Сварка сталей с титановыми сплавами

СВАРКА СТАЛЕЙ С ТИТАНОВЫМИ СПЛАВАМИ [c.192]

Сварка стали с титановыми сплавами [c.451]

В настоящее время последние два вида сварки — трением и взрывом — носят пока еще экспериментальный характер. Для сваривания конструкций сверхзвуковых летательных аппаратов особенно перспективной является сварка взрывом сталей с титановыми сплавами, сталей с алюминиевыми сплавами и титановых сплавов с алюминиевыми сплавами. [c.175]

При сварке взрывом одноименных сталей и титановых сплавов могут происходить полиморфные превращения. Так, при сварке сталей марки Ст. 3 + Ст. 3 в зо е шва в разных образцах наблюдали ряд явлений образовывался крупноигольчатый мартенсит с иглами, направленными к границе шва с сравнительно равномерным распределением вдоль всей пластины. При этом сварной шов оказывался почти без волн. Подобное явление наблюдали на опытном образце титанового сплава соединения ОТ4-1-ОТ4. [c.37]

Сила с в а р о ч н о г о т о к а /св зависит от толщины свариваемого металла. Для сварки деталей из низкоуглеродистых сталей на машинах переменного тока среднее значение сварочного тока получают из опытной формулы /с1=6500-6, где —толщина одного листа в мм. Плотность тока =/св/5э с увеличением толщины деталей уменьшается. При сварке на мягких режимах /=80—160 А/мм на жестких — /=200—500 А/мм при сварке алюминиевых и титановых сплавов на конденсаторных машинах на жестких режимах /=3000 А/мм [c.129]

Электроды с плоской рабочей поверхностью используют для сварки металлов с повышенным сопротивлением деформации, не склонных к массопереносу (стали, никелевые, титановые сплавы), когда допустимы увеличение вмятины и отдельные выплески. Конструкции электродов, электродные материалы и условия эксплуатации будут приведены в разд. 5.13. [c.318]

Алюминиевые сплавы менее чувствительны к концентрации напряжений, чем высокопрочные стали или титановые сплавы, однако и в этом случае целесообразно использовать исключительно соединения встык с плавным переходом от основного металла к наплавленному. Сварные швы обычно выполняют аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом с присадочной проволокой, на подкладке, формирующей шов с обратной стороны. Понижение прочности сваренных по такой технологии стыковых швов может быть вызвано [c.186]

Приведенные выше соотношения коэффициентов теплопроводности показывают, что при сварке металлов с мало разнящимися, низкими величинами теплопроводности (например, коррозионно-стойкие стали и титановые сплавы) безразлично, какой именно элемент соединения тонкий и какой толстый. В этом случае сваривание хорошо идет и при значительной разнотолщинности. К сожалению, однако, для контакта разнородных металлов надо иметь в виду еще и особый чисто физический эффект возникновения термоэлектродвижущих сил в контакте разнородных металлов и сплавов. Здесь речь должна идти об особом полярном электро-тепловом эффекте. [c.163]

Сжатые газы находятся в воздушных аккумуляторах давления (ВАД) при (250. .. 400) 10 Па. Баллоны ВАД в виде шара, тора, эллипсоида вращения или связки цилиндров изготовляются сваркой из высокопрочной стали или титанового сплава. ВАД соединяется с редуктором, понижающим давление до (10. .. 20) 10 Па для обеспечения работоспособности потребителей рулевых машин, гироскопов, турбин, гидроаккумуляторов и других устройств. [c.86]

Наряду с формой разделки кромок и их размерами, регламентируемыми стандартами, в связи с широким применением толстолистового металла, а также высокопрочной стали возникла необходимость и в других, нестандартных их формах. Так, например, для толстолистового металла (стали, титановых сплавов) разработан метод сварки по узкому зазору (по так называемой щелевой разделке), при которой свариваемые кромки не имеют скоса, а зазор имеет величину 10 —12 мм при толщине до 100—150 мм (рис. 9, а). [c.15]

Наибольшее распространение в производстве получили плавленые флюсы различных марок, изготовляемые в крупных промышленных масштабах. Плавленые флюсы по своему составу и назначению делятся на алюмосиликатные, предназначенные для сварки сталей различных марок, и фторидные, предназначенные для сварки титановых сплавов и других активных металлов. Алюмосиликатные флюсы имеют различные составы в зависимости от того, стали каких марок подвергаются сварке, так как при взаимодействии со шлаком состав металла сварочной ванны может изменяться. Флюсы разделяются также и по своим физическим свойствам по структуре зерна они делятся на стекловидные и пемзовидные, по характеру изменения вязкости — на длинные и короткие, по характеру взаимодействия с металлом — на активные и пассивные, которые применяются при сварке среднелегированных сталей. [c.369]

