Титан и его сплавы свойства сварных соединений

Отсутствие насыщения расплавленного и нагретого металла газами. Наоборот, в целом ряде случаев наблюдается дегазация металла шва и повышение его пластических свойств. В результате достигается высокое качество сварных соединений на химически активных металлах и сплавах, таких как ниобий, цирконий, титан, молибден и др. Хорошее качество электронно-лучевой сварки достигается также на низкоуглеродистых, коррозионно-стойких сталях, меди и медных, никелевых, алюминиевых сплавах. [c.148]

Титан хорошо обрабатывается давлением в горячем состоянии и удовлетворительно в холодном. Он легко прокатывается, куется, штампуется. Титан и его сплавы хорошо свариваются контактной и аргонодуговой сваркой, обеспечивая высокую прочность и пластичность сварного соединения. Недостатком титана является плохая обрабатываемость резанием из-за склонности к налипанию, низкой теплопроводности и плохих антифрикционных свойств. [c.698]

Эксплуатационная надежность сварных конструкций во многом определяется выбранным способом сварки и свойствами полученного сварного соединения. При изготовлении сварных конструкций из титановых сплавов способ сварки приобретает особое значение, так как титан и его сплавы обладают высокой химической активностью и склонностью к газонасыщению (особенно при температурах выше 400°С), что значительно усложняет технологические процессы, связанные с их нагревом и плавлением. [c.88]

К сплавам, структура которых представлена а-фазой с выделениями интерметаллидов, относится английский сплав — 2% Си, в котором содержание меди соответствует ее предельной растворимости в а-титане. В отожженном и закаленном состоянии этот сплав обладает такими же технологическими свойствами, как и технический титан. При старении сплав упрочняется на 30—50% за счет дисперсионного твердения и приобретает предел прочности 735—785 МН/м . Из сплава Т1 — 2% Си в Англии поставляют листы и полосы. Этот сплав подвергается сварке, причем пластичность сварного соединения практически равна пластичности основного металла [13]. [c.12]

Сочетание сталей с другими тугоплавкими металлами и тугоплавких металлов между собой также часто встречается в технике. Тантал и ниобий по свойствам близки к титану и при сварке с ним образуют твердые растворы без хрупких соединений. Ниобий удовлетворительно сваривается с медью и медными сплавами, с которыми образует ограниченные растворы. Тантал с медью растворов и соединений не образует. Однако обычно в качестве вставок применяют бронзу. Ниобий хорошо сваривается с ванадием и цирконием. При сварке ниобия с никелевыми сплавами образуются трещины рекомендуется их сварка через палладий. Трудности получения сварных соединений тугоплавких металлов со сталями и сплавами обусловлены также хрупкостью тугоплавких металлов после нагрева выше температуры рекристаллизации и их высокой химической активностью при нагреве до температур выше 573 К. [c.158]

Выплавка слитков, а также изготовление поковок, листов, труб из сплава Ti—0,2 Pd в настоящее время в СССР освое-])ы Всесоюзным научно-исследовательским институтом легких сплавов. Из составленных технических условий и паспорта для сплава Ti—0,2% Pd, получившего марку сплав № 4200, следует, что технология производства полуфабрикатов из этого сплава является аналогичной хорошо освоенной технологии, применяемой для сплава ВТ-1. Механические и физические свойства сплава Ti—0,2 Pd соответствуют аналогичным свойствам сплава ВТ-1 [78]. Сплав Ti—0,2 Pd по результатам, полученным в Научно-исследовательском институте химического машиностроения, хорошо сваривается аргоно-дуговой сваркой. По механическим и Коррозионным свойствам сварные соединения практически не отличаются от основного металла. Изготовленный из этого металла трубчатый холодильник был испытан Всесоюзным институтом хлорной промышленности в условиях хлорного производства и показал несомненные преимущества по сравнению с чистым титаном [79]. [c.51]

При сварке полиморфных металлов и пх сплавов в шве и зоне термического влияния протекают фазовые и структурные превращения. Полной вторичной перекристаллизации подвергаются шов и околошовная зона, нагреваемая при сварке выше температуры аллотропического превращения. В условиях быстрого охлаждения в этих участках возможна закалка с образованием метастабиль-ных структур и резким снижением пластических свойств сварного соединения (мартенсит в легированных сталях перлитного и мартенситного класса, углеродистых сталях, титане, цирконии и их сплавах). В околошовной зоне вследствие высокотемпературного нагрева наблюдается перегрев и 1нтенсивны1"1 рост зерна. В этой зоне пластические Boii TBa ос Ювного металла обычно снижаются иаиболее резко, особенно в тех случаях, когда перегрев сочетается с последую-)цей закалко . [c.153]

