Материал: Сварка и свариваемые материалы. Свариваемость материалов

нии шва, отсутствии трещин и высоких механических свойствах сварных соединений.

Одним из важных критериев свариваемости сплавов этого класса является незначительная чувствительность к изменению режимов сварки. Однофазные а-сплавы имеют широкий интер­ вал скоростей охлаждения, при котором сохраняются доста­ точно высокие свойства соединений. Наибольшие значения ха­ рактеристик пластичности сварных соединений достигаются при средних и относительно высоких скоростях охлаждения. Меха­ нические свойства сварных соединений а-сплавов, полученных аргонодуговой сваркой без присадки, приведены в табл. 25.2.

Для обеспечения высокого уровня пластичности швов, рав­ нопрочных основному металлу, используют присадочные про­ волоки, отличающиеся по химическому составу от основного ме­ талла и имеющие по сравнению с ним пониженную концентра­ цию легирующих элементов (табл. 25.1).

Рассматриваемые сплавы не упрочняются термической обра­ боткой. С целью снятия напряжений конструкции с жесткими соединениями подвергаются отжигу, который включает нагрев при температурах выше.температуры начала рекристаллизации, но ниже температуры полиморфного превращения и последую­ щее охлаждение на воздухе. Ниже приведены характерные тем­ пературы отжига [3] о-сплавов:

Время отжига составляет 15—60 мин в зависимости от се­ чения детали.

Отжиг сварных соединений а-сплавов титана приводит к по­ вышению сопротивляемости развитию трещин. Нагрев сварных конструкций рекомендуется производить в электрических печах с защитной атмосферой. При возникновении a-слоя его необхо­ димо убирать механическими способами.

25.2.3. Двухфазные (а+$)-сплавы

Двухфазные конструкционные (а+р)-титановые сплавы по сва­ риваемости уступают а-сплавам, так как более чувствительны к изменению параметров режима сварки, а необходимый уровень свойств достигается в результате термической обработки, при­ менения присадочных материалов или утолщений кромок.

Чувствительность двухфазных сплавов к термическим цик­ лам сварки проявляется в существенном изменении механиче­ ских свойств сварных соединений в зависимости от затрат по­ гонной энергии и соответствующих им скоростей охлаждения околошовной зоны. Величина оптимальных скоростей охлажде­ ния зависит от количества легирующих элементов в сплаве, от

скорости охлаждения следует уменьшать. Для наиболее распро­ страненного сплава ВТ6 скорость охлаждения не должна пре­ вышать 40°С/с. Для более легированных сплавов (ВТ 14, ВТ22) независимо от скорости охлаждения (1—600°С/с) наблюдается снижение пластичности околошовной зоны. Поэтому для полу­ чения оптимальной структуры и механических свойств около­ шовной зоны необходим соответствующий выбор параметров режимов сварки применительно к типу соединения.

Получение требуемых механических свойств металла шва достигается соответствующим выбором химического состава присадочной проволоки, состав которой должен быть близок к составу основного металла, но с уменьшенной степенью леги­ рования. Для таких высокопрочных сплавов как ВТ 14 и ВТ22 дуговая сварка без присадки, т. е. только проплавлением основ­ ного металла, не позволяет получить достаточно прочные и пла­ стичные соединения. Эти сплавы сваривают с легированной присадочной проволокой СПР-2, что позволяет получать после сварки и отжига швы, равнопрочные основному металлу при

С целью повышения пластичности сварных соединений при­ меняют высокотемпературный отжиг [4] для предварительной подготовки структуры сварного соединения перед упрочняющей

венные трудности, связанные с повышенной чувствительностью

ТАБЛИЦА 25.7

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ИЗ СПЛАВА ВТ15 ПОСЛЕ СВАРКИ И ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ Е4]

на жестких режимах. Рекомендуется применять электронно-лу­ чевую сварку, аргоно-дуговую с активирующим флюсом, ла­ зерную.

Термическая обработка сварных соединений повышает проч­ ность, но снижает пластичность шва (табл. 25.7). Повышение прочности и пластичности сварных соединении достигается ме­ ханико-термической обработкой.

Сплавы со стабильной p-структурой удовлетворительно сва­ риваются всеми видами сварки плавления.

При изготовлении конструкций из титановых сплавов ис­ пользуют следующие способы сварки: дуговая — в среде защит­ ных газов, неплавящимся и плавящимся электродом, электрон­ но-лучевая, лазерная, плазменная, электрошлаковая, контакт­ ная, диффузионная, сварка взрывом, а также пайка.

Глав а 26. БЕРИЛЛИИ И ЕГО СПЛАВЫ (Шиганов И. Н.)

26.1. Основные марки сплавов бериллия и их свойства

Металл Be относится к легким металлам II группы периодической системы элементов. Порядковый номер 4, относительная атомная масса 9,01, принад­

у алюминия. Под воздействием окислительных сред на поверхности берил­ лия образуется защитная окисная пленка, подобная пленке на алюминии и титане. С одной стороны, это делает его коррозионностойким, а с другой стороны, затрудняет процесс сварки. При высоких температурах Be обла­ дает высокой химической активностью по отношению к кислороду, азоту, водороду, галогенам и т. д. В тонкоизмельченном виде и парообразный Be обладает’высокой токсичностью, в связи с чем при обработке его необхо­ дима полная защита оператора от воздействия паров и пыли, в частности сварку, необходимо проводить только в герметично закрытых камерах (до­ пустимое содержание в атмосфере до 2 мг на 1 м3). Компактный Be не