавов катодным распылением.//МДНТП - Москва. - В сб." Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г.Москвы".-1990.- С.75-79.

28. Овчинников В.В., Петров A.B., Редчиц В.В., Федюнин С.М. Механизм и причины образования подповерхностных пор при сварке плавлением алюминиевых сплавов и их влияние на механические свойства сварных соединений.// Сварочное производство. -1990.№11 .-С.44-46.

29. Алексеев В.В., Сепоков O.A., Овчинников В.В., Белоусов В.В., Ручьева Н.В. Структурно-фазовые превращения при высокотемпературных нагревах сплава 1420.// Металловедение и технология легких сплавов.-1990.№2,- С.73-77.

30. Овчинников В.В. Особенности электронно-лучевой сварки конструкций из высокопрочных алюминиевых сплавов.// В сб. "Применение электронно-лучевой, лазерной и плазменной обработки в машиностроении" - Москва. - 1990 - С.3-8.

31. Магнитов B.C., Овчинников В.В., Еремин Ю.Н., Короткое В.Е. Электронно-лучевая сварка деталей из сплава 1420 в условиях серийного производства.// Материалы XI Всесоюзной научно-технической конференции по электронно-лучевой сварке. -1991. -г. Николаев - С.28-31.

32. Овчинников В.В., Резниченко В.Ф. Влияние сканирования луча на пористость соединений алюминиевых сплавов.// Материалы XI Всесоюзной научно-технической конференции по электронно-лучевой сварке. г.Николаев -1991.-С.49-52.

33. Овчинников В.В., Гринин И.В., Еремин Ю.Н. Давление в канале проплавления при электронно-лучевой сварке алюминиевых сплавов.// Материалы XI Всесоюзной научно-технической конференции по электронно-лучевой сварке. - г. Николаев. -1991. - С.52-56.

34. Овчинников В.В. , Редчиц В.В. О двух механизмах образования зародышей газовых пузырьков при сварке алюминиевых сплавов, содержащих литий.// Сварочное производство. -1991.№9.- С. 40-43.

35. Алексеев В.В., Денисов Б.С., Овчинников В.В., Белоусов В.В., Сетюков O.A., Одинов А.И., Тихомирова М.А. Особенности изготовления сварных конструкций из алюминиево-литиевых сплавов.// Сварочное производство.-1992.№1.- С.16-17.

36. Редчиц В.В., Казаков В.А. .Овчинников В.В. Состояние и перспективы развития электронно-лучевой сварки в производстве летательных аппаратов.// В сб.'"Современная технология и оборудование лучевых методов сварки, пайки и обработки материалов".-1991. -ч.1.- С. 318.

37. Габидуллин P.M., Мамонов И.М., Овчинников В.В., Ширяева Н.В. Исследование влияния термообработки на структуру и свойства сварных соединений из сплава 1420.// Технология легких сплавов.-1992. №3,- С.15-19.

38. Алексеев В.В., Овчинников В.В., Белоусов В.В., Сетюков O.A., Петров A.B.,Редчиц В.В. и др. Образование трещин в сварных соединениях сплавов системы алюминий -магний-литий.// Сварочное производство. -1992.№5.- С.41-43.

39. Овчинников В.В., Редчиц В.В. Влияние подварок на свойства сварных соединений алюминиевого сплава 1420.// Сварочное производство,-1992.№6.- С.8-10.

40. Алексеев В.В. Овчинников В.В., Рязанцев В.И. К вопросу об образовании трещин в сварных соединениях сплава 1420.// Сварочное производство. -1993 .№6.- С. 33-34.

41. Овчинников В.В., Гринин И.В., Федоров С.А. Особенности образования оксидных включений при дуговой сварке тонколистовых конструкций из алюминиевых сплавов.// Сварочное производство.-1993.№7. - С.30-32.

42. Редчиц В.В., Нестеров А.Ф., Никитина Е.В., Овчинников В.В., Маханек В.В., Редчиц A.B. Разработка методики оптимизации выбора марки материала по комплексному массовому критерию на стадии проектирования сварных конструкций для летательных аппаратов и других изделий.// ИРДЗ.- Москва.-1993,- С.124-129.

43. Лопаткин А.И., Овчинников В.В. Применение автоматической аргонодуговой сварки крупногабаритных конструкций из высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов на станках с ЧПУ // Сварочное производство - 1994.№10 - С.24-25.

44. Редчиц В.В., Овчинников В.В., Редчиц A.B. Повышение проплавляющей способности плазменной дуги при сварке алюминиевых сплавов // В сб. "Материаловедение и технология материалов" - МАТИ-РГТУ им. К.Э.Циолковского-1997- С.161.

45. Овчинников В.В., Редчиц В.В. Особенности механизма образования пор при электронно-лучевой сварке алюминиево-литиевых

сплавов // В сб. "Пути развития сварочных технологий на предприятиях города Москвы" -ЦРДЗ- Москва-1997-С.161-163.

46. Дриц А.М., Овчинников В.В., Крымова Т.В. Опыт использования алюминиево-литиевого сплава 1460.// Цветные металлы.-1997.№11-12,-С.99-103.

47. Овчинников В.В., Дриц А.М., Крымова Т.В. Опыт использования алюминиево-литиевого сплава 1460.// Сварочное производство.-1997.№ 12.-С.26-29.

48. OVCHINNIKOV V.V., DRITs А.М., KRIMOVA T.V. Technological spécial features of production of welded aircraft structures made of 1460 aluminium-lithium alloy.- Welding International.-1998.-vol.l2.-N6.-p.489-492.

49. Овчинников B.B., Афонин M.M., Магнитов B.C. Технологические проблемы сварки фильтрующих элементов патронного типа из пористых материалов. - В сб. "Прогрессивные процессы сварки и пайки"-РДЗ-1997.-С.47-48.

50. Овчинников В.В., Редчиц В.В. Особенности процесса порообразования при сварке плавлением алюминиево-литиевых сплавов. -В сб. "Прогрессивные процессы сварки и пайки" - РДЗ-1997.-С.49-50.

51. Рязанцев В.И., Овчинников В.В., Савостиков А.И. Исследование газовыделения при сварке и нагреве деформируемых свариваемых алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. -1990. №12.-С.32-33.

52. Рязанцев В.И., Славин Г.А., Овчинников В.В. Образование и разрушение оксидных пленок на алюминиевых сплавах.// Сварочное производство. - 1991.J61. - С.31-32.

53. Антонов А.А., Овчинников В.В., Терехов В.Н. Кинетика окисления алюминиевых сплавов при нагреве на воздухе. В сб. научных трудов МГИУ. 1999.С.50-52.

54. Антонов А.А., Овчинников В.В., Булкин В.И. Особенности формирования соединения при электронно-лучевой сварке фильтрующих элементов патронного типа из пористых материалов. В сб. научных трудов МГИУ.2000.С.55-58.

55. Sverdlin A., Ovchinnikov V., Drits A. Weldability of Aluminum-Copper-Lithium Alloys.// Robert Morris Cotlege.Pennsylvania.2001.p.255-261.

56. Овчинников B.B., Гуреева M.A., Дриц A.M., Громов C.B. Результаты сравнительных исследований свойств сварных соединений российских и американских алюминиево-литиевых сплавов.// Всероссийская научно-техническая конференция «Перспективные пути развития сварки и контроля - «Сварка и контроль-2001».Воронеж.2001 .ВГАСУ .С. 172-178.

57. Овчинников В.В., Гуреева М.А. К вопросу о механизме образования пор в швах алюминиевых сплавов при сварке плавлением.// В сборнике «Образование, наука и производство». МГИУ.2001.С.289-290.

58. Овчинников В.В., Гуреева М.А., Антонов A.A. Механизм локальной капиллярной пропитки при формировании соединений пористо-проницаемых и компактных металлических материалов.// В сборнике «Образование, наука и производство». МГИУ.2001.С.291-293.

59. Гуреева М.А., Овчинников В.В., Громов C.B., Антонов A.A. Особенности трещинообразования при электронно-лучевой сварке пористых спеченных материалов.// У Всероссийская научно-практическая конференция «Современные технологии в машиностроении».2002.116-118.

60. Овчинников В.В., Антонов A.A., Гуреева М.А., Магнитов B.C. Технологические особенности сварки фильтрующих элементов патронного типа из пористых металлических материалов.// Сварочное производство.2002.№5.С.42-45.

61. А. с. 984760 СССР, МКИ В23К 28/00 Способ определения параметров сварочной ванны. /Овчинников В.В.,Федоров С.А., Виноградов B.C. /СССР/ - 4 с.

62. A.c. 1078762 СССР, МКИ В23К 15/00. Электронно-лучевая пушка. /Овчинников В.В.,Гринин В.В., Стеганцев В.В., Иванов В.И., Магнитов В.С.(СССР) - 6 с.

63. А. с. 1139026 СССР, МКИ В23К 15/00. Способ электроннолучевой сварки горизонтальных швов на вертикальной плоскости./ Гринин В.В., Овчинников В .В.,Короткое В.Е.,Иванов В.И. /СССР/ -4 с.

64. А. с. 11185000 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ автоматической дуговой сварки./Гринин В.В., Овчинников В.В. /СССР/ - 5 с.

65. A.C. 11185001 СССР, МКИ В23К 9/167. Устройство для дуговой сварки неплавящимся электродом./Гринин В.В. .Овчинников B.B. (СССР)-4с.

66. А. с. 1215249 СССР, МКИ В23К 15/00. Катодный узел электронно-лучевой пушки./Гринин В.В., Короткое В.Е., Овчинников В.В.

■ /СССР/-5 с.

67. A.c. 1215917 СССР, МКИ В23К 9/167. Устройство для дуговой сварки./Гринин В.В., Овчинников В.В. /СССР/ - 4 с.

68. А. с. 1233374 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ автоматической дуговой сварки./Гринин В.В., Петров A.B., Овчинников В.В., Ширяева Н.В., Соколов В.П., Семенова Е.В. /СССР/ - 6 с.

69. A.c. 1310143 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ аргонодуговой Сварки стыковых соединений./Гринин В.В., Овчинников В.В. /СССР/ - 5 с.

70. A.c. 250802 СССР, МКИ В23К 15/00. /Гринин В.В., Овчинников В.В., Денисов Б.С., Магнитов B.C.. /СССР/ - 6 с.

71. A.c. 1274881 СССР, МКИ В23К 15/00. Электронно-лучевая пушкаЛринин В.В., Коротков В.Е., Овчинников В.В. /СССР/- 5 с.

72. A.c. 1363641 СССР, МКИВ23К 35/00. Способ получения деталей из сварных алюминиевых сплавов./Авдошина JI.B., Ширяева Н.В., Овчинников В.В., Гринин В.В., Сазонкина Л.С. /СССР/ - 8 с.

73. A.c. 1365727 СССР, МКИ В23К 35/00. Способ изготовления листов из сплавов системы алюминий -магний-литий./ Ширяева Н.В., Гринин В.В., Овчинников В.В., Петров A.B., Бирюлев A.B., Баканов А.И., Евсеев О.И., Макаров B.C., Гуреева М.А., Пархоменко H.A. /СССР/ - 6 с.

