Технология сварки титановых сплавов – 2 часа

 

1. Технологические особенности

2. Аргонодуговая сварка.

3. Сварка под флюсом.

4. Электрошлаковая сварка.

5. Термическая обработка сварных соединений.

1. Технологические особенности

    Перед сваркой ® альфированный слой, т.е. насыщенный оксидами и нитридами поверхностный слой металла, образующийся после горячей обработки заготовок на воздухе, срезают механическим путем или травлением. Использование травителей предусматривает:

    – разрыхление альфированного слоя дробеструйной или пескоструйной обработкой;

    – травление, например, 40% HF, 40% HNO₃, 20% H₂O или 50% HF, 50% HNO₃ (оптимальное время травления 25 с);

    – последующая зачистка кромок механическими щетками (10-15 мм, удаление насыщенного водородом при травлении поверхностного слоя металла).

    Перед началом сборочно-сварочных работ ® очистка от загрязнений металлической щеткой; обезжиривание:

    – промывка кромок и основного металла (20 мм) ® капроновые или волосяные щетки, бязь + ацетон или бензин Б-70;

    – промывка, ацетон или этиловый спирт ректификат.

    При нагреве сплавов титана в области b-фазы при температуре выше 880^оС интенсивно растет зерно. Поэтому стараются снизить время пребывания металла при Т > 880^оС.

    При сварке малых толщин используют импульсно-дуговую сварку. Для средних и больших толщин применяют многослойную сварку длинными участками.

    При сварке титана необходимо защищать зону сварки и участки металла нагретые выше 400^оС (как снаружи, так со стороны корня шва), при этом защита – местная или общая.

 

Схема защиты корня шва

 

    Присадочная проволока для a+b-сплавов и b-сплавов того же состава, что и основной металл (подвергается вакуумному отжигу). При сварке a-сплавов используют сварочные проволоки, имеющие пониженную концентрацию легирующих элементов по сравнению с основным металлом.

    При сварке высокопрочных сплавов титана (упрочняемых закалкой) в большинстве случаев рекомендуется предварительный и сопутствующий подогрев, 150-200^оС, при этом

    – однопроходная сварка производится на погонной энергии приблизительно в 1,7 раза меньшей, чем при сварке стали той же толщины;

    – многослойная сварка средней и большой толщины – сварка длинными участками (выбор режима сварки закаливающихся сплавов по первому слою).

    Высоколегированные b-сплавы сваривают на жестких режимах, без подогрева, при этом оптимальна высокая скорость охлаждения (100-500^оС).

 

2. Аргонодуговая сварка

 

    Струйная защита. Крупногабаритные изделия целесообразно сваривать в обитаемых камерах. Сварка – ручная, п/а или автоматическая. Сварка неплавящимся или плавящимся электродом непрерывно горящей дугой и импульсной дугой.

    Сварка плавящимся электродом: постоянный ток обратной полярности, на режимах, обеспечивающих мелкокапельный перенос.

    Сварка неплавящимся электродом: постоянный ток прямой полярности. Увеличение проплавления ® сварка заглубленной дугой (дуга ниже поверхности свариваемых деталей). Для уменьшения пористости швов, улучшения защиты и снижения погонной энергии ® флюс-пасты (например, АН-ТА: СaF₂,_, AlCl₃).

 

3. Сварка под флюсом

 

    Безкислородные флюсы (фтористо-хлоридные). Для толщин 2-8 мм –AH-T1 (АН- Т1 : 79,5% CaF₂, 19% ВaCl₂ × 2Н₂О, 15% NaF), AH-Т3 и др. Для больших толщин – АН-Т7. Постоянный ток обратной полярности. Вылет электрода – минимальный, для уменьшения перегрева проволоки и ее защиты. Сварку ведут на флюсовой подушке, а также на флюсо-медной или медной подкладке.

 

4. Электрошлаковая сварка

 

    Целесообразна при толщинах более 30-40 мм. Для швов небольшой протяженности используют пластинчатые электроды. Флюс – AH-Т2. Для обеспечения защиты сварочной ванны поверхность шлака дополнительно защищают аргоном. Шов имеет крупнокристаллическое строение.

 

5. Термообработка сварных соединений

 

    Упрочняющая термическая обработка производится для a+b-сплавов с прочностью основного металла более 900 МПа с целью повышения прочности сварного соединения. Это закалка, а затем отпуск или старение. Например, для сплава ВТ-6 - это закалка с 850^оС в воду и последующее старение при 500^оС в течение двух часов.

    Для снятия остаточных напряжений в a-сплавах, псевдо a-сплавах и a+b-сплавах, не подвергаемых упрочняющей обработке после сварки, используют отжиг (например, ВТ1-0, 670-690^оС , ВТ5-1, 800-850^оС)

 

 

Лекция № 15

 

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: