Растворимость водорода
В этой статье мы рассмотрим растворимость газов в алюминии. Из всех газов в алюминии растворяется только водород. По сравнению с растворимостью газов в железных сплавах эта растворяющая способность невелика.
Растворимость водорода в алюминии зависит от содержания в нем сплава и температуры. Количество растворенного водорода также определяется доступным водородом, который обычно дается как парциальное давление водорода (давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объём, равный объёму смеси при той же температуре.). Растворенное количество обычно указывается в мл растворенного газа на 100 г металла. (1013 мбар и 0° Цельсия; 1 ppm = 1,1124 мл/100 г)
Поскольку растворимость водорода в алюминии резко снижается (1:20) при охлаждении до температуры около 600°С (1:20), при затвердевании расплавленного материала за счет водорода часто возникают поры. В случае чистого алюминия склонность к образованию пор наиболее серьезна, в то время как скачок растворимости меньше в случае сплавов. Это, естественно, приводит к снижению пористости.
Эти обстоятельства означают, что наличие водородных пор практически неизбежно при сварке алюминия методом МИГ (металлический инертный газ). Поры отрицательно влияют на статическую и динамическую прочность соединения, а также могут быть разрушительными другими способами. При механической обработке швов поры выявляются и мешают внешнему виду или снижают адгезию краски.
Органам по утверждению структур, подлежащих утверждению, трудно оценить, является ли пористость по-прежнему приемлемой или нет, и как производители, так и потребители считают ее просто неприемлемой с точки зрения мастерства.
Основное решение состоит в том, чтобы поддерживать подачу водорода на как можно более низком уровне. Как правило, содержание водорода от 0,2 до 0,3 мл/100 г считается верхним пределом отсутствия пор. На практике это предельное значение часто значительно превышается. Источниками водорода являются основной материал, присадочный материал, защитный газ, атмосфера. Максимально чистое хранение и обработка материалов, предварительная обработка поверхностей и исключение всех других источников водорода являются главным приоритетом.
