ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ЛАЗЕРНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СПЛАВА Аl-Мg-Li

摘要

Исследованы макро- и микроструктуры, характер распределения элементов и значений микротвердости по ширине зон переплава и термического влияния, полученных после лазерной сварки листов сплава Аl-Мg-Li. Показано, что материал зоны переплава толщиной 1.2 мм представляет собой мелкодисперсные разориентированные дендриты, в осях которых обнаружены частицы упрочняющей δ'-фазы Аl_3Li размерами не более 10 нм, а в междендритных пространствах - дисперсные частицы S-фазы Аl_2МgLi и FеАl_2. Твердость материала зоны переплава составила 108-123 НV 0.05 при твердости основного сплава 150-162 HV0.05. В зонах термического влияния толщиной 2 мм первичная рекристаллизация прошла только в узкой зоне непосредственно на границе со швом Прочность сварного соединения составила 470-490 МПа, что соответствует регламентируемому уровню прочности алюминиевых сплавов данного класса. Относительное удлинение материала сварного шва оказалось значительно меньше, чем у сплава-основы, из-за его микропористости. Показано, что конвективное перемешивание расплава в сварочной ванне при лазерной сварке позволило избежать возникновения макродефектов, но на микроуровне наблюдаются микропоры в форме шаров размерами от 5 до 50 мкм. Кристаллизация сплава произошла таким образом, что дендриты успели вырасти вокруг пузырьков газа до их схлопывания, образуя достаточно прочный каркас. Внутри дендритного каркаса зафиксированы крупные включения (до 200 мкм), состоящие из оксидов Аl_2O_3, Fе_2O_3, МgO, SiO_2, СаО, сплава на основе железа и алюминиевого сплава-основы.