74. A.c. 278609 СССР, МКИ В23К 15/00./Гринин В.В.,Короткое В.Е., Овчинников В .В., Денисов Б.С., Магнитов B.C. /СССР/ - 5 с.

75. A.c. 1381858 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ автоматической дуговой сварки.//Гринин В.В., Овчинников В.В., Сазонкина Л.С., Ширяева Н.В., Вязанкин С.С., Паншин Б.К., Габидуллин P.M., Половников А.Г. /СССР/-6 с.

76. A.c. 74156 СССР, МКИ В23 К 9/167./Гринин В.В., Овчинников В .В., Ерошин Ю.М., Лопаткин А.И. /СССР/ - 4 с.

77. A.c. 1424253 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ дуговой сварки вращающимся электродом. /Штрикман М.М., Афанасьев В.П., Овчинников В.В., Тюрин В.Ф., Кучерявый А.Е. /ССС?/ - 6 с.

78. A.c. 289841 СССР, МКИ В23К 15/00./Гринин В.В., Овчинников В.В., Глазов С.И., Короткое В.Е.. /СССР/ - 5 с.

79. A.c. 1494365 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ изготовления сварных узлов из листового сплава системы алюминий -магний-литийЛПиряева Н.В., Овчинников В.В., Авдошина Л.В., Гринин В.В., Шелепчиков В.В., Пирязева Е.И., Гуреева М.А. /СССР/ - 7 с.

80. A.c. 1198835 СССР, МКИ В23К 15/00. Способ электроннолучевой сварки.//Гринин В.В., Овчинников В.В., Магнитов B.C., Иванов В.И., Короткое В.Е.(СССР) - 5 с.

81., A.c. 305198 СССР, МКИ В23К 9/167./Гринин В.В.,Овчинников В.В. /СССР/. - 4 с.

82. А. с. 505199 СССР, МКИ В23 К 9/167./Гринин В.В., Лопаткин

A.И., Овчинников В.В., Соколов В.П. /СССР/ -4 с.

83. А. с. 1555986 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ автоматической дуговой сварки./Гринин В.В., Овчинников В.В., Шелепчиков В.В., Ширяева Н.В., Гуреева М.А. /СССР/ - 6 с.

84. A.c. 309702 СССР, МКИ В23К 35/02.//Гринин В.В., Овчинников

B.В., Лукин В.И., Иода E.H., Белянин В.П., Ширяева Н.В., Данилов С.Ф., Лопаткин А.И. /СССР/ - 7 с.

85. A.C. 1555098 СССР, МКИ В 23 К 9/167. Подкладка для формирования шва./Гринин В.В., Овчинников В.В. /СССР/ - 4 с.

86. A.c. 312685 СССР, МКИ В23 К 9/167./Гринин В.В..овчинников В.В. /СССР/ - 5 с.

87. A.c. 1593844 СССР, МКИ В23К 15/00. Электронно-лучевая пушка ./Гринин В.В., Овчинников В.В. /СССР/ - 7 с.

88. A.c. 1600162 СССР, МКИ В23 К 9/167. Способ дуговой сварки стыковых соединений./Гринии В.В., Овчинников В.В., Петров A.B., Седых A.B. /СССР/ - 8 с.

89. A.c. 1614903 СССР, МКИ В23 К 9/167. Горелка для автоматической дуговой сварки. /Гринин В.В., Овчинников В.В. /СССР/- 6 с.

90. A.c. 1656791 СССР, MKT В23К 15/00. Способ электроннолучевой сварки./ Овчинников В.В., Алексеев В.В., Магнитов B.C., Белоусов В.В. .Абрамович A.B. (ССС) - 6 с.

91. A.c. 1758953 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ дуговой точечной сварки./ Овчинников В.В,, Гуреева М.А., Кравец Л.И.. /СССР/ - 7 с.

92. A.c. 1793614 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ автоматической дуговой сварки./Овчинников В.В., Петров A.B., Гуреева М.А.(СССР) -8 с.

93. A.c. 1798076 СССР, МКИ В23К 9/167. Устройство для дуговой сварки в защитных газах неплавящимся электродом./ Овчинников В.В., Шаров В.М. (СССР) - 4 с.

94. A.c. 1739593 СССР, МКИ В23К 9/167. Способ изготовления сварного корпуса./Гринин В.В., Овчинников В.В., Лопаткин А.И. /СССР/ -6 с.

Овчинников Виктор Васильевич

Исследование свариваемости и разработка технологии сварки Распределенными источниками тепла алюминиево-литиевых сплавов

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 22.11.2002 Сдано в производство 25.11.2002

Формат бумаги 60 х 90/16 Бум. множит.

Усл. печ. л. 3,5 Уч.-изд. л. 3.75

Тираж 100_Заказ№ 1175_

РИЦ МГИУ, 115280, Москва, Автозаводская, 16, 277-23-15

I

*

и

и #

¡r %

I ►

г

(

i

\

РНБ Русский фонд

2005-4 17229

' \ Cn^yprtJ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ВЫСОКОПРОЧНЫЕ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫЕ СПЛАВЫ В КОНСТРУКЦИЯХ СОВРЕМЕННЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ.

1Л .Характеристика типовых сварных конструкций из алюминиево-литиевых сплавов.

1.2. Сравнительная оценка прочностных и технологических свойств отечественных и зарубежных алюминиево-литиевых сплавов.

1.3. Технологические проблемы получения качественных сварных соединений в конструкциях из алюминиево-литиевых сплавов.

Ф 1.4. Обоснование цели и задач исследований.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА И КИНЕТИКИ

ОБРАЗОВАНИЯ ПОР В СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ.

• 2.1. Аналитическая оценка вероятности гомогенного и гетерогенного возникновения зародышей газовых пузырьков.

2.2. Механизмы образования зародышей газовых пузырьков при сварке плавлением алюминиево-литиевых сплавов.

2.2.1. Образование зародышей газовых пузырьков на базе соединений поверхностного слоя AJIC

Термодинамический анализ взаимодействия компонентов

AJIC с атмосферой нагревательных печей

Структура поверхностного слоя AJIC.

Состав и кинетика газов, выделяющихся при нагреве AJIC

Влияние режимов, среды нагрева, среды охлаждения на толщину поверхностного слоя AJIC.

2.2.2. Экзогенный механизм возникновения зародышей газовых пузырьков на базе дефектов торцевой поверхности кромок.

Механизм образования закрытых газовых полостей на торцах свариваемых кромок алюминиевых сплавов.

Химическое взаимодействие алюминиевых сплавов с парами воды и углеродосодержащими соединениями 86 . Результаты экспериментальных исследований экзогенного механизма образования зародышей газовых пузырьков на базе дефектов торцевой поверхности кромок.

2.2.3. Экзогенный механизм образования зародышей газовых пузырьков на базе дефектов структуры основного металла в виде первичных микропор и расслоений.

2.2.4. Эндогенный механизм образования зародышей газовых пузырьков при сварке алюминиево-литиевых сплавов.

2.3. Физико-химические закономерности процесса развития пузырьков в объеме сварочной ванны.

Коалесценция газовых пузырьков в ванне жидкого металла.

Диффузионный механизм объединения газовых пузырьков.

Развитие газовых пузырьков за счет испарения летучих компонентов алюминиево-литиевых сплавов.

Результаты экспериментальных исследований механизмов развития пузырьков в ванне алюминиево-литиевых сплавов.

2.4. Исследование механизма и кинетики пузырьковой дегазации ванны металла.

Стадия отрыва.

Стадия всплывания.

Стадия перехода через зеркало ванны. ф Результаты экспериментальных исследований механизма и кинетики пузырьковой дегазации сварочной ванны алюминиевых сплавов.

2.5. Образование газовых пор при кристаллизации ванны и • кинетика поведения водорода в порах при остывании металла.

Выводы к главе 2.

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ГАЗОСОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА И УСЛОВИЙ СВАРКИ НА РЕАЛИЗАЦИЮ

• МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАРОДЫШЕЙ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЬКОВ.

3.1. Влияние газосодержания и типа полуфабриката на реализацию механизмов образования зародышей газовых пузырьков при сварке АЛС.

3.2. Влияние способа сварки на образование микропористости в зоне сплавления АЛС.

3.3. Тепловое воздействие на металл околошовной зоны при сварке сплава 1420 различными способами сварки.

3.4. Определение уровня остаточных сварочных напряжений в сварных соединениях сплава

3.5. Проявление экзогенного механизма образования зародышей газовых пузырьков при сварке плавлением сплава

Выводы к главе 3.

Глава 4. РАЗРАБОТКА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕР ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ УЗЛОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВО-ЛИТИЕВЫХ СПЛАВОВ.

4.1. Разработка технологии изготовления листов сплава

1420 с уменьшенной толщиной поверхностного слоя.

4.2. Разработка процесса катодной очистки сжатой дугой кромок деталей АЛС перед сваркой.

4.3. Разработка технологической пробы для оценки качества полуфабрикатов алюминиево-литиевых сплавов большой толщины.

4.4. Совершенствование процесса автоматической дуговой сварки вращающимся электродом применительно к изготовлению конструкций из алюминиево-литиевых сплавов.

4.4.1. Схема и основные параметры процесса сварки вращающимся электродом.

4.4.2. Влияние вращения дуги на структуру и свойства сварных соединений сплавов 1420 и

4.4.3. Оптимизация газовой защиты сварочной ванны при дуговой сварке алюминиево-литиевых сплавов.

4.5. Разработка процесса электроннолучевой сварки алюминиево-литиевых сплавов сканирующим лучом несимметричного сечения.

4.5.1. Схема процесса ЭЛС сканирующим лучом несимметричного сечения.•.

4.5.2. Влияние сканирования луча несимметричного сечения на качество сварных соединений алюминиеволитиевых сплавов.

4.5.3. Дополнительные технологические возможности повышения уровня механических свойств сварных соединений алюминиево-литиевых сплавов при ЭЛС.

4.6. Совершенствование способа сварки сжатой дугой применительно к изготовлению узлов из алюминиево-литиевых сплавов.

4.6.1. Основные схемы процесса сварки сжатой дугой алюминиевых сплавов.

4.6.2. Свойства и структура сварных соединений АЛС, полученных сжатой дугой.

4.7. Исследование технологии устранения дефектов сварных соединений АЛС.

4.8. Разработка технологии сварки и исследование свойств сварных соединений разноименных алюминиево-литиевых сплавов.

4.9. Результаты сравнительных исследований свойств сварных соединений российских и американских алюминиево-литиевых сплавов.

4.10. Исследование особенностей формирования соединений из пористых металлических материалов.

Выводы к главе 4.:.

Глава 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

РАБОТЫ.

5.1. Технология электроннолучевой сварки силовых узлов планера летательного аппарата.

5.2. Разработка технологии сварки тонколистовых ребристых панелей из высокопрочного алюминиево-литиевого сплава

5.3. Разработка технологии сварки сжатой дугой соединений балок продольного силового набора.

5.4. Разработка технологии изготовления герметичных емкостей.

5.5. Технология изготовления корпусных деталей.

5.6. Технологический процесс изготовления сварных фильтрующих элементов патронного типа из пористых металлических материалов.

Выводы к главе 5.

