ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
47
во всех случаях происходит не по зоне термического влияния, а по
центру шва, причем подобная закономерность не зависит от состава
свариваемого материала. Полученные результаты свидетельствуют о
том, что термоупрочняемые сплавы систем Al — Mg — Li — Sc,
Al — Mg — Si — Cu и Al — Zn — Mg — Cu не подвержены
разупрочнению в зоне термического влияния при лазерной сварке в
отличие от аргонодуговой сварки. Кроме того, по результатам метал-
лографического и рентгеновского контроля в зоне термического
влияния не выявлено образование большого числа легкоплавких эв-
тектик, пористости, расслоений и кристаллизационных трещин, харак-
терных для аргонодуговой сварки. Исследование химического состава
шва показало, что выгорание таких элементов, как Mg и Li, не превы-
шает 2 % от состава основного металла, более тяжелые элементы (Cu,
Si, Sc, Zr) практически не выгорают.
При исследовании литого металла шва установлены особенности
изменения схем кристаллизации в зависимости от химического со-
става материала и погонной энергии.
Для сплава АД37 системы Al — Mg — Li — Sc характерно появ-
ление в центре шва при погонной энергии менее 38,5 кДж/м одно-
родной по размерам мелкодендритной структуры с кристаллами
различной ориентировки и размером зерна 5…15 мкм. При аргоно-
дуговой сварке средний размер зерна составляет 50…70 мкм. Литая
структура лазерных швов представляет собой твердый раствор
α
+ Mg
2
Si + Si. Ближе к зоне сплавления образуются конгломераты
столбчатых кристаллов размером 20…30 мкм, между которыми
наблюдаются отдельные прослойки легкоплавкой фазы Mg
2
Si. Мел-
козернистая разориентированная структура и небольшое, по сравне-
нию с аргонодуговой сваркой, число легкоплавкой фазы Mg
2
Si при-
водит к получению достаточно высоких значений прочности на раз-
рыв. В диапазонах значений погонной энергии 32,3…60,0 кДж/м и
скорости сварки 150…80 м/ч отношение предела прочности сварного
соединения к прочности основного материала составило 0,60…0,69.
Такие значения достигаются при аргонодуговой сварке в случае ис-
пользования присадочной проволоки, значительно увеличивающей
сечение сварного соединения.
Испарительный механизм и наличие канала проплавления при
лазерной сварке с плотностью мощности (0,4…0,7)
⋅
10
6
Вт/см
2
и по-
гонной энергией менее 24,7…27,3 кДж/м приводит к появлению спе-
цифической схемы кристаллизации сварного шва сплавов систем
Al — Mg — Sc и Al — Mg — Li — Sc, содержащих Sc, Li и Zr. При
этом механизме жидкий металл переносится вокруг парогазового ка-
нала с передней стенки на заднюю стенку порциями с частотой
50…60
Гц. Движущими силами переноса жидкого металла являются
силы реакции паров, термокапиллярные силы и силы поверхностного
натяжения. В результате такого переноса, скоростей кристаллизации