Газовая сварка реализуется за счет оплавления газовым пламенем частей соединяемых деталей и прутка присадочного металла, она используется для соединения деталей из металлов и сплавов с различными температурами плавления при небольшой толщине (до 30 мм), а также для сварки неметаллических деталей. Для ее реализации не требуется источника электроэнергии. Широкое распространение имеет электродуговая сварка, при которой оплавленный (за счет электрической дуги) металл соединяемых элементов вместе с металлом электрода образует прочный шов. Для защиты от окисления шва электрод обмазывают защитным покрытием часто сварку производят под слоем флюса или в защитной среде инертных газов (аргона, гелия). Электродуговой сваркой на сварочных автоматах, полуавтоматах, а также вручную соединяют детали из конструкционных сталей, чугуна, алюминиевых, медных и титановых сплавов. Последние сваривают в среде аргона или гелия. [c.469]

Важной задачей является правильный выбор способа сварки в соответствии с назначением, формой и размерами конструкций. Назначение способа сварки в значительной степени определяется свариваемостью, особенно при соединении разнородных материалов, конструктивным оформлением сварных соединений, степенью их ответственности и производительностью процесса. Необходимо также учитывать тип соединений, присадочный материал, приемы и обеспечение удобства выполнения сборочно-сварочных соединений. Эти условия предопределяют механические свойства соединений и допускаемые напряжения, необходимые для прочностных расчетов конструкций. Так, для сварки длинных швов встык более технологично применение дуговой автоматической сварки. Толстостенные элементы соединяют электрошлаковой сваркой. Для сварки внахлест тонколистовых материалов рационально применение контактной сварки. Некоторые виды свариваемых материалов (алюминиевые и титановые сплавы, нержавеющие стали и т. п.) требуют надежной защиты зоны сварки от окисления, т. е. применения аргонно-дуговой, электронно-лучевой и диффузионной сварки. Необходимо также учитывать возможности механизации и автоматизации процесса выбранного способа сварки. [c.164]

Все новые задачи сварки обусловливают дальнейшее развитие сварных конструкций в самолетостроении освоение дуговой сварки жароупорных и теплостойких сталей толщиной менее 1 мм роликовой и точечной сварки термически обработанных алюминиевых сплавов, аустенитно-мартенситных сталей, титановых сплавов и т. д. В связи с этим возникают многие научные проблемы. [c.112]

В работе [86] была исследована циклическая прочность двух типов сварных листовых соединений аргонодуговая сварка встык с присадкой и контактная шовная сварка встык с двусторонними накладками. Испытание образцов велось плоским симметричным изгибом. Разрушение образцов происходило по месту сплавления металла шва с основным металлом, т. е. по месту конструктивного концентратора напряжений. Для того чтобы оценить раздельно роль внешних концентраторов и роль самой сварки ( внутренний концентратор) на усталостную прочность сварных соединений титана, были определены пределы выносливости образцов без усиления и накладок, которые перед циклическим нагружением срезались. В этих испытаниях определено снижение циклической прочности только в результате действия структурных или внутренних концентраторов. Как видно из рис. 69, на котором представлены основные результаты работы, предел выносливости таких образцов оказался еш,е более низким, чем у образцов с усилением эффективный коэффициент внутренней концентрации для аргонодуговой и контактной сварки оказался соответственно 1,74 и 3,25. Все образцы этих серий разрушались по шву. Сопоставление усталостной прочности сварных соединений титана с подобными соединениями других металлов (стали, алюминиевые сплавы) показало, что они имеют близкие значения отношений предела усталости сварного соединения и основного металла. Эксперименты показали, что пределы усталости стыковых соединений титановых листов при изгибе, выполненных ручной аргонодуговой сваркой и контактной сваркой, составляют соответственно 77 и 65% от усталостной прочности основного металла причем снижение предела выносливости идет в основном за счет внутренних структурных дефектов сварного шва. [c.150]

Сварку взрывом широко применяют при плакировании - нанесении на толстые детали тонкого слоя другого (износостойкого, корро-зионно-стойкого или электропроводного) металла. Пример эффектного применения сварки взрывом - восстановление литых лопаток длиной 5 м из стали ЗОЛ для 22 турбин Волжской ГЭС. Для космической техники взрывом соединяют титановые сплавы с магниевыми, алюминиевыми и ниобиевыми сплавами, с жаропрочными сталями, сваривают другие сочетания материалов, которые трудно поддаются обычным способам сварки. [c.271]