Развитие научно-технического прогресса в авиационной и ракетно-космической отраслях промышленности предусматривает разработку и внедрение новых конструкционных материалов и совершенствование технологии их обработки с целью повышения качества и эксплуатационной надежности изделий ответственного назначения.

К числу таких конструкционных материалов относятся алюминиево-литиевые сплавы, обладающие высокой удельной прочностью и получившие достаточное применение в отечественном и зарубежном авиастроении в последнее десятилетие. Наибольший эффект снижения массы летательного аппарата (12-18%) достигается при использовании в конструкции алюминиево-литиевых сплавов (AJIC) в сочетании со сварным вариантом изготовления отдельных агрегатов. Снижение массы летательного аппарата позволяет повысить тактико-технические' характеристики: дальность, продолжительность полета, маневренность или увеличить вооруженность и запас топлива на борту.

Анализ тенденций развития технологии позволяет заключить, что создание качественно новой продукции невозможно без реализации концепции опережающего развития технологии, в процессе которого формируется определенный научно-технический задел [2] . Формирование такого задела позволит создать новые типы летательных аппаратов , повысить их конкурентную способность на мировом рынке.

Все конструктивные элементы планера можно подразделить на две группы. В первую группу входят силовые элементы конструкции из полуфабрикатов большой толщины: балки, шпангоуты, лонжероны. Ко второй группе относятся сварные элементы из листового полуфабриката: отсеки, баки, панели.

Для первой группы сварных узлов перспективным способом сварки является электронно-лучевая сварка (ЭЛС). К основным технологическим проблемам ЭЛС относятся разработка способов и режимов сварки, обеспечивающих формирование обратной стороны шва, не требующее дальнейшей механической обработки в труднодоступных местах, а также разработка технологии сварки узлов сложного профильного сечения с минимальным технологическим припуском.

Спектр инженерно-технических проблем, возникающий при изготовлении узлов второй, группы, гораздо шире. Большое значение при этом имеет принятая концепция сборки-сварки основных конструкций, например, отсеков. При каркасно-панельном принципе сборки агрегатов и отсеков возникают трудности по соблюдению точности сборки деталей под сварку, с автоматизацией самого процесса сварки, с наличием высоких остаточных напряжении.

Концепция панелированной конструкции предусматривает создание плоских сварных панелей с последующим их'деформированием в состоянии сверхпластичности и обеспечением требуемой точности геометрических размеров, проведение упрочняющей термической обработки и сборку-сварку отдельных панелей с получением объемной конструкции (отсека). Исходя из концепции панелированной конструкции, типовым конструктивным элементом которой становится тавровое соединение, можно выделить следующие проблемные вопросы: исследование механических свойств тавровых соединений из алюминиево-литиевых сплавов; разработка и совершенствование свойств присадочных материалов для сварки полуфабрикатов из алюминиево-литиевых сплавов; разработка технологии сварки перекрестий ребристых панелей; снижение уровня остаточных напряжений путем локальной термообработки зоны сварки.

Актуальным в связи с этим является создание, оптимизация и внедрение технологии изготовления конструкций из высокопрочных алюминиеволитиевых сплавов для летательных аппаратов с применением прогрессивных методов сварки, характеризующихся высоким коэффициентом использования материала. На пути к достижению требуемого качества изготовления сварных конструкций ответственного назначения встает проблема предупреждения образования дефектов в сварных соединениях. Появление дефектов типа пор, включений оксидной пленки при сварке плавлением алюминиевых сплавов явление широко известное.

По сравнению с другими дефектами соединений АЛС поры являются наиболее часто встречающимся дефектом. Поры являются опасным дефектом, особенно если они располагаются цепочками. Наличие пор в металле швов АЛС сопровождается снижением эксплуатационных характеристик сварных соединений, в первую очередь усталостных. Из сказанного следует, что предупреждение образования пор при изготовлении сварных конструкций ответственного назначения из АЛС является, важной научно-технической задачей, требующей своего решения.

Цель работы: Повышение качества сварных соединений алюминиево-литиевых сплавов в конструкциях ответственного назначения на базе исследований механизмов образования газовых пор и совершенствования способов сварки плавлением в направлении повышения плотности металла шва и околошовной зоны.

В работе были использованы методы оптической, сканирующей электронной микроскопии, микрорентгеноспектрального, дилатометрического и рентгеноструктурного анализов и др. Кроме того, в работе применялись методики МВТУ-1-6, технологических проб по оценке свариваемости и определению механических свойств материалов после воздействия термического цикла сварки.

При постановке задач исследований, разработке теоретических положений и рабочих гипотез автор использовал научные идеи, содержащиеся в трудах: Г.А. Николаева, И.Н. Фридляндера, Г.Д. Никифорова, А.А. Алова, Д.Н. Рабкина, А.Я. Ищенко, В.В. Редчица, А.В. Петрова и др.

Научная новизна защищаемых в диссертации положений заключается в том, что:

1. Установлено проявление двух механизмов возникновения зародышей газовых пузырьков при сварке плавлением алюминиево-литиевых сплавов -экзогенного и эндогенного. Эндогенный механизм возникновения зародышей пузырьков реализуется при поступлении в сварочную ванну частиц оксидной пленки с поверхности кромок и присадочного металла, а также при наличии в основном металле внутренних дефектов в виде несплошностей и расслоений. Зародыши газовых пузырьков по экзогенному механизму образуются в процессе термодеформационного цикла сварки на базе дефектов обработки торцевой поверхности кромок и имеющихся на этой поверхности газообразующих веществ, а также в результате диссоциации соединений поверхностного слоя.

2. На основе термодинамического анализа процесса взаимодействия компонентов алюминиево-литиевых сплавов с атмосферой при нагреве и экспериментальных исследований показано, что поверхностный слой на AJIC содержит оксидную пленку на основе соединений LiOH, Li20,1л2СОз, А120з (и их комплексов) и поясок укрупненных зерен с пониженным содержанием легирующих компонентов и повышенным содержанием водорода по отношению к основе сплава. Скорость роста толщины поверхностного слоя AJIC определяется химическим составом сплава, температурой и условиями нагрева: она линейна для сплавов системы Al-Cu-Li в диапазоне температур 250-520°С, а для сплавов системы Al-Mg-Li наблюдается резкое возрастание скорости окисления при температуре более 430°С.

В процессе сварки соединения поверхностного слоя на AJIC диссоциируют с выделением газов за исключением внешнего слоя LiOH, диссоциация которой начинается с 700°С. Слой гидрооксида лития со стороны корня шва препятствует выделению газов и на базе ее дефектов, как на подложке формируются зародыши газовых пузырьков, поступающие затем в сварочную ванну.

3. Установлено, что наличие лития в сплавах 1420 и 1460 вызывает формирование фаз, обладающих повышенной растворимостью водорода по сравнению с основой сплава. Под действием сварочного нагрева в зоне сплавления происходит оплавление фаз, обогащенных литием (твердо-жидкое состояние сплава), и интенсивное растворение в них водорода. На стадии охлаждения сварного соединения вследствие резкого снижения растворимости газов происходит выделение водорода в виде микропузырьков по границам зерен с формированием микропористости. Данное явление может быть причиной снижения ударной вязкости по зоне сплавления соединений AJ1C, выполненных электроннолучевой сваркой.

4. Разработана модель, описывающая кинетику развития пузырьков с учетом диффузионных процессов и гидродинамической ситуации в ванне жидкого алюминиевого сплава. Показано, что наибольшее влияние на рост пузырьков в средней части ванны оказывают конвективные потоки. В пограничной зоне, прилегающей к твердой фазе, начинает превалировать диффузионный механизм, обеспечивающий ускоренный рост более мелких пузырьков. Установлено, что при электроннолучевой сварке AJ1C пузырьки развиваются за счет поступления в их объем легкоиспаряющихся компонентов сплава (лития, магния и др.) на участках с локальной ликвацией легирующих элементов. Предложена методика расчета критической мольной доли компонента в сплаве, при которой указанный механизм реализуется.

5. Установлено, что всплывапие пузырьков из ванны при дуговой сварке AJIC протекает в течение всего времени ее существования в виде чередующихся стадий с высокой и низкой активностью. Стадийность процесса дегазации ванны жидкого металла является следствием дискретного характера роста пузырьков за счет их коалесценции. Для более полной дегазации ванны при дуговой сварке алюминиево-литиевых сплавов целесообразно периодически повышать температуру расплава у зоны сплавления.

Определена возможность дегазации пузырьков в парогазовый канал при электронно-лучевой сварке. Интенсификации данного процесса способствует периодическое повышение температуры жидкой пленки на стенке канала, в пределах которой существует пузырек, что позволяет снизить кинематическую вязкость и поверхностное натяжение расплава, влияющих на кинетику дегазации ванны.

6. В результате численных исследований поведения водорода при остывании металла сварного шва установлено, что до температуры 350-400°С идет процесс диффузии водорода в поры, а при более низких температурах водород абсорбируется металлом с образованием гидрида лития. В конструкциях, работающих при криогенной температуре, гидрид лития может инициировать зарождение микротрещин от участка расположения пор при эксплуатации конструкции.

7. На основе анализа модели возникновения зародышей газовых пузырьков на базе расслоений основного металла теоретически обоснован и экспериментально подтвержден механизм получения качественных соединений при электроннолучевой сварке пористых металлических материалов за счет локальной капиллярной пропитки каналов в пористых материалах расплавом сварочной ванны.

Практическая ценность работы. Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований легли в основу разработки металлургических и технологических мероприятий по предотвращению дефектов при дуговой и электроннолучевой сварке конструкций из алюминиево-литиевых сплавов, которые отражены в технологических инструкциях и рекомендациях.

Предложены и усовершенствованы процессы сварки конструкций из алюминиево-литиевых сплавов вращающимся электродом с дополнительным программируемым наложением импульсов тока на периферийную часть ванны и сканирующим электронным лучом несимметричного сечения в фокальной плоскости. Предложены технологические методы оценки склонности полуфабрикатов из AJ1C к образованию дефектов при сварке.

Технологические разработки защищены авторскими свидетельствами и патентами.

Материалы диссертации используются в учебном процессе Московского Государственного Индустриального Университета при подготовке инженеров и аспирантов в области сварки и ремонта конструкций из алюминиевых сплавов.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит рисунков, таблицы и список литературы из

Результаты работы использованы при разработке технологических процессов изготовления сварных узлов летательных аппаратов из алюминиево-литиевого сплава 1420, отражены в нормативно-технической документации по сварке AJIC, а также при изготовлении изделий по конверсионной тематике.

1.Перспективы использования алюминиево-литиевых сплавов в авиационной промышленности.// Materiaux et techniques. 1986.№5/6.Р.186-187.

2. Редчиц В.В. Проблемы изготовления сварных конструкций из титановых и алюминиевых сплавов.// Автоматическая сварка. 1991.№9.С.43-45.

3. Братухин А.Г., Глотов Е.Б., Лукин В.И., Постников Н.С. Концепция и металлургические особенности производства литодеформированных конструкций.// Сварочное производство. 1993.№ 10.С.2-4.

4. Денисов Б.С., Гринин В.В., Штрикман М.М. Комплексная механизация производства сварных конструкций с использованием станков с числовым программным управлением.// Автоматическая сварка.1979.№1.С.51-54.

