Проволока Д18: алюминиевый сплав для заклёпок и холодной высадки
Проволока Д18 — тянутая (холоднотянутая) проволока из алюминиевого деформируемого сплава системы Al–Cu–Mg (дуралюмин), выпускаемая по ГОСТ 4784 и ГОСТ 13726. Сплав Д18 относится к термически упрочняемым сплавам, упрочняется закалкой и естественным старением при комнатной температуре. Проволока поставляется в отожжённом (мягком) состоянии для последующей холодной высадки и в закалённо-естественно-состаренном состоянии для готовых крепёжных изделий. Основное назначение — изготовление заклёпок, работающих при температурах до 125 C.
Химический состав сплава Д18 регламентирует медь в пределах 2,2–3,0 %, магний — 0,2–0,5 %, марганец — до 0,2 %, железо — до 0,5 %, кремний — до 0,5 %. Такое соотношение Cu и Mg обеспечивает после естественного старения временное сопротивление 290–390 МПа при относительном удлинении 12–18 %. Сплав не содержит никеля и потому уступает по жаропрочности сплаву Д19, но превосходит его по пластичности в отожжённом состоянии, что критично для высадки заклёпок без образования трещин.
Сортамент и технические параметры
Проволока Д18 выпускается круглого сечения по ГОСТ 13726 с полями допусков по диаметру, обеспечивающими стабильную подачу в высадочные автоматы. Поставка — в мотках или на катушках, с нормированной массой бухты. Поверхность — светлая, без окалины, допускается травление и осветление. Кривизна и разнотолщинность ограничены для предотвращения заклинивания в подающих механизмах.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | в, МПа | , % | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 2,0 | Отожжённая | 190 | 18 | Заклёпки малого диаметра |
| 3,0 | Отожжённая | 190 | 18 | Высадка заклёпок авиаконструкций |
| 4,0 | Закалённая и состаренная | 290–390 | 12 | Готовые заклёпки, штифты |
| 5,0 | Закалённая и состаренная | 290–390 | 12 | Силовые заклёпочные соединения |
| 6,0 | Отожжённая | 190 | 16 | Крупный крепёж, холодная высадка |
Технологические особенности и обработка
Ключевое свойство проволоки Д18 в отожжённом состоянии — способность воспринимать холодную пластическую деформацию при высадке головок заклёпок без предварительного подогрева. После высадки изделие подвергают закалке от 495–505 C с охлаждением в воде и естественному старению в течение 96 ч (или 4–6 ч при 100 C для ускоренного режима). Именно в состаренном состоянии достигается максимум прочности.
При нагреве выше 125 C сплав Д18 склонен к разупрочнению, поэтому заклёпочные соединения на его основе не применяют в зонах аэродинамического нагрева и вблизи силовых установок. Для таких условий используют сплав Д19 или В65. Проволока Д18 хорошо поддаётся анодированию и хроматированию; перед клёпкой в контакте со стальными деталями обязательна изоляция во избежание гальванической коррозии.
Области применения
- Авиастроение: заклёпки для обшивок, нервюр, лонжеронов и стрингеров планера.
- Приборостроение: крепёж корпусов, шасси радиоэлектронных блоков, кронштейнов.
- Транспортное машиностроение: несиловые заклёпочные соединения кузовов, интерьеров вагонов.
- Изготовление холодновысадочного крепежа: заклёпки, штифты, контактные элементы.
- Токопроводящие детали: элементы с нормированным переходным сопротивлением после анодирования.
Нормативная база и контроль качества
Сплав Д18 нормируется ГОСТ 4784 (состав), проволока — ГОСТ 13726 (сортамент и технические требования). Контролируют химический состав, механические свойства после закалки и старения, состояние поверхности, диаметр и овальность. Для авиационного применения проводят испытания на высадку головки без разрушения и на отсутствие расслоений. Приёмку ведут партиями с оформлением сертификата качества.
Вопросы и ответы
Чем проволока Д18 отличается от проволоки Д19?
Д18 содержит 2,2–3,0 % Cu и 0,2–0,5 % Mg без никеля, обеспечивая высокую пластичность при высадке, но ограниченную жаропрочность до 125 C. Д19 легирован никелем и работает до 150–175 C, однако менее технологичен при холодной высадке.
В каком состоянии поставляется проволока Д18 для высадки заклёпок?
Для холодной высадки поставляют отожжённую (мягкую) проволоку с в не более 190 МПа и относительным удлинением не менее 18 %. Упрочнение достигается последующей закалкой и естественным старением готового изделия.
Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность?
Закалка от 495–505 C с охлаждением в воде и естественное старение при 20 C в течение 96 ч. Ускоренный режим — старение при 100 C в течение 4–6 ч. После старения в составляет 290–390 МПа.
Допустима ли эксплуатация соединений из Д18 при повышенных температурах?
Нет. Выше 125 C сплав интенсивно разупрочняется. Для нагреваемых зон применяют сплавы Д19, В65 или титановый крепёж.
