Поверхности алюминиевого

Сущность и техника сварки электрозаклепками. Сварная точка образуется за счет теплоты неподвижной дуги, обеспечивающей сквозное проплавленио верхнего листа и сквозное или частичное проплавлепие нижнего. В зону дуги и сварочной ванны подают защитные газы или их смеси. В отличие от контактной дуговая сварка возможна при одностороннем подходе к месту соединения, что не ограничивает размеры изделия. Сварка электрозаклепок возможна вольфрамовым электродом на углеродистых, коррозионно-стойких сталях и титановых сплавах. Из-за недостаточной очистки поверхности алюминиевых сплавов катодным распылением их сварка этим способом затруднена.

ниевые сплавы имеют хорошую обрабатываемость давлением, в том числе и при повышенных температурах резанием. После обработки давлением на поверхности алюминиевых сплавов отсутствует окалина и чистота поверхности значительно выше, чем у углеродистой стали.

Анодные пленки формируются в растворах серной, фосфорной, щавелевой, хромовой кислот, растворяющих оксид, при этом при почти постоянном напряжении на аноде наращивается пленка значительной толщины. Наиболее широкое промышленное распространение получил процесс анодирования из сернокислотных электролитов с последующим наполнением пористой анодной пленки в различных составах. Для повышения износостойкости поверхности алюминиевых сплавов применяют метод (глубокого) твердостного анодирования, использование которого позволяет заменить многие специальные стали и цветные металлы из

из алюминиевых сплавов могут быть созданы из крупных узлов с малым числом стыков. После обработки давлением на поверхности алюминиевых сплавов отсутствует окалина и чистота поверхности значительно выше, чем у углеродистой стали. Алюминиевые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью во многих средах, встречающихся в нефтяной и газовой промышленности. Хорошие механические и технологические свойства, малая плотность, высокая коррозионная стойкость в сочетании с отсутствием искрообразования, хладоломкости, парафиноотложения делают алюминиевые сплавы весьма преспективным материалом для увеличения долговечности и надежности работы оборудования нефтяной и газовой промышленности. Алюминиевые сплавы разделяют на деформируемые и литейные сплавы. Деформируемые сплавы подразделяются на упрочняемые и не упрочняемые термической обработкой.

Рис. 46. Зависимость скорости роста трещины v на ювенилькой поверхности алюминиевых, магниевых сплавов и сталей от плотности тока /

В обычных условиях для алюминия иногда необходим индукционный период, прежде чем он проявит анодный характер. Из-за этого на поверхности алюминиевых покрытий, нанесенных на сталь и подвергающихся атмосферному воздействию, образуются пятна ржавчины, вызванные коррозией стали. Через небольшой промежуток времени коррозия исчезает благодаря возникновению на алюминии сплошной окисной пленки, предотвращающей образование ржавчины. Окисная пленка на алюминии имеет большую проводимость электронов, если на кристаллическую решетку окислов поступают другие ионы, особенно ионы меди. Вода со следами растворенной меди может вызвать образование язв на поверхности алюминия.

Процент пораженной поверхности алюминиевых сплавов зависит от характера самой атмосферы. Например, за 6 лет в промышленной атмосфере он оказался равным примерно 30—40%, в условиях северной приморской атмосферы— 20—40%, а в сельской и приморской атмосферах — 5-10% [13].

За пределами радиационных поясов простирается межпланетное пространство, в к-ром непрерывно действует «солнечный ветер», несущий с собой частицы с энергией порядка 1 кэв. Коротковолновое (1 — 20 А) солнечное излучение приводит к очень слабому смещению атомов в материалах, излучение с длиной волны от 1000 до 2000 А вызывает ионизацию атомов, а еще более длинные волны (2000—3000 А) возбуждают электроны. На Земле нет, излучения с длиной волны меньше 3000 А — оно просто не доходит. Тепловой баланс в основном определяется длинновол,-новым излучением и волны короче 3000 А вносят в общий баланс не больше 1% энергии. Энергия отдельного кванта излучения с длиной волны меньше 3000 А равна 4 е. Под влиянием солнечного излучения может понизиться коэфф. отражения анодированной поверхности алюминиевых сплавов.

НИКЕЛИРОВАНИЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ — электролитич. пекры-тие слоем никеля поверхности алюминиевых сплавов с целью декоративной отделки, а также создания подслоя для нанесения др. металлич. покрытий. Рекомендуется для деталей, предназначенных для

СВАРКА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ. Алюминий и его сплавы соединяются различными способами сварки плавлением — электродуговой, кислородно-ацетиленовой, а также электроконтактной. На поверхности алюминиевых сплавов всегда имеется тонкая пленка тугоплавкого плотного окисла А12О3 [г°л=2050°]. Она затрудняет возбуждение дуги, препятствует сплавлению кромок, адсорбирует влагу, способствует образованию пористости и уменьшению герметичности соединений. Сварку плавлением производят в среде инертных газов, а окисную пленку перед сваркой тщательно удаляют с поверхности соединяемых кромок и присадочного материала. Кислородно-ацетиленовая С. а. с. производится с применением флюсов, а дуговая сварка — с применением обмазанных электродов. Однако соединения, выполненные с применением флюсов и обмазок, содержащих хлористые соли щелочных металлов, имеют пониженную коррозионную стойкость.

Нашел применение также неспека-ющийся катализатор в виде окисленных с поверхности алюминиевых

Потенциал поверхности алюминиевого вакуумного покрытия через сутки испытаний близок к потенциалу стали. Характерная особенность поведения пористого вакуумного покрытия — локализация коррозионного процесса в порах с образованием труднорастворимых продуктов коррозии байерита и бемита, которые экранируют пору. Вследствие уменьшения рН раствора на дне поры создаются условия для анодного растворения железа, и на поверхности алюминия появляются точки ржавчины. Для алюминиевых беспористых покрытий защитная способность более значительна.

ского растворения поверхности алюминиевого сплава является некоторая «задержка» активного рас-, творения относительно . роста нагрузки (штриховая кривая, рис. 47). Это торможение обусловлено эластичностью окисной пленки, которая не теряет своей сплошности вплоть до заметных значений пластической деформации и испытывает воздействие двух конкурирующих процессов — механического разрушения и химического восстановления (репассивации). Когда процессы механического

Особенностью механохимического растворения поверхности алюминиевого сплава является некоторая «задержка» активного растворения относительно роста нагрузки (см. рис. 58, пунктирная кривая). Это торможение обусловлено эластичностью окисной пленки, которая не теряет своей сплошности вплоть до заметных значений пластической деформации и испытывает воздействие двух конкурирующих процессов — механического разрушения и химического восстановления (репассивации). Когда процессы механического разрушения становятся преобладающими (в областях пересечения плоскостями скольжения поверхности металла), механохимический эффект резко увеличивается, и в^соответствии с теорией коррелирует с ростом деформационного упрочнения сплава, как и в случае нержавеющих сталей. t*j

Деформационный рельеф, возникающий на поверхности алюминиевого образца, деформированного растяжением при комнатной температуре, характеризуется интенсивным развитием одинарного (еср=1—1%) и множественного (еср»3%) скольжения. Прямолинейные следы скольжения, как правило, ориентированы под углом 45—50° по направлению к растягивающим напряжениям. С повышением степени деформации до 10% увеличивается плотность следов множественного скольжения; наблюдается интенсивное развитие поперечного скольжения в виде волнистых линий, перпендикулярных направлению деформации. Дальнейшее деформирование приводит к увеличению плотности следов одинарного и множественного скольжения и к огрублению волнистых следов скольжения (рис. 2, а). При 100° С множественное и поперечное скольжение получает развитие при меньших степенях деформации (еср<1%), чем при 20° С. Следует отметить, что при 100° С наблюдается миграция границ зерен, ориентированных нормально к растягивающим напряжениям.

По сравнению с баббитами пластичные П. м. на основе алюминия имеют более высокую усталостную прочность, теплопроводность, механич. св-ва при повыш. темп-pax, меньший уд. вес. Их недостатки — сложность получения, меньшая способность к приработке и меньшая способность «поглощать» твердые частицы, необходимость применения сопряженного вала с высокой гладкостью поверхности и высокой твердостью. Улучшение прира-батываемости достигается гальванич. покрытием поверхности алюминиевого сплава тонким слоем (порядка 25 мк) свшщово-оловянного сплава (олово в количестве до 8% вводится в свинец для придания покрытию коррозионной стойкости). Сплав Гласье обладает наиболее высокими ан-тифрикц. св-вами при определенной струк-

ции. Печь работает следующим образом: при включении спиралей печи в сеть, инфракрасные лучи, отражаясь от поверхности алюминиевого листа, облучают деталь, нагревая ее.