5. Братухин А.Г., Постников Н.С. Прогрессивные методы производства комбинированных конструкций и свойства алюминиевых литодеформированных сварных соединений.// Вестник машиностроения. 1992.№8-9.С.35-37.

6. Шалин Р.Е., Ефремов И.С., Яровинский Ю.Л., Лукин В.И. Опыт проектирования и изготовления крупногабаритных конструкций из алюминиево-литиевых сплавов изделий ракетно-космической техники.// Сварочное производство. 1996.№ 11 .С. 14-18.

7. Шамрай Ф.И. Литий и его сплавы./ М.: Изд-во АН СССР.-1952.-172 с.

8. Iones W.R.D., Das P.P. I. Inst. Met. 1959-1960. v.88. P.435-438.

9. Промышленные алюминиевые сплавы./ Справочник под ред. Квасова Ф.И. и Фридляндера И.Н.//М.: Металлургия. 1984.527 с.

10. Фридляндер И.Н., Шамрай В.Ф., Ширяева Н.В. Известия АН СССР. Металлы. 1969. №2. С.153-156.

11. Фридляндер И.Н., Амбарцумян С.М., Ширяева Н.В., Габидуллин P.M. Новый алюминиево-литиевый сплав.// Металловедение и термическая обработка материалов. 1968. №3. С.50-52.

12. Фридляндер И.Н., Колачев А.А., Габидуллин P.M., Ширяева Н.В. Влияние термической обработки на свойства сплава системы алюминий -магний-литий.// Металловедение и термическая обработка материалов. 1969. №2. С.18-20.

13. Алюминиевые сплавы. Металловедение алюминия и его сплавов. / Под ред. Фридляндера И.Н.// М.: Металлургия Л 971. 352 с.

14. Фридляндер И.Н., Лещинер Л.Н., Сандлер B.C. Структура и свойства сплавов системы А1- Си- Mg- Li.// Авиационная промышленность. 1986. №8. С.60-62.

15. Николаев Г.А., Фридляндер И.Н., ■ Арбузов Ю.П. Свариваемые алюминиевые сплавы./ М.: Металлургия. 1990. 296 с.

16. Фридляндер И.Н., Братухин А.Г., Давыдов В.Г. Алюминиево-литиевые сплавы для сварных авиационных конструкций.// Металлы. 1992. №9. С.117-119.

17. Dorward R.C., Pritchett T.R. Adwanced Aluminium Alloys for Aircraft and Aerospace Applications.// Materials and Design. 1988.v.9.№2.p.63-69.

18. Metals and Materials.l985.v.l.№l l.p.682.

19. АЛС и другие новые сплавы для военных самолетов.// Flight. 1984.v.l25.№3910.p.l010.

20. Фридляндер И.Н., Братухин А.Г., Давыдов В.Г. Алюминий- магний — литиевый сплав для сварных конструкций.// Автоматическая сварка. 1992. №6. С.33-34.

21. Рабкин Д.М., Бондарев А.А., Баранов А.В. Механические свойства сварных соединений сплава 1420, выполненных электроннолучевой и аргонодуговой сваркой.//Автоматическая сварка. 1976. №7. С.39-43.

22. Алов А.А. Свариваемость деформированных полуфабрикатов из алюминиевых сплавов и методы ее оценки.// Актуальные проблемы сварки цветных металлов. К.: Наукова Думка. 1980. С.23-26.

23. Никифоров Г.Д. Металлургия сварки плавлением.// М.: Машиностроение. 1972.264 с.

24. Алов А.А., Бобров Г.В. Модифицирование металла шва при сварке алюминия.// Сварочное производство. 1959. №6. С. 1-4.

25. Алов А.А. Основы теории сварки и пайки.// М.: Машиностроение.1964. 272 с.

26. Алов А.А. Формирование структуры металла шва и ее влияние на склонность к образованию горячих трещин.// Автоматическая сварка. 1977. №8. С.1-3.

27. Алов А.А. К вопросу о горячих трещинах в зонах взаимной кристаллизации сварных соединений.//Автоматическая сварка. 1977. №7. С.6-8.

28. Фролов В.В., Ермолаева В.И., Флоринская Т.Я. Сегрегация водорода в зоне термического влияния при сварке плавлением медных, алюминиевых и титановых сплавов.// Сварочное производство. 1977. №12.С.1-4.

29. Талаев B.C., Суховерхов А.А., Данилкин В.А. Распределение водорода в сварных соединениях сплава системы Al-Zn-Mg-Cu.// Сварочное производство. 1979. №9.С.7-9.

30. Никифоров Г.Д., Трусов С.А., Силантьева С.А. Перераспределение водорода в процессе кристаллизации алюминия.// Сварочное производство. 1980. №9.С.34-37.

31. Никифоров Г.Д., Трусов С.А., Силантьева С.А. Перераспределение водорода при сварке алюминия.// Сварочное производство. 1980. №10.С.41-42.

32. Булгачев Е.А., Нестеров А.Ф., Бойцов Н.Б., Марков М.А. Влияние скачка растворимости в системе водород-алюминий на образование пористости при сварке.// Сварочное производство. 1988. №7.С.38-39.

33. Кудряшов О.Н., Виноградов B.C. О пористости в сварных соединениях алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1992. №10.С.21-23.

34. Лукин В.И., Грушко О.Е. Особенности влияния металлургических факторов производства сплава 1420 на качество сварных соединений.// Сварочное производство. 1998. №1.С.8-9.

35. Абралов М.А., Абдурахимов А.А., Абдурахманов Р.У. Химический состав и кинетика выделения газов при сварке алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1985. №2.С.27-30.

36. Абралов М.А., Абдурахманов Р.У., Абдурахимов А.А. Исследование процесса образования пор при аргонодуговой сварке алюминиевого сплава 1420.// Сварочное производство. 1985. №4.С.21-26.

37. Абдурахимов А.А. Разработка технологии аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов 1420 и 1201, обеспечивающей получение высококачественных соединений.// Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. ЛПИ. Ленинград. 1985.

38. Рязанцев В.И., Федосеев В.А. Технология дуговой сварки алюминиевых сплавов с литием.// Сварочное производство. 1996.№6.С.9-12.

39. Баранов В.В., Крылов А.В., Белохонов В.Н., Крылов В.Г. Сварка высокопрочного алюминиевого сплава 1420.// Производственно-технический опыт.1975.№4.С.5-7.

40. Бокштейн С.З., Бронфин М.Б., Каганов Л.Н. Влияние термообработки в вакууме на склонность алюминиевого сплава 1420 к образованию пор при сварке.// Автоматическая сварка. 1975.№9.С.52-54.

41. Федосеев В.А., Рязанцев В.И., Ширяева Н.В., Арбузов Ю.П. Исследование свариваемости сплава 01420.// Сварочное производство. 1978.№6.С. 15-17.

42. Рязанцев В.И., Федосеев В.А. К вопросу о механизме порообразования в сварных соединениях алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-литий.//Сварочное производство. 1984.№8.С.41-43.

43. Илюшенко Р.В., Третяк Н.Г., Лозовская А.В., Ищенко А.Я. Особенности дуговой сварки промышленных полуфабрикатов алюминиевого сплава 1420.// Автоматическая сварка. 1991.№4.С.53-56.

44. Ищенко А.Я. Сварка легких сплавов и металлических композиционных материалов.// Автоматическая сварка. 1991.№6.С.26-30.

45. Рязанцев В.И., Савостиков А.И., Чернов В.П., Саратов Н.И. Об источниках порообразования при сварке деформируемых и литейных алюминиевых сплавов.// Сварочное производство.1993.№8.С.32-34.

46. Рязанцев В.И., Федосеев В.А., Гринин В.В., Кирышева Т.Н. Влияние металлургических и технологических факторов на пористость сварных соединений сплава 1420.// Сварочное производство. 1982.№9.С.21-22.

47. Ольшанский Н.А., Лопатко А.Г., Балаян Р.Ф., Лылова Л.П. Электроннолучевая сварка кольцевых соединений сплава 1420.// Сварочное производство. 1978.№4.С. 14-15.

48. Рязанцев В.И., Федосеев В.А., Гринин В.В., Ширяева Н.В. Влияние способов подготовки свариваемой поверхности на образование пор в швах на сплаве системы алюминий магний - литий.// Автоматическая сварка. 1982.№6.С.53-54.

49. Рамулу М. Газодуговая сварка вольфрамовым электродом сплава А1-Cu-Li 2090.// Welding Journal.1990.ЖЗ.Р.109-114.

50. Мироненко В.Н., Евстифеев B.C., Власова Т.А., Шарапов В.В. Термическая обработка в вакууме алюминиевого сплава 1420 с целью предотвращения образования пор при сварке.// Автоматическая сварка. 1977.№9.С.47-50.

51. Мироненко В.Н., Евстифеев B.C., Лубенец Г.И. Влияние термической обработки в вакууме на свариваемость алюминиевого сплава 1420.// Сварочное производство. 1979.№ 1 .С.21 -23.

52. Мироненко В.Н., Колчанова И.Ф. Режимы термической обработки в вакууме сплава 1420 перед сваркой.// Автоматическая сварка. 1979.№7.С.61-64.

53. Технологические рекомендации ТР5-1234 «Размерное травление алюминиевого сплава 1420».ВИАМ.1976.

54. Абралов М.А., Абдурахманов Р.У., Лихачев Р.Б. Повышение качества сварных соединений из алюминиевых сплавов 1420 и АМгб.// Сварочное производство. 1980.ЖЗ.С. 18-20.

55. Абралов М.А., Абдурахимов А.А., Абдурахманов Р.У. Подавление пористости в сварных швах алюминиевого сплава 1420.// Сварочное производство. 1983.№7.С.36-37.

56. Ищенко АЛ. Свариваемость современных высокопрочных алюминиевых сплавов (обзор литературы).// Автоматическая сварка. 1979.№2.С. 18-22.

57. Грушко О.Е., Лукин В.И., Фридляндер И.Н., Шалин Р.Е. Зависимость качества сварных соединений от металлургических факторов производства сплава 1420.//Авиационная промышленность. 1990.№З.С.49-51.

58. Габидуллин P.M. Влияние водорода на образование внутренних дефектов в алюминиевых деформируемых сплавах.// Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Москва. МАТИ им. К.Э. Циолковского. 1974.

59. Григорьева А.А., Курдюмов А.В., Федосов А.С. Влияние примесей лития и галия на кинетику насыщения алюминия водородом.// Тезисы докладов 1У Всесоюзного семинара «Водород в металлах».Москва.1984.С.94.

60. Никифоров Г.Д. Повышение герметичности сварных конструкций и соединений из сплава АМгб.// В сб. «ХУ Московская научно-техническаяIконференция по итогам научных и производственных работ в области сварочного производства». 1970.С.22.

61. Абралов М.А., Абдурахманов Р.У. Механизм образования пор в сварных швах.// Сварочное производство. 1988.№2.С.39-41.

62. Рязанцев В.И. Металлургическая и технологическая пористости при дуговой сварке алюминиевых сплавов.//Авиационная промышленность.2001.№4.С.36-40.