Сварка сталей с титановыми сплавами 192 -взрывом 192, 193 -клинопрессовая 193 -контактная 193 -прокаткой 193 -ультразвуковая 193 Сварка титана с алюминием 201 - Режимы 202, 203, 205 - Соединения 209 - Схемы сварки 203 - 206 - Температурно-временные зависимости 201 Сварка титановых сплавов 128 - Подготовка под сварку 129 - Состав растворов для химической обработки 129 - Температуры полиморфного превращения, рекристаллизации, отжига и снятия остаточных напряжений 131 [c.475]

Помимо пассивного контроля аппарат используется для активного контроля с обеспечением требуемого перемещения за счет увеличения длительности импульса тока. Активный контроль обеспечивает заданные размеры точек при отклонении тока в пределах 15% п усилия ежатия 20%. Аппарат используется для сварки стали и титановых сплавов толщиной 0,5—3 мм, алюмишаевых сплавов толщиной 0,8— [c.199]

С помощью ми оплазменной сварки изготавливают изделия типа сильфонов, тонкостенных трубопроводов, деталей приборов из легированных сталей, алюминиевых, титановых сплавов, некоторых тугоплавких металлов. При сварке титановых сплавов и тугоплавких металлов необходима дополнительная защита металла от окисления. Источники питания для микроплазменной сварки позволяют вести процесс в обычном и импульсном режимах. [c.468]

Сварка биметаллов. В настоящее время известно применение биметаллических заготовок из углеродистой и коррозионно-стойкой стали с алюминиевыми сплавами, из стали и медно-никелевого сплава МНЖ 5-1, из стали 12X18Н9Т и титанового сплава ОТ4, 0Т4-1 для сварки разнородных металлов. [c.512]

Для соединения трубопроводов из нержавеющей стали и титанового сплава применяются переходники, в которых сталь соединяется с титановым сплавом через вставки из ванадиевого сплава. Для исследования коррозионного поведения подобных сварных соединений сталь 08Х15Н5Д2Т сваривали с титановым сплавом 0Т4 через вставку из ванадиевого сплава ВВ8 (V — 8% W). Сварку вели аргонодуговым способом с применением присадочной проволоки 08Х15Н5Д2Т9 и 06X14 для сварки со сталью и ВТ1-00 для сварки с титановым сплавом [474]. [c.184]

Сварку можно выполнять на земле и под водой в любых пространственных положениях. Возможность вьшолнения сварки в космосе была доказана советскими летчиками-космонавтами Т. С. Шониным и В. Н. Кубасовым. На борту космического корабля Союз-6 они впервые осуществили сварку коррозионностойкой стали и титанового сплава в условиях космического вакуума и невесомости. [c.5]

Титановые сплавы малой прочности типов ВТ1 и ОТ4 сваривают на малых токах /св = (0,6...0,7)/свь а время сварки 4в св1 и сила сжатия F b F bi соответствуют жестким режимам сварки сталей группы 1. Ориентировочные режимы сварки указанных типов титановых сплавов приведены в табл. 5.11. При сварке сплавов титана средней и высокой прочности типов ВТ5, ВТ14, ВТ15 и ВТ20 рекомендуется повышать F b на 20...25 %, а также использовать циклограмму с проковкой (см. табл. 5.6, п. 2) и модуляцию тока при сварке металла толщиной >2 мм для борьбы с выплесками и возможной пористостью. [c.327]