Технический титан и однофазные а-спла-вы титана (ОТ4, ВТ5, ВТ5-1, АТЗ и др.) хорошо свариваются электрошлаковым способом и после сварки не требуют термообработки сварных соединений. В табл. 4.21 представлены механические свойства сварных соединений из сплава ВТ 1-0, выполненные с применением плавящегося мундщтука и проволоки из сплава ВТ1-00. [c.154]

При использовании в конструкциях нелегированного титана необходимо учитывать, что различные уровни его прочности достигаются за счет суммарного увеличения содержания примесных элементов, из которых одни существенно повышают прочность и снижают пластичность и вязкость, в то время как другие мало упрочняют, но значительно охрупчивают титан. Поэтому рост прочности за счет суммарного увеличения содержания примесей, как правило, сопровождается значительно большей нестабильностью механических свойств. В связи с этим применение нелегированного титана в машиностроении должно определяться соотношением требований конструктивной прочности и стоимости. Если требования по конструктивной прочности невысоки, экономически целесообразно применение низкосортного титана. При высоком уровне эксплуатационных нагрузок, наличии концентраторов напряжений и большого объема сварных соединений в конструкциях целесообразно применение высокосортных марок титана. Следует отметить, что титан с пониженным содержанием примесей, в частности титан марок ВТ1-0, ВТ1-00, по прочности, пластичности и вязкости не уступает целому ряду углеродистых и нержавеющих сталей, бронз, медноникелевых сплавов и может с успехом использоваться в эксплуатационных условиях, где применяются указанные материалы. [c.49]

При комнатной температуре поверхность титана растворяет кислород, образуется его твердый раствор в а-титане. Возникает слой насыщенного раствора, который предохраняет титан от дальнейшего окисления. Этот слой называют альфированным. При нагреве титан вступает в химическое соединение с кислородом, образуя ряд окислов от TigO до Ti02- По мере окисления изменяется окраска оксидной пленки от золотисто-желтой до темно-фиолетовой, переходящей в белую. По этим цветам в околошовной зоне можно судить о качестве защиты металла при сварке. С азотом титан, взаимодействуя активно при температуре более 500 °С, образует нитриды, повышающие прочность, но резко снижающие пластичность металла. Растворимость водорода в жидком титане больше, чем в стали, но с понижением температуры она резко падает, водород выделяется из раствора. При затвердевании металла это может вызвать пористость и замедленное разрушение сварных швов после сварки. Все титановые сплавы не склонны к образованию горячих трещин, но склонны к сильному укрупнению зерна в металле шва и околошовной зоны, что ухудшает свойства металла, [c.199]

Исходя из этого, олово и цирконий широко используются для создания свариваемых жаропрочных сплавов, в которых содержанне этих элементов находится в пределах растворимости в а-титане. Свойства основного металла и сварного соединения этих сплавов близки, последующий отжиг не приводит к заметному их изме-неншо. [c.334]

Качество сварных соединений в значительной степени определяется надежностью защиты сварочной ванны и максимально разогретой зоны от воздействия окружающей среды, а также отсутствием в шве нор, шлаковых включений и других дефектов. Обеспечение указанных условий получения качественных соединений также связано с выбором способа сваркп. Наиболее эффективны в этом отношении сварка в атмосфере защитных газов и вакууме. Особенно важно правильно выбрать способ сварки при применении материалов, свойства которых ухудшаются при незначительном насыщении газами из окружающего воздуха. Например, для таких тугоплавких металлов, как титан, ниобий, а также для алюминия, магния и высоколегированных сталей предпочтительна дуговая сварка в атмосфере аргона высокой чистоты, а для молибдена и его сплавов — электронным лучом в вакууме. В то же время углеродистые и легированные конструкционные стали успешно сваривают всеми способами дуговой и электрошлаковой сварки. При соответствующем выборе режима и сварочных материалов получают сварные соединения, равнопрочные основному металлу при статических и динамических нагрузках. [c.377]