63. Рязанцев В.И., Мацнев В.Н. Рациональные области применения сварных конструкций из алюминиевых сплавов с литием.//Авиационная промышленность.2001 .№4.С.44-49.

64. Рязанцев В.И., Мацнев В.Н. Высококачественные полуфабрикаты — основа самолетных сварных конструкций.// Авиационная промышленность.2000.№4.С.31-36.

65. Пацкевич И.Р., Деев Г.Ф. Поверхностные явления в сварочных процессах.//М.: Металлургия. 1974. 332с.

66. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением.// М.: Машиностроение. 1973. 401с.

67. Походня И.К. Газы в сварных швах.// М.: Машиностроение. 1972. 351с.

68. Никифоров Г.Д. Металлургия сварки плавлением алюминиевых сплавов.//М.: Машиностроение. 1972. 355с.

69. Пацкевич И.Р., Деев Г.Ф. Влияние свойств межфазной границы на зарождение газовых пор при сварке.// Сварочное производство.1973.№9.С. 1214.

70. Фомин JI.К. Исследование особенностей порообразования при электроннолучевой сварке.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Ленинград.ЛПИ.1978.

71. Миткевич Е.А. Исследование влияния паровой фазы на формирование кратера при электроннолучевой сварке металлов и резке кварцевого стекла.// Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Киев. ИЭС им. Е.О. Патона.1973.

72. Башенко В.В., Децик Н.Н. Электроннолучевая сварка электротехнической меди.// Электротехническая промышленность. Серия «Электросварка». 1975.Вып.6.С.6.

73. Бондарев А.А., Воропай Н.М., Ищенко А.Я. Влияние технологических факторов на пористость швов на алюминии, выполненных электроннолучевой сваркой.// Автоматическая сварка. 1972.№8.С.24.

74. Ianstrom D.I., Buchen I.F., Hanks G.S. On the measurment and application of paraters important of electron beam welding (EBW).// Welding Journal. 1970.V.49.7.P.293.

75. Konkol P.I., Smith P.M., Willebrand C.T. Electron Beam Welding.// Welding Journal. 1971 .v.50.11 .P.765.

76. Armstrong R.E. Control of spiking in partial penetration electron beam welds.// Welding Journal. 1970.V.49.8.P.315.

77. Бондарев А.А. Свариваемость сплава АМгб электронным лучом вразличных пространственных положениях.// Автоматическаяj »сварка. 1976.№ 12.С.34.

78. Пастух М.Н., Карпвейц Е.Н., Зорин Н.Я. Электроннолучевая сварка высокопрочных алюминиевых сплавов.// В сб. материалов 1У Всесоюзной конференции по электроннолучевой сварке.М.1974.С.185.

79. Chang I.C. Electron beam welding of Ti-Al plaint.// Titanium and Technology.v.l. New Jork. London. 1976.P.586.

80. Агарков В.Я. Пористость швов при электроннолучевой сварке (обзор).// Автоматическая сварка. 1982.№2.С.63-68.

81. Ольшанский Н.А., Хохловский А.С. Природа возникновения пористости при ЭЛС легких сплавов.// Тематический сборник «Материалы и технология обработки в энергомашиностроении».Вып.369.М.МЭИ. 1979.100 с.

82. Суховерхов А.А., Кислишин В.А. Особенности дегазации сварочной ванны при электроннолучевой сварке сплавов, содержащих элементы с высокой упругостью пара.// Сварочное производство. 1981.№8.С.З 8-40.

83. Куликов Ф.Р., Редчиц В.В., Хохлов В.В. Особенности возникновения и меры предупреждения пористости при сварке сплавов титана большой толщины.// Сварочное производство. 1975.№11.С.26-31.

84. Лозеев Г.Е. Способ уменьшения пористости в сварных швах.// Сварочное производство. 1975.№8.С.З 1-33.

85. Лозеев Г.Е., Черницын А.И., Фролов В.В. Процессы, протекающие в стыке сварного соединения и их влияние на пористость металла шва.// Автоматическая сварка. 1977.№2.С.25-30.

86. Никифоров Г.Д., Редчиц В.В. Механизм зарождения в сварочной ванне пузырьков газа при сварке активных металлов.// Сварочное производство.1977.№8.С.53-57.

87. Децик Н.Н. Образование металлургических пор при электроннолучевой сварке.// В сб. «Электроннолучевая сварка».М.ЦРД3.1993.С. 121-123.

88. Гринин В.В., Лоиаткин А.И., Овчинников В.В., Ширяева Н.В. Особенности сварки тонколистовых конструкций из сплава 1420.// Сварочное производство. 1985.№8.С.13-15.

89. Гринин В.В., Овчинников В.В., Ширяева Н.В. Влияние различных факторов на процесс порообразования при сварке плавлением листов сплава 1420.//В сб. трудов ИЭС им. Е.О. Патона. Киев. Наукова Думка.1989.С.14~17.

90. Рязаниев В.И. Свариваемость новых алюминиевых и магниевыхсплавов.// Автоматическая сварка. 1991.№7.С.З 1-33.1 , , 1

91. Чаюн А.Г., Сыроватка В.В., Мотящ В.И. и др. Дуговая сварка алюминиевого сплава 01420 с применением электромагнитного перемешивания.// Автоматическая сварка. 1981 ,№6.С. 19-22.

92. Абралов М.А., Абдурахманов Р.У. О механизме измельчения первичной структуры металла сварного шва при электромагнитном воздействии.// Автоматическая сварка. 1982.№2.С.18-21.

93. Ищенко А.Я. Высокопрочный алюминиевые сплавы для сварных конструкций.// В сб. «Актуальные проблемы сварки цветных металлов. Доклады 1 Всесоюзной конференции.». Киев. 1980. С. 15-19.

94. Авторское свидетельство СССР №1164967. Способ электроннолучевой сварки./ Соснова И.А., Филимонова Г.И.-28.12.84.

95. Грушко О.Е., Денисов Б.С., Лукин В.И., Шевелева Л.М. О механизме образования дефектов в сварном соединении сплава 1420./7 Металловедение и технология легких сплавов. 1990.С.69-73.

96. Russell I.D. Current research on the application of electron beam welding for heavy components at the welding Institute.// In: Proc. Intern. Conf. held at the Univ. Southampton. 17-21 Sept. 1972. P.560-564.

97. Bibby M.I., Burbidge G., Goldak I.A. Gases evolved from electron welds in plain carbon steels.// Welding Journal. 1972.V.51.12.P.844-847.

98. Fletcher M.I. Electron beam welding applied to heavy engineering.// Weld. And Metal Fabrication. 1969.N4.P. 133-136.

99. Steffens H., Sepold G. Werkstoffprobleme beim Schweiss mit Strahled honer Intensitat.// Schweiss und Straneid.l972.N2.P.43-46.

100. Рыжков П.Н., Постников B.C. Сварка колеблющимся вдоль шва электронным лучом.// Автоматическая сварка. 1969.№ 11 .С.43-47.

101. Рыжков П.Н., Плетнев В.М. Электроннолучевая сварка криволинейных патрубков и плунжеров.// Сварочное производство. 1972.№ 12.С.24-25.

102. Нестеренков В.М., Кравчук Л.А. Выбор параметров вращения луча по окружности и их влияние на геометрию шва при электронно-лучевой сварке.// Автоматическая сварка. 1981 .№ 10.С.25-28.

103. Чен Сяофун, Ши Цзуньяо, Ли Зунку. Особенности кристаллизации металла шва при ЭЛС алюминиевых сплавов со сканированием пучка.// Автоматическая сварка. 1988.№ 10.С.27-30.

104. Бондарев А.А., Рабкин Д.М., Кузменюк О.С. Свариваемость сплава АМгб электронным лучом в различных пространственных положениях.// Автоматическая сварка. 1976.№12.С.34-37.

105. Башенко В.В., Лопата В.А., Миткевич Е.А. Технологические особенности сварки наклонным лучом.// Сварочное производство. 1981 .№7.С. 19-21.

106. Мироненко В.Н., Евстифеев B.C., Коршункова С.А. Свариваемость алюминиевого сплава 1420 аргонодуговым и электроннолучевым способами.// Сварочное производство. 1977.№ 10.С.23-25.

107. Бондарев А.А., Скрябинский В.В., Пещерина С.В., Буткова Е.И. Особенности электронно-лучевой сварки высокопрочного сплава системы алюминий -медь-литий.// Автоматическая сварка. 1991.№7.С.З7-40.

108. Бондарев А.А. Особенности ЭЛС высокопрочных алюминиевых сплавов с программированием тепловложения. // В сб. «Электронно-лучевая сварка».ЦРДЗ.Москва. 1993 .С.77-81.

109. Кайдалов А.А., Назаренко O.K. Основные технологические приемы сварки электронным лучом (обзор).// Автоматическая сварка. 1986.№4.С.51-58.

110. Крюковский В.Н., Новиков О.М., Мешкова О.В., Сушков В.Н. Несплошности в сварных швах сплава АМгб при наличии окисных включений.// Сварочное производство. 1970.№ 12.С.25-27.

111. Терентьев В.М. Влияние технологических параметров на качество металла сварных соединений из сплава АМгб.// Сварочное производство. 1971 .№4.С.36-3 7.

112. Оботуров В.И., Толкачев Ю.И. Некоторые особенности образования и разрушения окисных плен при аргонодуговой сварке алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1973 .№11.С.22-24.

113. Лапин Е.М., Букуров В.И., Черкесов Н.Е. Характер плавления и поверхностного окисления сварочной ванны при импульсной сварке сплава АМгб.// Сварочное производство. 1974.ЖЗ.С.25-26.

114. Клебанов Г.Н., Лапин Е.М., Черкесов Н.Е. Влияние режимов и методов сварки на образование оксидных включений в металле шва из сплава АМгб.// Сварочное производство. 1976.№6.С.29-30.

115. Зубриенко Г.Л., Тененбаум ' Ф.З., Петрованов В.М. О некоторых факторах, влияющих на образование окисных включений в сварных швах из сплава АМгб.// Сварочное производство. 1977.№5.С.24-2б.

116. Чашин С.М., Оботуров В.И. Влияние величины зазора на качество фланцевых соединений из алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1979.№4.С.20-21.

117. Юсуфова З.А. О механизме разрушения окисных плен в стыке при аргонодуговой сварке алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1979.№ 10.С.25-26.

118. Потапов Н.Н. Окисление металлов при сварке плавлением. М.: Машиностроение. 1985.216 с.

119. Виноградов B.C., Бубнов С.В., Булгачев Е.А. Образование несплавлений в швах- при дуговой сварке сплава АМгб.// Сварочное производство. 1987.№3.C.39-40.

120. Игнатьев В.Г., Городная А. А., Каплуненко Ю.Г. Состав мелкодисперсного конденсата на поверхности сварных соединений алюминиевых сплавов.// Автоматическая сварка. 1989.№6.С.46-47.

121. Игнатьев В.Г., Ищенко А.Я., Пашуля М.П., Саенко В.В. Включения оксидных плен в корне шва торцевых соединений алюминиевых сплавов, сваренных плавящимся электродом.//Автоматическая сварка. 1991.№1.С.69-71.

