Влияние количества интерметаллида CuAl2 на микротвердость сварного соединения

Аннотация

Рассматриваются закономерности формирования структуры и свойств переходной зоны сварного соединения трубок меди с алюминием в раструб, выполненного контактной сваркой. Определено изменение поэлементного состава участков разнородного сварного соединения, полученного путем твердожидких превращений металла трубок. Содержание массовых долей компонентов естественно-слоистого композиционного материала (КМ), полученного в телескопических сварных соединениях Al-Cu труб при контактно-стыковой сварке сопротивлением составили:Al (63–66)% + Cu (29–34)%. У поверхности медной трубки составили: Al ~(15–17)% + Cu ~(74–82)%, со стороны композиционной прослойки соответственно – Al ~(45–48)% + Cu ~(46–48)%.Выявлен композиционный промежуточный слой в сварном соединении с оплавлением алюминия и диффузионным соединением меди с эвтектическим промежуточным композиционным слоем сложного состава. Он содержит естественно состаренный твердый раствор на основе алюминия, небольшое количество вторичной фазы, эвтектику, оксид алюминия и интерметаллид (CuAl2), а со стороны металла медной трубки – интерметаллид, пересыщенный твердый раствор, мартенсит, оксид алюминия и фазу внедрения на основе меди. Протяженность границы разделана участке Cu – CuAl2 ~6…8 мкм, протяженность границы раздела на участке CuAl2 – Al ~2…6 мкм.Определен химический состав и микротвердость металла по толщине поверхностям сплавления и диффузионнойсварки (пайки) – соединения трубок теплообменника. Диапазон значений микротвердости поверхности сплавленияНV100 ~370…2200 МПа. Указаны причины отслоения алюминиевой трубки и фазы внедрения вдоль границ с меднойтрубкой в эксплуатации.