Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Проблемы свариваемости. Основной трудностью присварке титана является его высокая химическая активность по отношению к газам при нагреве и расплавлении




Основной трудностью присварке титана является его высокая химическая активность по отношению к газам при нагреве и расплавлении. При температурах 350°С и выше титан активно поглощает кислород с образованием структур внедрения, имеющих высокую прочность, твердость и малую пластичность. Кислород стабилизирует α-фазу за счет образования TiO2 (рутила) с образованием поверхностного слоя большой твердости, который называется альфированым слоем.

При температурах 550°С и выше титан энергично растворяет азот с образованием малопластичных фаз внедрения - нитридов TiNи Ti3N. Азот, находящийся в титане в виде нитридов и элементов внедрения, повышает твердость и снижает его пластичность. Концентрируется в альфированом поверхностном слое. Попадание частиц этого слоя в сварной шов приводит к охрупчиванию металла и образованию холодных трещин, поэтому перед сваркой его необходимо удалять.

Водород даже прималом содержании наиболее резко ухудшает свойства титана. Он образует отдельную фазу – гидрид титана (TiH2), которая сильно охрупчивает титан и способствует образованию холодных трещин через длительное время после сварки (замедленное разрушение). Кроме тог, водород способствует образованию пор. Допустимое содержание водорода - до 0,015%. Для снижения содержания водорода сварочную проволоку подвергают вакуумному отжигу.

Титан и его сплавы чувствительны к росту зерна при нагреве до высоких температур, особенно в области β-фазы. Низкая теплопроводность титана способствует увеличению времени пребывания шва и ОШЗ при высоких температурах. Например, время пребывания ОШЗ на титане выше температуры превращения превосходит аналогичный параметр для стали в 2,5-З раза. Чтобы преодолеть указанное затруднение, сварку выполняют при мини­мально возможней погонной энергии.

Удельное электросопротивление ти­тана примерно в 4 раза больше, чем у железа, поэтому вылет плавящегося электро­да должен быть относительно небольшим.

Швы, сваренные на техническом титане инизколегированных α-сплавах, имеют крупнокристаллическую структуру. Для металла шва и ОШЗ характерна микроструктура игольчатой α-фазы, образование ко­торой связано с превращением высокотемпературной α-фазы при быстром остывании. Игольчатость фазы свидетельствует о мартенситной кинетике превращения. Структурные участки ОШЗ на титане аналогичны таким же участкам на стали. Непосредственно к металлу шва примыкают участки крупного зерна или перегрева, затем следуют участки полной перекристаллизации с увеличенными размерами зерен по сравнению с основным металлом. ОШЗ очерчена ярко выраженной границей с не изменившим микроструктуру основным металлом.

Важным условием предотвращения охрупчиванияметалла шва и около шовной зоны с мартенситоподобной игольчатой микроструктурой является обеспечение чистоты металла и выбор режимов сварки с оптимальным термическим циклом.

Термообработку сварных соединений из титана и его сплавов проводят с целью снятия остаточных напряжений (нагрев до 650°С, время выдержки 30-40 мин, остывание с печью) и для сварных соединений из титана повышенной прочности (двухфазные термические упрочняемые сплавы) с целью увеличения пластичности (нагрев до 800-950°С с последующим непрерывным остыванием).

a- и псевдо-a-сплавы титана удовлетворительно свариваются различными способами сварки плавлением в широком диапазоне скоростей охлаждения. Наилучшие характеристики пластичности достигаются при средних и относительно высоких скоростях охлаждения (при содержании газов ниже допустимой нормы). Для металла шва и ОШЗ характерна микроструктура игольчатой α¢-фазы, образование ко­торой связано с мартенситным превращением высокотемпературной b-фазы при быстром остывании

При сварке сплавов, содержащих свыше 3% b-стабилизаторов, металл шва уступает основному металлу по пластичности и более склонен к образованию трещин. Для обеспечения равнопрочности сварного соединения при сварке необходимо применять присадочные материалы, отличные от основного металла.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-25; Просмотров: 392; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.012 сек.