Сварка осуществляется током, большая часть которого протекает через медную подкладку, а меньшая - через нижнюю деталь. Ток /в л, протекающий по верхнему листу, - ток шунтирования непосредственно в процессе сварки не участвует, лишь увеличивая /2. Ток шунтирования осложняет процесс односторонней сварки, вызывая перегрев металла в контакте электродов с верхней деталью, что увеличивает вероятность образования выплесков и снижает стойкость электродов. Он уменьшается при. увеличении р свариваемого металла, расстояния (щага) между электродами и уменьшении р токоведущей подкладки. Ток шунтирования можно снизить, применяя циклограмму сварки с подогревом (см. табл. 5.6, п. 5) или импульсы тока с плавным нарастанием (см. рис. 5.19, б, в). При необходимости соединить детали различной толщины более тонкий лист желательно располагать со стороны сварочных электродов. Если более толстой является верхняя деталь, то вместо токоведущей подкладки устанавливают короткозамкнутые контрэлектроды (см. табл. 5.3, п. 6). Хорошие сварные соединения в случае, когда тонкая деталь расположена со стороны подкладки, можно обеспечить при соотношении свариваемых толщин <3 1. Из-за шунтирования тока через верхнюю деталь односторонняя сварка нашла наибольшее применение для сварки тонколистовых конструкций из сталей и титановых сплавов, имеющих значительное р. Односторонняя сварка деталей из легких сплавов, латуни и бронзы не применяется. При односторонней сварке стальных листов толщиной до 1 мм на токопроводящей подкладке расстояние между электродами / должно быть в 2-3 раза больше величины, )тсазан-ной в табл. 5.4. При односторонней сварке листов толщиной >1 мм шаг между точками должен бьггь >50... 100 мм. [c.332]

Принципиально разделка кромок при сварке титановых сплавов не отличается от разделок, применяемых для сталей. В зависимости от толщины свариваемого металла сварку проводят без разделки, с V-, П-, X- и рюмкообразными разделками, а также применяют замковые соединения. Сварку деталей из титановых сплавов выполняют после того, как снимут газонасыщенный (альфированный) слой. Такой обработке должны быть подвергнуты детали, изготовленные пластической деформацией (поковки, штамповки и т.д.), а также детали, прошедшие термическую обработку в печах без защитной атмосферы. [c.129]

Получены положительные результаты по клинопрессовой сварке в аргоне титановых сплавов со сталью 12Х18Н9Т через прокладку алюминия или медь. Нагрев при использовании алюминия 350 °С, меди - 850 °С. Толщина прослойки 0,1.. .0,2 мм. [c.193]

Применение при сварке титанового сплава ВТ5—1 со сталью Х25Н15 в качестве промежуточной прокладки никеля обеспечивает хорошее соединение никеля с аустенитной сталью и сопровождается образованием интерметаллической прослойки с титановым сплавом. [c.156]

Разработано и внедрено большое количество различных видов и способов сварки [57] (рис. 23). С помощью сварки соединяют между собой различные металлы, их сплавы, некоторые керамические материалы, пластмассы и разнородные материалы. Основное применение находит сварка металлов и их сплавов при сооружении новых конструкций, ремонте различных изделий, машин и механизмов, создании двухслойных материалов. Сваривать можно металлы любой толщины. Сварку можно выполнять на земле и под водой в любых пространственных положениях. Возможность выполнения сварки в космосе была доказана советскими летчиками-космонавтами Г. С. Шониным и В. Н. Кубасовым. На борту космического корабля Союз-6 они впервые осуществили сварку коррозионно-стойкой стали и титанового сплава в условиях космического вакуума и невесомости, [c.67]

Эпюра остаточных напряжений, приведенная на рис. 11.11, в, характерна для сварки пластин из низколегированной и аустеиит-ной сталей, титановых сплавов или в общем случае для сварки металлов и сплавов, не претерпевающих структурных превращений при температурах 7<873...973 К. Максимальные остаточные напряжения 0 tmax при сварке аустенитных сталей обычно превосходят предел текучести. Это, по-видимому, связано с большим коэффициентом линейного расширения, а как следствие, большой пластической деформацией, вызывающей упрочнение металла с образованием высоких значений продольных остаточных напряжений. В титановых сплавах максимальные остаточные напряжения, как правило, ниже предела текучести основного материала в исходном состоянии и составляют (0,7...1,0) Oj. При этом высокие значения остаточных напряжений соответствуют сварке на интенсивных режимах с большой эффективной мощностью и большой скоростью. [c.426]

Коэффициент затухания 5 в значительной степени зависит от отношения средней величины зерна d в металле и длины акустической волны X. Чем больше отношете к/d, тем меньше коэффициент затухания. Коэффициент затухания обратно пропорционален частоте/(так как к = С//). Короткие волны большой частоты легко затухают, отражаясь от границ зерен кристаллов. Для малоуглеродистых сталей X/d > 10, затухание мало и возможно применение ультразвуковых волн для контроля. При k/(i< 10 затухание происходит наиболее интенсивно. В деталях, выполненных электро-шлаковой сваркой, в сварных соединениях из аустенитиых сталей, меди, чугуна, где структура крупнозер1шстая, ультразвуковой контроль затруднен, так как длина волны сопоставима с величиной среднего зерна. В алюминиевых и титановых сплавах контроль УЗК не вызывает затруднений. [c.170]

