Электронно-лучевая сварка крупногабаритных толстостенных конструкций из сплавов магния

Abstract

В ближайшем будущем при строительстве космических платформ и других крупногабаритных толстостенных конструкций перспективно применение легких магниевых сплавов. Поэтому исследования по их совершенствованию и оценке принципиальной возможности получения качественных сварных соединений являются актуальными. В данной работе изложены результаты экспериментальных исследований свариваемости электронным лучом магниевого сплава МА 2 толщиной 100 мм и отработки технологии изготовления крупногабаритных конструкций из этого сплава. Предложены варианты подготовки и обработки поверхности свариваемых кромок и прилегающих к шву участков основного металла перед сваркой. По результатам проплавления металла на всю толщину плиты и проведения металлографических исследований особенностей формирования швов установлен оптимальный режим сварки по ускоряющему напряжению, току пучка, току фокусировки, параметрам сканирования, заглублению фокального пятна и пространственному положению стыка. Разработана техническая документация и изготовлен в металле сборочно-сварочный стенд для сборки под электронно-лучевую сварку заготовок плит размером 3000×3000×100 мм. Для предупреждения образования дефектов внешнего формирования соединений предложено использовать накладки с лицевой стороны стыка и подкладки со стороны корня шва, которые располагаются по всей длине стыка и изготавливаются из того же сплава. Их следует приклеплять к свариваемому изделию на прихватках, выполняемых аргонодуговой сваркой, уже после сборки на стенде. С учетом результатов проведенных исследований была изготовлена конструкция плиты размером 3000×3000×100 мм из магниевого сплава МА 2 с использованием электронно-лучевой сварки.