www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Решениями XXVII съезда КПСС предусмотрен коренной пересмотр методов создания конструкций в аспекте повышения работоспособности и надежности с позиции применения перспективных материалов и прогрессивных процессов.

Одним из основных конструкционных материалов в самолетостроении являются деформируемые алюминиевые сплавы. На долю алюминиевых сплавов в конструкции самолета приходится 60 — 70 % от общего веса изделия [1]. Алюминиевые сплавы находят также широкое применение и в других отраслях народного хозяйства как легкий, прочный и коррозионностойкий материал.

Прогрессивный способ соединения конструкций из алюминиевых сплавов — сварка — упрощает процесс производства металлоконструкций и позволяет широко использовать автоматизацию и механизацию.

Особо важное значение приобретает сварка плавлением при создании герметичных сварных узлов (топливных и масляных баков, гидравлических систем и т.п.). Успешному выполнению программы космических полетов способствует широкое внедрение перспективных свариваемых материалов и прогрессивной технологии сварки непла-вяшимся электродом в среде инертных газов. Следует также отметить процесс сварки плавящимся электродом, который широко применяется в судостроении и в других отраслях промышленности. В последние годы наряду с разработкой новых процессов сварки (плазменная, электронно-лучевая, лазерная и др.) созданы и усовершенствованы серийные свариваемые сплавы на основе алюминия.

Свариваемые сплавы наряду с необходимым комплексом механических свойств и удовлетворительной коррозионной стойкостью должны хорошо сопротивляться образованию трещин и обеспечить высокую прочность сварных соединений при достаточной пластичности. Предпочтительны в отношении свариваемости термически неупрочня-емые сплавы, однако в тех случаях, когда требуются высокие прочностные характеристики, используют термически упрочняемые сплавы.

Книга посвящена проблемам разработки сварных конструкций, отвечающих требованиям максимальной работоспособности и надежности в условиях эксплуатации, качество которых определяется в первую очередь созданием перспективных сплавов, хорошо адаптированных к сварочным процессам.

В книге приведены сведения о построении диаграмм свариваемость — состав при введении основных легирующих элементов и модификаторов. Рассмотрены вопросы металловедения свариваемых алюминиевых сплавов систем Al — Mg, Al — Cu, Al — Mg — Si, Al — Zn — Mg, Al — Mg — Cu, которые широко применяются в аэрокосмической технике и других отраслях народного хозяйства.

Указанные сплавы на основе многочисленных и всесторонних исследований и последующей эксплуатации в сварных изделиях различных классов подтвердили свои высокие качества в аспекте свариваемости, работоспособности и надежности. Отечественные свариваемые алюминиевые сплавы по своим характеристикам находятся на уровне лучших зарубежных сплавов.

Поскольку ведущие отрасли промышленности применяют в основном алюминиевые сплавы при изготовлении сварных тонкостенных конструкций, в работе подробно рассмотрен наиболее прогрессивный процесс — сварка неплавящимся электродом в среде инертных газов. При этом освещены специфические особенности сварочного процесса, причины образования дефектов в сварном соединении и методы их устранения, а также приведены сведения о влиянии остаточных напряжений на прочность сварных конструкций и о мерах борьбы с повышенной их деформативностью. Рассмотрена чувствительность основного металла и сварных соединений к концентраторам напряжений. Представлены характеристики свариваемости, механические свойства сварных соединений при статическом, динамическом нагружениях и в контакте с агрессивной средой.

В книге наряду с данными, полученными авторами, использованы опубликованные труды ИЭС им.Е.О.Патона, МВТУ им.Н.Э.Баумана, МАТИ им.К.Э.Циолковского и ряда других отраслевых научно-исследовательских институтов.

Ввиду интенсивного развития компьютерной техники для построения различных технологических процессов, а в ряде случаев для оценки и прогнозирования свариваемости, работоспособности и надежности сварных конструкций, авторы считают возможным в ближайший период времени опубликовать материалы по данному вопросу.

При этом представляется возможным проанализировать накопленный зарубежный и отечественный опыт, рассмотренный в периодических изданиях по вопросам сварочного производства и журналах теоретического профиля. Изучение специальных трудов по указанному вопросу позволяет отметить, что скорейшее внедрение компьютерной техники при проектировании и разработке конструкции, материалов и технологических процессов является залогом экономического и технического прогресса нашей промышленности.

В заключение необходимо отметить, что основные работы, посвященные вопросу сварки алюминиевых сплавов, нашедших широкое применение в серийном производстве, приходится на 1955 — 1975 гг. Это подтверждается при статистическом анализе публикаций за 1940 — 1988 гг.

Авторы выражают глубокую благодарность сотрудникам ряда институтов и предприятий, принимавших участие в ходе выполнения совместных работ и приносят глубокую признательность рецензенту проф. докт. техн. наук Д.М.Рабкину за сделанные замечания.

Назад, на страницу описания