Ряд исследований в лаборатории МВТУ и МЭИ был сделан под руководством канд. техн. наук А. В. Мордвинцевой по применению ультразвука в качестве источника энергии для соединений различных материалов. Экспериментально показана возможность сварки ультразвуковыми колебаниями деталей из алюминиевых, медных, титановых сплавов, сталей малых толщин, как правило, менее 1 мм. Ультразвуковая сварочная установка состоит из генератора с частотой около 25—30 кщ, магнитостриктора, преобразующего электромагнитные колебания в электрические, волноводов и пульта управления. При сварке металлов колебания волно- [c.172]

При дуговой сварке низкоуглеродистых, многих низколегированных сталей, за исключением термообработанных, ряда высоколегированных и некоторых алюминиевых и титановых сплавов получают сварные соединения, прочность которых равна прочности основного металла при статических нагрузках. Труднее получить сварные соединения высокого качества высокопрочных сталей мартенситного класса, в частности ВКС-1, ВЛ1Д, СП-43 и многих других, с пределами прочности до 200 кГ1мм , а также термически упрочненных алюминиевых сплавов. [c.132]

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]

Стыковая сварка виастоящее время применяется для изготовления деталей из сталей, алюминиевьгх, титановых, медньк сплавов и некоторых тугоплавких металлов. Ею можно соединять детали как с компактными, так и с развитыми, сложными сечениями. Стыковая сварка весьма перспективна при замене дуговых методов, тем более что производительность ее существенно выше. [c.481]

Стевепс и Хэнинк [30] выбрали материал Ti — 6% А1—4% V с 50 об. % борсика для разработки технологии производства вентиляторных лопастей. Композиционный материал изготовляли из предварительно намотанных матов из волокон борсика диаметром 4,2 мил (0,11 мм), покрытых смесью полистирола и порошка сплава Ti — 6% А1—4% V. Перед укладкой с матами фольгу из титанового сплава толщиной 2,5 мил (0,06 мм) формовали, используя процесс ползучести, до необходимой конфигурации. Слоистую заготовку лопасти заключали в тонкую оболочку из коррозионно-стойкой стали, сконструированную таким образом, чтобы можно было поддерживать динамический вакуум в процессе диффузионной сварки горячим прессованием. Типичные технологические условия горячего прессования отвечали температуре 1600° F (871° С), выдержке 30 мин и давлению 12 ООО фунт/кв. дюйм (844 кгс/см ). Образцы, необходимые для характеристики материала, были приготовлены с соблюдением тех же технологических условий, которые применялись в производстве лопастей вентилятора. Свойства этих композиционных материалов представлены в табл. 7. [c.317]

Образцы изготовлялись из сварных пластин. Сталь Х18Н9Т сваривалась аргонно-дуговой сваркой вручную электродом из того же материала без последующей термообработки титановый сплав 0Т4-1 — автоматической аргоно-дуговой сваркой непла-вящимся электродом без присадки и последующей термообработки магниевый сплав МА2-1 — аргонодуговой сваркой вручную с присадкой из того же материала без последующей термообработки. [c.39]

Титан хорошо обрабатывается давлением. Обрабатывае. шсть титана н его сплавов резанием близка к- обрабатываемости нержавеющих сталей. Нарезание внутренних резьб на высокопрочных титановых сплавах затруднительно. Титановые сплавы поддаются газовой резке, резке вулканитовыми кругами, свариваются контактной и аргонодуговой сваркой и соединяются пайкой (припоем на основе серебра) со всеми сталями и цветными металлами. Механические свойства титана в сравнении с другими мета.члами приведены в табл. 23.8. [c.703]

Длительное время без ремонта работают на многих химических комбинатах хвостовые вентиляторы с ребрами ротора из стали 1Х18Н10Т. На одном из заводов хвостовой вентилятор из титанового сплава ВТ-4, применявшийся для перемещения влажного сернистого ангидрида в смеси с гидросульфидами и серной кислотой, быстро вышел из строя вследствие коррозионного разрушения основных деталей. На этом же заводе проходили испытания турбины, лопасти которой были выполнены из стали 0Х23Н28МЗДЗТ (ЭИ943). Лопасти приваривались к ротору аргонодуговой сваркой электродами из той же стали. Термообработке сварные швы не подвергались. Испытания проводились при 40— 50° С на влажном газе, содержащем 0,5% ЗОг- [c.146]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...