Существенную роль в коррозионном поведении алюминия играет окисная пленка, образующаяся на поверхности металла. Г. В. Акимовым [111,162] было установлено, что при зачистке поверхности алюминиевого образца под раствором, потенциал его резко смещается в отрицательную сторону. Это обстоятельство свидетельствует о том, что наличие или отсутствие окиснои пленки, а также строение и свойства ее существенным образом влияют на электрохимическое и коррозионное поведение алюминия. Так, И. М. Бриан [111,163] доказал, что при царапании участков поверхности алюминия, находящегося под водой, где была нарушена сплошность окиснои пленки, наблюдается выделение водорода, т. е. протекает коррозионный процесс с водородной деполяризацией, в то время как на участках, покрытых сплошной окиснои пленкой, он идет преимущественно с кислородной деполяризацией. При прекращении царапания выделение водорода приостанавливается, т. е. видимо, происходит «залечивание» нарушений в пленки. После испытаний в воде при температуре ниже 100° С пленка продуктов коррозии на поверхности алюминия состоит из тригидрата — РА12О3 • ЗН2О. В. Ж- Бернард [111,168] считает, что в воде при температуре 80—100° С на поверхности алюминия образуется гидрат окиси алюминия, содержащий до 32% воды. При температурах выше 100° С окисная пленка состоит из моногидрата аА12Оа-Н2О [111,164; 111,165].

По мнению некоторых ученых, скорость коррозии алюминия и его сплавов зависит от общей поверхности алюминиевого сплава в контуре или экспериментальном сосуде. Так, Кренц [111,182] указывает, что при температуре 260° С скорость коррозии алюминиевого сплава с концентрацией 0,5% никеля, 0,5% железа и 0,2% кремния снизилась с 130- 10"8 см/год до 13-10~3 см/год при увеличении поверхности алюминия в контуре в 100 раз. С увеличением отношения поверхности алюминиевого сплава к объему воды интенсивность коррозии в потоке воды со скоростью 5,5 м/сек уменьшается. Уменьшается при этом и разница между скоростями коррозии в потоке и в статических условиях. Следует отметить, что в статических условиях скорость коррозии от отношения поверхности к объему не зависит [111,177].

Ударное воздействие капель на поверхность металла. На основании экспериментальных исследований разрушения различных материалов при ударе одиночной капли было установлено, что при больших скоростях соударений весьма твердые материалы подвергаются пластической деформации. Так, например, водяная капля диаметром около 1 мм. при скорости соударения 760 м/сек образует на поверхности алюминиевого образца лунку глубиной 2 мм и диаметром 3 мм -(Л. 1571. Единичные капли, падающие на образец со скоростью до 1000 м/сек, деформируют даже такой твердый материал, как карбид урана. Это свидетельствует о том, что в месте удара капли должно возникать импульсное давление очень большой величины. Измерение давлений в месте падения капли представляет большие трудности, так как размер падающих частиц мал, а время взаимодействия капли с рабочей лопаткой равло 10~8—10"1 сек.

нйе в количествах >0,0001 г/л и В сочетании с кобальтом; медь выделяется вместе с цинком и вызывает коррозию алюминиевых катодных пластин; мышьяк вызывает появление наростов на поверхности цинка; сурьма вредна в количествах 5=0,00002 г/л; германий вреден в количествах ^\0~5 % и более, особенно в присутствии кобальта или сурьмы; олово в заметных количествах приводит к уменьшению выхода по току; селен влияет на качество электролитического цинка в количествах ^0,0001 г/л; теллур, так же как и селен, особенно вреден в присутствии кобальта, часто встречается в пульпе двуокиси марганца; кадмий слабо влияет на выход по току, но выделяется вместе с цинком и загрязняет продукт; свинец выделяется вместе с цинком; хлор до концентрации 0,04 г/л не влияет на выход по току, при содержании в виде хлорида окисляется на аноде до хлорной кислоты, большие количества хлора вызывают сильное прилипание цинка к поверхности алюминиевого катода; фтор вызывает прилипание цинка к катоду; марганец может благоприятно влиять на процесс [360].

ды воздухонепроницаемого слоя с помощью герметика АГ-4, покрытие внутренних поверхностей бака краской ВЖ-41, нанесение на поверхности алюминиевого покрытия, катодная защита.

2. Наличие сварного стального шва на поверхности алюминиевого металлизационного покрытия не снижает коррозионной стойкости соединения по сравнению с основным металлом.