Глава 6 СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ

Назад: 6.2.2 Сварка стали с медью и ее сплавами.

6.2.3 Сварка стали с титаном и его сплавами

Диаграмма состояния титана с железом характеризуется ограниченной взаимной растворимостью компонентов и эвтектоидным распадом высокотемпературной -фазы титана. При охлаждении кристаллизующегося такого сплава в интервале температур Т = 1250-1150 ⁰С образуются интерметаллиды (TiFe, TiFe₂, Ti₂Fe) и эвтектики -фаза+TiFe, TiFe+TiFe₂ и др., резко снижающие пластичность металла. Учитывая высокие скорости охлаждения, характерные для сварочной ванны, очевидной является основная проблема их свариваемости – образование трещин в шве и особенно по линии сплавления.

Решение этой проблемы возможно за счет выбора сварочных материалов, способов и режимов сварки, предотвращающих или существенно снижающих образование хрупких интерметаллидных фаз TiFe и TiFe₂ и эвтектик. Практическое применение находит сварка через промежуточные вставки из металлов, удовлетворительно сваривающихся с соединяемой парой металлов. Единственным компонентом, не образующим со сталью и титаном интерметаллидов, является ванадий который и используется в качестве промежуточной вставки при сварке этих металлов. Однако углерод в стали способствует образованию карбидов ванадия, несколько охрупчивающих соединение. Известны [8,5,23] также комбинированные (биметаллические) вставки из технического тантала (со стороны титана) и берилиевой бронзы БрБ2 (со стороны стали), а также из ниобия (со стороны титана) и бронзы (со стороны стали). Однако, их применение осложняет технологию сборки и технику выполнения швов и ужесточает требования к качеству защитной атмосферы. Основными видами сварки являются аргонодуговая неплавящимся электродом и электроннолучевая. Сварка в камерах с контролируемой атмосферой обеспечивает более высокую пластичность и практически полное отсутствие дефектов в шве. Наиболее частыми сочетаниями свариваемых элементов являются высокопрочные (ВНС-2) и высоколегированные стали и сплавы (12Х18Н10Т, ХН65ВМТЮ) со сплавами ОТ4-1, ВТ5-1. Техника ведения процесса такова, что при использовании промежуточных вставок источник тепла в стыке сталь-ванадий смещается на 1,0-1,5 мм в сторону стали, а в стыке титан-ванадий – в сторону титана.

Статическая прочность сварных сталетитановых соединений со вставкой из ванадия достигает _в =470-530 МПа, что сравнимо с прочностью титанового сплава.

Далее: 6.2.4 Сварка стали с ниобием, молибденом и ванадием.