122. Хейвец А.А., Гольдфарт И.М., Шкадыков В.А., Филиппов Ю.Н. Микротечи в сварных швах тонкостенных конструкций из сплава АМгб.// Сварочное производство. 1991 .№2.С. 14-15.

123. Покляцкий А.И., Ищенко А .Я., Бессонов А.С., Ржанов Б.П. Предотвращение образования включений оксидной плены в швах при сварке алюминиевых сплавов пульсирующей дугой.// Автоматическая сварка. 1991.Ж7.С.43-46.

124. Славин Г.А., Трохинская Н.М., Рязанцев В.И., Столпнер Е.А. К вопросу о механизме разрушения оксидных пленок при дуговой сварке неплавящимся электродом алюминиевых сплавов.// Автоматическая сварка. 1991.№7.С.29-30.

125. Хейвец А.А., Гольдфарт И.М. Влияние параметров импульсов тока на разрушение оксидных пленок и дегазацию ванны при сварке тонкостенных конструкций из сплава АМгб.// Автоматическая сварка. 1991.№11.C.33-36.

126. Ищенко А.Я. Склонность швов на алюминиевых сплавах к образованию горячих трещин при различных способах сварки плавлением.// Автоматическая сварка. 1979.№4.С.35-37.

127. Ищенко А.Я., Илюшенко Р.В. Склонность к образованию горячих трещин при сварке сплава 1420.// В сб. «Сварка цветных металлов». ИЭС им. Е.О. Патона. Наукова Думка.1989.С. 19-22.

128. Kou S., Le У. Improving weld quality by low frequence arc ascilation.// Welding Journal.l985.v.64.3.P.51-55.

129. Редчиц B.B., Никифоров Г.Д. Аналитическая оценка вероятности возникновения пузырьков газа, выделяющегося из расплава при сварке.// Автоматическая сварка. 1983.№9.С.32-35.

130. Никифоров Г.Д. Влияние готовых поверхностей разделана выделение пузырьков растворенного газа.// Сварочное производство. 1973.№11.С.21 -26.

131. Овчинников В.В., Петров А.В., Ширяева Н.В., Габидуллин P.M., Гринин В.В., Гуреева М.А. Механизм образования пор при сварке сплава 1420.// Сварочное производствоЛ988.№З.С.35-36.

132. Овчинников В.В., Рязанцев В.И., Гринин В.В. О причинах пористости при дуговой сварке деформируемых алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1989.№7.С.42-44.

133. Овчинников В.В., Петров А.В., Гринин В.В. и др. Исследование механизма образования пор в швах при аргонодуговой сварке листов алюминиевых сплавов, легированных литием.// Автоматическая сварка. 1989.№6.С. 12-15.

134. Рязапцев В.И., Чернов В.П., Савостиков А.И., Саратов Н.И. Об источниках порообразования при сварке деформируемых и литейных алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1993.№8.С.32-34.

135. Рязанцев В.И., Овчинников В.В., Савостиков А.И. Исследование газовыделения при нагреве деформируемых свариваемых алюминиевых сплавов.//Сварочное производство. 1990.№12.С.32-33.

136. Рязанцев В.И., Савостиков А.И. Пути снижения порообразования при дуговой сварке алюминиевых сплавов.// Авиационная промышленность. 1993 ,№2.С.47-50.

137. Никифоров Г.Д., Редчиц В.В. Механизм зарождения в сварочной ванне пузырьков газа при сварке плавлением активных металлов.// Сварочное производство. 1977.№8.С.3-7.

138. Гринин В.В., Овчинников В.В., Петров А.В. Влияние температуры и времени нагрева листов сплава 1420 на окисление поверхности.// Авиационная промышленность. 1990.№З.С.54-56.

139. Овчинников В.В., Редчиц В.В. О двух механизмах образования пор в швах при сварке алюминиевых сплавов.// Сварочное производство. 1992.№6.С. 11 -14.

140. Редчиц В.В. Вакс И.А., Матюшкин Б.А. и др. Вероятность образования соединения в твердой фазе при последовательном нагреве без приложения внешнего давления.// Сварочное производство. 1979.№7.С.12-14.

141. Редчиц В.В. Научные основы и современные технологические меры предупреждения пор при сварке плавлением титана и его сплавов.// Сварочное производство. 1997.№3.С.2-6.

142. Редчиц В.В., Никифоров Г.Д., Фролов В.В., Колачев Б.А. Основные закономерности образования пор при сварке плавлением титана и его сплавов.// Сварочное производство. 1987.№5.С.28-30.

143. Лозеев Г.Е., Черницын А.И., Фролов В.В. Процессы, протекающие в стыке сварного соединения, и их влияние на пористость металла шва.// Автоматическая сварка. 1977.№2.С.25-29.

144. Винокуров В. А. Сварочные деформации и напряжения .М.: Машиностроение.1968.350 с.

145. Рыжов Э.В. Геометрические характеристики шероховатости и волнистости поверхности.// В сб. «Новое в теории трения». М.: Наука. 1966.С.76-83.

146. Каракозов Э.С., Орлова Л.М., Пешков В.В., Григорьевский В.И. Диффузионная сварка титана. М.: Металлергия. 1977.267 с.

147. Гнусин Н.П., Коварский Н.Я. Шероховатость электроосажденных поверхностей. М.: Наука. 1970.184 с.

148. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. М.: Наука. 1970.204 с.

149. Габидуллин P.M. Влияние водорода на образование внутренних дефектов в алюминиевых деформируемых сплавах.// Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.16.01. Москва. МАТИ им.К.Э. Циолковского. 1974.

150. Овчинников В.В. Особенности электроннолучевой сварки конструкций из высокопрочных алюминиевых сплавов.// В сб. «Применение электроннолучевой, лазерной и плазменной обработки в машиностроении». М.: ЦИПК.1990.С.З-8.

151. Овчинников В.В., Петров А.В. Исследование процесса образования пор при электроннолучевой сварке алюминиевых сплавов.// В сб. «Электроннолучевая сварка». 1989.Николаев.С.28-29.

152. Френкель Я.И. Кинетическая теория жидкостей. Л.: Наука. 1975.288 с.

153. Русанов А.И. Условия равновесия и упругость тонких пленок.// Коллоидный журнал.т.28.1966.№5.С.275-301.

154. Русанов А.И. Термодинамика поверхностных явлений. Л.: ЛГУ. 1960.217 с.

155. Русанов А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л.: Химия. 1967. 266 с.

156. Русанов А.И. Об упругости толстых пленок.// Коллоидный журнал.т.28 Л 966.№4.С. 166-184.

157. Раймонд Э.Д., Шиганов Н.В. Влияние влажности аргона на образование холодных трещин.// Сварочное производство.1972.№10.С.12-15.

158. Рабкин Д.М. Влияние примесей на механические свойства соединений алюминиевого сплава 1201.//Автоматическая сварка.1973.№7.С.18-20.

159. Рязанцев В.И., Федосеев В.А. О рациональном выборе полуфабрикатов из алюминиевых и магниевых сплавов для сварных конструкций.// Сварочное производство.2000.№6.С.29-35.

160. Дерягин Б.В., Гутоп Ю.В. Теория разрушения (прорыва) свободных пленок.//Коллоидный журнал.1962.т.34.вып.4.С.431-437.

161. Глейм В.Г., Хентов В.Я. Об устойчивости пенных пленок и структурных особенностях растворов.// Журнал прикладной химии.1969.т.42.вып.11 .С.2863-2866.

162. Глейм В.Г. Применение метода физико-химического подобия к анализу устойчивости имульсионных пен.// Коллоидный журнал. 1970.т.32.вып.6.С.386-393.

163. Редчиц В.В., Овчинников В.В., Редчиц А.В., Фролов В.А., Федоров С.А. Физико-химические закономерности процесса развития пузырьков в объеме динамически подвижной ванны металла.// Физика и химия обработки материалов. 1998.№2.С.71-76.

164. Корнфельд М. Упругость и прочность жидкости. Теория разрыва.М. :ГИТЛ. 1951.212 с.

165. Редчиц В.В. Влияние водорода, растворенного в активных металлах, на развитие газовых пузырьков при сварке плавлением.// Сварочное производство. 1982.№9.с.6-8,

166. Бондарев А.А., Воропай Н.М., Ищенко А.Я., Рабкин Д.М. Влияние технологических факторов на пористость швов на алюминии, выполненных электроннолучевой сваркой.// Автоматическая сварка. 1972.№8.С.24-26.

167. Резниченко В.Ф., Комиссаров Г.Г., Веригин A.M. Взаимосвязь ширины зоны проплавления, диаметра парогазового канала и толщины жидкой пленки при сварке электронным лучом.// В сб. «Электроннолучевая сварка».МДНТП. 1982.С.46-47.

168. Башенко В.В., Салазкина Н.П. Испарение металла при электроннолучевой сварке.// В сб. «ЭлектроннолучеваяIсварка» МДНТП.1986.С.20-23.

169. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. М.: Наука. 1972.255 с.

170. Ольшанский Н.А. О свариваемости сплавов системы Al-Be-Mg электронным лучом.// Сварочное производство. 1979.№7.С. 10-11.

171. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия.1978.395 с.

172. Авторское свидетельство СССР №623313. Способ измерения давления в канале проплавления при электроннолучевой сварке. (Веригин A.M., Резниченко В.Ф., Комиссаров Г.Г.). МКИ В 23к 15/00. 02.07.76.

173. Несис Е.Й. Кипение в реальных условиях.// Журнал физической химии.1952.т.22.вып.9.С. 1032-1037.

174. Авдеев A.M. Анализ гидродинамических явлений в сварочной ванне.// Сварочное производство. 1973 .№ 10.С.9-12.

175. Походня И.К., Демченко Л.И. Расчетная оценка давления водорода в порах при охлаждении сварных швов.// Автоматическая сварка. 1978.№З.С.27-29.

176. Фролов В.В. Поведение водорода при сварке плавлением. М.: Машиностроение. 1966.154 с.

177. Редчиц В.В., Фролов В.А., Овчинников В.В., Редчиц А.В., Федоров С.А. Образование газовых пор при кристаллизации ванны и кинетика поведения водорода в порах при остывании металла.// Физика и химия обработки материалов. 1998.№4.С.57-60.

178. Шелудко А.П. Коллоидная химия. М.: ИЛ.1960.332 с.

179. Рязанцев В.И., Овчинников В.В., Савостиков А.И., Исследованиеt I ' fгазовыделения при нагреве свариваемых алюминиевых сплавов.//Сварочное производство. 1990.№ 12.С.32-33.

180. Ливанов В.А., Габидуллин P.M., Колачев Б.А. Распределение водорода между фазами в металлах. Сб. «Сплавы цветных металлов». М.: Наука. 1973.С. 145-151.1.i

181. Габидуллин P.M., Колачев Б.А., Швецов У.В., Андреев А.Д.* ' . " ' 4 1Внутренние дефекты в полуфабрикатах алюминиевых сплавов. Сб.• . ' • '' 'Металловедение цветных металлов и сплавов». М.: Наука. 1972.С.94-99.

182. Славин Г.А. Формирование дезориентированной структуры шва приiналожении низкочастотных возмущений на сварочную ванну.//Сварочное производство. 1980.№6.С.З-5.

183. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. М.: Машгиз.1960. 177 с.

184. Петров А.В. Применение метода источников для расчетов тепловых процессов при импульсно-дуговой сварке.//Физика и химия обработки материалов. 1967.№5.С.15-26.

185. Гринин В.В. Особенности нагрева и проплавления кромок тонколистовых конструкций при сварке сканирующей дугой.//Сварочное производство. 1986.№4.С.30-32.

186. Штрикман М.М., Кучерявый А.Е. Особенности нагрева при сварке вращающимся электродом.// Сварочное производство. 1983.№7.С.27-29.

187. Рыкалин Н.Н., Зуев И.В., Углов А.А. Основы электроннолучевой обработки материалов. М.: Машиностроение. 1978. 239 с.

188. Антонов А.А., Морозов В.К., Чернышев Г.Н. Измерение напряжений методом голографирования возмущенной поверхности тела// Изв. АН СССР. 1988.№3.С. 187-192.

189. Жуков М.Б. Развитие технологических методов и средств повышения точности изготовления сварных конструкций летательных аппаратов.// Авиационная промышленность.2000.№З.С.50-54.

190. Жуков М.Б. Зависимость остаточных напряжений и деформаций от физико-механических свойств сталей.//Сварочное производство. 1967.№6.С.23-26.

191. Петров А.В., Славин Г.А., Вербицкий В.Г. Исследование процессов сварки сжатой дугой тонколистовых материалов.//Сварочное производство. 1867.№2.С.6-8. ,

192. Плешивцев Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат. 1968.203 с.

193. Исхаков Г.Г., Гопченко Н.М. Исследование катодной очистки алюминиевых сплавов малых толщин плазменной малоамперной дугой обратной полярности.// В сб. докладов 2-й Всесоюзной конференции по сварке цветных металлов. Киев. Наукова Думка. 1985.С. 116-118.

194. Овчинников В.В., Петров А.В. Очистка поверхности свариваемых кромок алюминиевых сплавов катодным распылением.// В сб. «Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы». МДНТП. 1990.С.75-79.

195. Авторское свидетельство СССР №1600162 МКИ5 В 23К 9/16. Способ дуговой сварки стыковых соединений.(Овчинников В.В., Петров А.В., Гринин В.В., Седых А.В.).

196. Никифоров Г.Д. Технология и оборудование сварки плавлением. Изд.2-е.М.: Машиностроение. 1986.С. 157-158.

197. Фридляндер И.Н., Сандлер B.C., Лукин В.И. Тепловая проба для полуфабрикатов сплава системы Al-Mg-Li // МИТОМ. 1991.№2.С.З8-39.

198. Лукин В.И., Белянин В.П., Крылов Д.Н., Герчиков Л.В. Методика количественной оценки результатов тепловой пробы полуфабрикатов из сплавов системы Al-Mg-Li // Авиационная промышленность. 1992.№ 11.С.З6.

199. Лукин В.И., Белянин В.П., Крылов Д.Н., Герчиков Л.В. Методика количественной оценки результатов тепловой пробы полуфабрикатов из сплавов системы Al-Mg-Li // Сварочное производство. 1992.Jfe3. С.ЗЗ.

200. Данилов А.И. Условие сплошности шва при движении источника нагрева по синусоидальному закону.// Сварочное производство. 1980.№2.С.6-7.

201. Дегтярев С.П., Смирнов В.В. Повышение эффективности процессовt • ,дуговой сварки и наплавки с поперечными колебаниями электрода.// Л.: ЛДНТП. 1987. 32 с.

202. Штрикман М.М., Кучерявый А.Е. О формировании шва при сварке вращающимся электродом.// Сварочное производство. 1986.№5.С.29-30.

203. Рязанцев В.И., Федосеев В.А. Изготовление сварных топливных баков из алюминиевых сплавов.//Авиационная промышленность. 1995.№7-8.С.9-12.

204. Данилов А.И., Гартманова И.С., Колосова Н.А., Миркин М.А. Условие сплошности наплавки при движении источника нагрева по синусоидальному закону.// Сварочное производство.1980.№2.С.26.

205. Штрикман М.М., Гринин В.В. Особенности нагрева и проплавления кромок при автоматической сварке в щелевую разделку с поперечными колебаниями дуги.// Сварочное производство. 1978.№8.С.7-10.

206. Влияние колебаний дуги на микроструктуру сварного шва. // Welding Journal. 1971 .v.50.№ 11 .P.777-786s.

207. Штрикман M.M. Аргонодуговая сварка вращающимся электродом'с подачей присадочной проволоки.//Автоматическая сварка. 1983.№1.С.46-48.

208. Авторское свидетельство СССР №616083 МКИ5 В23К 9/16.Устройство для автоматической дуговой сварки. (Гринин В.В.).1978.

209. Авторское свидетельство СССР №1118500 МКИ5 В23К 9/16.Способ автоматической дуговой сварки. (Гринин В.В., Овчинников В.В.).1984.

210. Авторское свидетельство СССР №1233374 МКИ5 В23К 9/16.Способ автоматической дуговой сварки. (Гринин В.В., Овчинников В.В., Петров А.В., Ширяева Н.В., Соколов В.П., Семенова Е.В.).05.11.1984.

211. Ширяева Н.В., Овчинников В.В., Габидуллин P.M. и др. Образование пор при сварке сплава системы алюминий — магний литий.// /Автоматическая сварка. 1987.№3 .С. 16-18.

212. Тюльков М.Д. Определение сил поверхностного натяжения жидкой стали в сварочной ванне.// Сварочное производство. Труды ЛПИ. 1958.№ 199. С. 157-164.

213. Авторское свидетельство СССР №1793614 МКИ5 B23IC 9/16.Способ автоматической дуговой сварки. (Овчинников В.В., Петров А.В., Гуреева М.А.). 21.09.1990.

214. Авторское свидетельство СССР №1424253 МКИ5 В23К 9/167.Способ автоматической дуговой сварки. (Овчинников В.В., Штрикман М.М., Тюрин В.Ф., Кучерявый А.Е., Афанасьев В.П.). 10.07.1986.

215. Kou S., Le Y. Improving weld quality by low frequency arc oscillation.// Welding Journal. 1985.N3.P.51-55.

216. Рязанцев В.И., Федосеев В.А., Овчинников В.В., Гринин В.В. Оценка свариваемости новых деформируемых алюминиевых сплавов.// Авиационная промышленность. 1990.№2.С.56-58.

217. Рязанцев В.И., Овчинников В.В., Гринин В.В. Механические свойства стыковых сварных соединений из деформируемых алюминиевых сплавов.// Сварочное производсьтво.1990.№8.С.8-10.

218. Гринин В.В., Овчинников В.В., Петров А.В., Ширяева Н.В., Гуреева М.А., Филипйова М.А. Свойства сварных соединений сплава 1420, выполненных сканирующей дугой.// Сварочное производство. 1986.№6.С.20-21.

219. Федоренко Г.А., Шведиков В.М. Формирование зоны газовой защитыпри дуговой сварке.// Автоматическая сварка. 1986.№4.С.36-38.1

220. Федоренко Г.А., Шведиков В.М., Грищенко Л.В., Брков И.Н. Нарушение эффективности струйной газовой защиты при дуговой сварке в защитных газах.// Автоматическая сварка. 1991.№5.С.29-31.

221. Федоренко Г.А., Бурашенко И.А. Причины нарушения струйной защиты при сварке по щелевому зазору.// Сварочное производство. 1975.№ 11 .С.35-37.

222. Сварочная головка с двумя соплами для сварки алюминиевых сплавов.//Welding Design and Fabrication. 1985.58.№11.3.20.

223. Башкатов A.B., Постников B.C., Рыжков Ф.Н. и др. Анализ особенностей тепловых процессов при сварке колеблющимся электронным пучком.// Физика и химия обработки материалов. 1972.№3.С.3-8.

224. Башкатов А.В., Постников B.C., Рыжков Ф.Н. и др. Определение тепловых полей при сварке колеблющимся электронным пучком.// Физика и химия обработки материалов. 1972.№2.С.23-29.

225. Рыжков Ф.Н., Башкатов А.В., Углов А.А. Амплитуда колебаний электронного луча и ее влияние на форму и размеры проплавления.// Физика и химия обработки материалов. 1974.№5.С. 14-19.

226. Авторское свидетельство СССР №1021087 МКИ5 В23К-15/00. Способ электроннолучевой сварки.25.03.81.

227. Патент РФ №2058867 МКИ5 В23К 15/00. Способ электроннолучевой сварки. (Овчинников В.В.) 14.05.91.

228. Овчинников В.В., Резниченко В.Ф. Влияние сканирования луча на пористость сварных соединений алюминиевых сплавов.// Материалы 1-й Всесоюзной научно-технической конференции по электроннолучевой сварке. Ленинград.Судостроение.1991.С.49-51.

229. Овчинников В.В., Петров А.В. Исследование процесса образования пор при электроннолучевой сварке алюминиевых сплавов.// В сборнике «Электроннолучевая сварка».Николаев. 1989.С.28-29.

230. Нестеренков В.М., Кравчук А.А. Выбор параметров вращения пучка по окружности и их влияние на геометрию шва при электроннолучевой сварке.// Автоматическая сварка. 1981.№10.С.25-28.

231. Чен Сяофун, Ши Цзуньяо, Ли Зуенку и др. Особенности кристаллизации металла шва при ЭЛС алюминиевых сплавов со сканированием пучка.// Автоматическая сварка. 1988.№ 10.С.27-30.

232. Заявка ФРГ №2634833 В23К5 15/00. Способ электроннолучевой сварки.09.02.78.

233. Кандалов А.А., Назаренко O.K. Основные технологические приемы сварки электронным лучом.// Автоматическая сварка. 1986.№4.С.51-58.

234. Патент Великобритании №1520939 В23К5 15/00. Способ электроннолучевой сварки.09.08.78.

235. Заявка Японии №54-32150 В23К5 15/00. Способ электроннолучевой сварки с применением присадочного металла в виде порошка или гранул.// Сибата Я., Фудзихира С.03.09.79.

236. Гейкин В.А., Новожилов Н.М., Зыбко Ю.И. и др. Выбор рационального способа легирования металла шва при ЭЛС стали большой толщины.//Автоматическая сварка. 1979.№10.С.27-30.

237. Гейкин В.А., Федосеенко Л.П., Веригин A.M. Исследование динамики массопереноса при электроннолучевой сварке ГТД из жаропрочных сплавов на основе титана и никеля.// Авиационная промышленность. 1989.№1.С.66-69.

238. Авторское свидетельство СССР №1656791 В23К 15/00. Способ электроннолучевой сварки.(Овчинников В.В., Алексеев В.В., Магнитов B.C., Белоусов В.В., Абрамович А.В.).21.07Т89.

239. Петров А.В. Плазменная сварка.// Итоги науки и техники. Серия «Сварка» .Т. 12.1980.С.53-109.

240. Drews P., Golzheim H.W. "Ind-Anz".1977.v.99.N20.Р.361-363.

241. Соснин Н.А., Щипков М.Д. Сварка плазменной дугой переменного тока.// Автоматическая сваркаю.1977.№12.С.19-20.

242. Гвоздецкий B.C., Шнайдер Б.И., Воропай Н.М. и др. Проплавление металла при микроплазменной сварке бортовых соединений.// Автоматическая сваркаю.1975.№2.С.39-42.

243. Гвоздецкий B.C., Скилалевич В.Е. Микроплазменная сварка.Киев: Наукова Думка. 1979.245 с.

244. Брик ЕЛО., Довбищенко И.В., Запараванный А.П. и др. Сварка алюминиевых сплавов плазменной дугой на переменном токе.// Автоматическая сваркаю. 1992.№4.С.52-53.

245. Ianssen W.W.M. "Lastechniek".1977.v.43.N8.P.155-158.

246. Schultz I.P., Cuny E. Soudage et techn. Conneses.l976.v.30.N3-4.P.91-99.

247. Reverdy C. Aluminio. 1977.V.48.N1 .P.31 -37.

248. Авторское свидетельство СССР №1417320 B23K 9/16. Способ плазменной сварки металлов.( Петров А.В., Седых А.В., Хлобуст JI.C., Редчиц В.В.). 15.04.86.

249. Ибатуллин P.JL, Степанов Г.А., Дюбаров Г.А. Влияние повторных подварок на свойства сварных соединений алюминиевого сплава АМг5.// Сварочное производство. 1976.№9.С.35-36.

250. Клочков Н.А., Романенко Г.ГТ. Влияние числа подварок на прочность сварных соединений сплава АМгбМ.// Сварочное производство. 1977.№ 10.С.31-32.

251. Евгеньев А.Н., Дьяченко В.В. Влияние концентраторов напряжений на прочность сварных соединений сплава АМгбН в условиях двухосного растяжения.// Сварочное производство. 1976.№8.С.32-33.

252. Висиловский Ы.Г., Коркжова А.Г., Левадная Н.И., Колечко А.А., Гоманюк В.Д. Влияние многократной подварки на прочность сварных соединений из сплава АМгб.// Сварочное производство. 1975.№7.С.44-45.

253. Федосеев В.А., Рязанцев В.И. Механические свойства сварных соединений из новых алюминиевых деформируемых сплавов.// Сварочное производство. 1994.№7.С.2-4.

254. Братухин А.Г., Денисов Б.С., Рязанцев В.И., Сотников B.C. Технологические проблемы производства сварного самолета из алюминий-литиевого сплава 1420.// Авиационная промышленность. 1994.№7.С.3-8.

255. Федосеев В.А. Рязанцев В.И. Механические свойства сварных соединений из новых алюминиевых деформируемых сплавов.// Авиационная промышленность. 1994.№11-12.С.65-70.

256. Рязанцев В.И., Федосеев В.А. Изготовление сварных криогенных топливных баков из алюминиевых сплавов.// Авиационная промышленность.1995.№7-8.С.9-12.

257. Овчинников В.В., Редчиц В.В. Влияние подварок на свойства сварных соединений алюминиевого сплава 1420.// Сварочное производство. 1992.№6.С.8-10.

258. Мовчан А.А., Овчинников В.В., Казарина С.А., Ляпунов М.Л. Влияние размерного химического травления на усталостную долговечность сварных соединений из сплава 1420.// Сварочное производство. 1991.№12.С. 1213.

259. Осокин А.А., Баженов В.И. Повышение качества нахлесточных соединений тонколистовых деталей при сварке разнородных металлов.// Сварочное производство. 1988.№6.С. 13-14.

260. Фоканов А.Н., Курочко Р.С., Пастух М.Н. Свариваемость сплава АБМ1 со сплавом АМгб.// Сварочное производство.1982.№9.С.22-24.

261. Павлов И.В., Антонец Д.П., Готальский Ю.Н. К вопросу о механизме образования переходного слоя в зоне сплавления разнородных сталей.// Автоматическая сварка. 1980.№7.С.5-7.

262. Виноградов В.А., Гума В.В. Расчетный метод определения состава сварного шва при сварке стыковых соединений из разнородных материалов.// Сварочное производство. 1973 .№ 12.С.8-9.

263. Рязанцев В.И., Федосеев В.А. Сварка разноименных алюминиевых и магниевых сплавов.// Авиационная промышленность.2000.№З.С.54-59.

264. Игнатьев В.Г., Пархоменко И.В., Антоненко Л.Н. Образец рыбий скелет для испытаний сварных соединений разноименных алюминиевых сплавов.// Автоматическая сварка. 1978.№8.С.55-56.

265. Антонов А.А., Овчинников В.В., Булкин В.И. Особенности формирования соединения при электроннолучевой сварке фильтрующих элементов патронного типа из пористых материалов.// В сб. научн. трудов МГИУ.М:. 1998.С.55-58.

266. Овчинников В.В., Афонин М.М., Магнитов B.C. Электроннолучевая сварка фильтрующих элементов патронного типа.// М:.ВД3.1997.С.67-69.

267. Антонов А.А., Овчинников В.В. Особенности технологии соединения пористых материалов при электроннолучевой сварке фильтрующих элементов патронного типа.// В сб. научн. трудов МГИУ.М:. 1999.С.53-58.

268. Авторское свидетельство СССР №1078762 МКИ5 В23К 15/00.• ■ ■ ' 1Электроннолучевая пушка. ( Гринин В.В., Овчинников В.В., Стеганцев В.В., Иванов В.И., Короткое B E.). 12.10.82.

269. Авторское свидетельство СССР №1215249 МКИ5 В23К 15/00. Катодный узел электроннолучевой пушки. (Гринин В.В., Овчинников В.В., Коротков В.Е.). 27.02.84.

270. Авторское свидетельство СССР №1274881 МКИ5 В23К 15/00. Электроннолучевая пушка. Гринин В.В., Овчинников В.В., Коротков В.Е.). 17.05.85.

271. Авторское свидетельство СССР №1593884 МКИ5 В23К 15/00. Электроннолучевая пушка. Гринин В.В., Овчинников В.В., Коротков В.Е.). 07.12.88.

272. Гринин В.В., Овчинников В.В., Коротков В.Е. Модернизация внутрикамерной электроннолучевой пушки ЭП-60/30к.// Сварочное производство. 198б.№ 10.С.35-36.

273. Гринин В.В., Овчинников В.В., Коротков В.Е. Внутрикамерная электроннолучевая пушка.// В сборнике «Электроннолучевая сварка». 1987.С.23-24.

274. Глазов С.И., Волков А.И. Универсальная установка для электроннолучевой сварки.// Авиационная промышленность. 1990.№12.С.51-53.

275. Авторское свидетельство СССР №1381853 МКИ5 В23К 167/00. Способ автоматической дуговой сварки.(Овчинников В.В., Гринин В.В., Сазонкина JI.C., Ширяева Н.В., Вязанкин С.С., Паршин Б.К., Габидуллин P.M., Половников А.Г.). 10.04.86.

276. Авторское свидетельство СССР №1233374 МКИ5 В23К 167/00. Способ автоматической дуговой сварки. (Гринин В.В., Овчинников В.В., Петров А.В., Ширяева Н.В., Соколов В.П., Семенова Е.В.).05.11.84.

277. Авторское свидетельство СССР №1118500 МКИ5 В23К 167/00.Способ автоматической дуговой сварки. (Гринин В.В., ОвчинниковjВ.В.).03.12.82.

278. Патон Б.Е., Лобанов Л.М., Павловский В.И. Изготовление сварных крупногабаритных тонкостенных панелей из высокопрочных алюминиевых сплавов.// Автоматическая сварка. 1989.№10.С.37-45.

279. Гринин В.В., Овчинников В.В. Автоматическая сварка конструкций на станках с ЧПУ.// В сб. «Повышение качества и эффективности сварочного производства на предприятиях г. Москвы». МДНТП. 1987.С.27-33.

280. Авторское свидетельство СССР №305198 МКИ5 В23К 9/167.Способ изготовления сварных агрегатов летательных аппаратов.(Гринин В.В., Овчинников В.В.).01.12.89.

281. Авторское свидетельство СССР №312685 МКИ5 В23К 9/167. (Гринин В.В., Овчинников В.В.).30.11.88.

282. Авторское свидетельство СССР №1310143 МКИ5 B23IC 9/167. Способ аргонодуговой сварки стыковых соединений.(Гринин В.В., Овчинников В.В.).28.12.84.

283. Славин Г.А., Рязанцев В.И., Овчинников В.В. Новая технология и оборудование для дуговой сварки конструкций из алюминиевых и магниевых сплавов.// Автоматическая сварка. 1991 .№7.С.47-49.

284. Алексеев В.В., Сетюков О.А., Овчинников В.В. и др. Структурно-фазовые превращения при высокотемпературных нагревах сплава 1420.// Металловедение и технология легких сплавов. 1990.С.73-77.

285. Авторское свидетельство СССР №1118501 МКИ5 В23К 9/167. Устройство для автоматической дуговой сварки неплавящимся электродом.(Гринин В.В., Овчинников В.В.).03.12.82.

286. Бродский С.И., Гринин В.В., Овчинников В.В., Казарина С.А.Исследование усталостной прочности сварных соединений из высокопрочногоiалюминиевого сплава, легированного литием.// Деп. ВИНИТИ.23.01.89.№535-В89.

287. Рязанцев В.И., Федосеев В.А., Гринин В.В., Овчинников В.В. Оценка свариваемости новых деформируемых алюминиевых сплавов.// Авиационная промышленность. 1990.№2.С.56-58.

288. Рязанцев В.И., Овчинников В.В. Технологическая свариваемость новых алюминиевых сплавов.// В сб. трудов 1У Всесоюзной конференции по сварке цветных металлов.Киев. 1990.С.21.

289. Рязанцев В.И., Мацнев В.Н. Высококачественные полуфабрикаты -основа самолетных сварных конструкций.// Авиационная промышленность.2000.№4.С.З1-36.

290. Рязанцев В.И., Мацнев В.Н., Герасименко А.В. Сварной бак-кессон из алюминиевых сплавов.//Авиационная промышленность.2000.№2.С. 18-21.

291. Авторское свидетельство СССР №305199 МКИ5 В23К 9/16. Способ изготовления профилей и ребристых панелей таврового сечения. (Гринин В.В., Овчинников В.В., Лопаткин А.И., Соколов В.П.).11.09.90.

292. Овчинников В.В., Редчиц В.В., Редчиц А.В. Повышение проплавляющей способности плазменной дуги при сварке алюминиевых сплавов.// «Новые материалы и технологии». 1997.РГТУ-МАТИ.С.161-163.

293. Гринин В.В., Овчинников В.В. Повышение уровня автоматизации изготовления и качества сварки шаровых баллонов из стали 30ХГСА.// Авиационная промышленность. 1990№1.С.35-36.

294. Авторское свидетельство СССР №1614903 МКИ5 В23К 9/167. Горелка для автоматической дуговой сварки.(Гринин В.В., Овчинников В.В.).23.02.91.

295. Авторское свидетельство СССР №1739593 МКИ5 В23К 9/167. Способ изготовления сварного корпуса. (Овчинников В.В., Гринин В.В., Лопаткин А.И.). 17.06.93.