Примером коррозионного растрескивания с контролирующим сорбционным фактором является разрущение сварных соединений титановых сплавов при коррозии с водородной деполяризацией в кислых средах [5] (рис. 6), В этом -случае основная роль в разрушении принадлежит явлениям сорбции водорода при катодных процессах. Разрушение защитной пленки при электрохимической коррозии создает предпосылки для интенсивной адсорбции водорода титаном. Адсорбированный водород вступает в химическое взаимодействие с титаном, образуя гидридную пленку. В результате диффузии водорода через гидридную пленку в объеме металла образуются гидриды титана, которые располагаются преимущественно по границам зерен и плоскостям скольжения. Локализация электрохимического процесса способствует локализации наводороживания. Образование ги-др<идов на поверхности и прилегающей области приводит к снижению прочностных свойств поверхности, концентрации напряжений и возникновению начальных микротрещин в условиях напряженного состояния. [c.74]

Например, в сталях перлитного и мартенситного класса эти изменения связаны с мар-тенситным, а иногда и промежуточным превращениями в титане, цирконии и их сплавах — с гидридным превращением. Превращения этого типа сопровождаются резким изменением удельного объема (фиг. 20). Поэтому при сварке металлов и сплавов, претерпевающих фазовые и структурные превращения, развит11е напряжений первого рода обусловлено не только неравномерным нагревом и охлаждением отдельных участков сварного соединения и разницей в их теплофизических и механических свойствах, но и изменением удельного объема в процессе фазовых превращений. [c.157]

Исследования показали, что при лазерной сварке различных металлов и сплавов, таких как алюминий, титан, медь, ниобий, тантал, бронза, стали 08кп и Х18Н9Т, их сварные соединения обладают достаточно хорошими механическими свойствами. Исключение составляют соединения стали с титаном и некоторых тугоплавких металлов, например молибдена с вольфрамом, швы которых имеют микротрещины и часто разрушаются под действием остаточных сварочных напряжений. [c.136]

Легирование жаропрочных никелевых сплавов титаном к алюминием значительно усложняет задачу получения сварных соединений, имеющих свойства, сопоставимые со свойствами свариваемого основного металла. При этом основная трудность заключается в том, что в условиях дуговой сварки электродами с покрытиями, построенными на связке жидким стеклом, а также и при автоматической сварке под флюсами, содержащими значительные количества легко отдающих кислород окислов (МпО, SIO2 и пр.), происходит почти полное выгорание титана и алюминия, и наплавленный металл оказывается без этих упрочняющих элементов. [c.124]

Общие сведения. С развитием новых отраслей техники тугоплавкие металлы и их сплавы благодаря высоким жаропрочности, коррозионной стойкости в ряде агрессивных сред и другим свойствам находят все более широкое применение. К тугоплавким металлам, использующимся для изготовления сварных конструкций, относятся металлы IV, V и VI групп периодической системы Менделеева ниобий, тантал, цирконий, ванадий, титан, молибден, вольфрам и др. Эти металлы и сплавы на их основе обладают рядом общих физико-химических и технологических свойств, основными из которых являются высокие температура плавления, химическая активность в жидком и твердом состоянии при повышенных температурах поотношению к атмосферным газам, чувствительность к термическому воздействию, склонность к охрупчиванию, к интенсивному росту зерна при нагреве выше температуры рекристаллизации. Пластичность сварных соединений тугоплавких металлов, как и самих металлов, в большей мере зависит от содержания примесей внедрения. Растворимость азота, углерода и водорода в тугоплавких металлах показана на рис. 1. Содержание примесей внедрения влияет на технологические свойства тугоплавких металлов и особенно на их свариваемость. Взаимодействие тугоплавких металлов с газами и образование окислов, гидридов и нитридов вызывают резкое охрупчивание металла. Главной задачей металлургии сварки химически активных тугоплавких металлов является обеспечение совершенной защиты металла и минимального содержания в нем вредных примесей. Применение диффузионной сварки в вакууме для соединения тугоплавких металлов и их сплавов является весьма перспективным, так как позволяет использовать наиболее совершенную защиту металла от газов и регулировать термодеформационный цикл сварки в благоприятных для металла пределах. [c.150]

Металлы и сплавы, применяемые для соединения со стеклом. При правильном конструировании соединения температурные коэффициенты линейного расширения (ТКЛР) стекла и металла должны быть максимально согласованы. В противном случае напряжения, которые возникают при изменении температуры, могут привести к разрушению сварного соединения. Наиболее широко в отечественной промышленности для соединения со стеклом используют железоникелевые сплавы, ковар, коррозионно-стойкую сталь, а из чистых металлов — медь, никель, титан, алюминий, молибден, вольфрам и др. Физические свойства металлов и сплавов, применяемых для сварки со стеклом, приведены в табл. 7. [c.220]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...