Коррозия сварных соединений титана и его сплавов

Титан охрупчивается под действием водорода, образующегося в результате электрохимической коррозии или поглощаемого металлом из газовой фазы. С увеличением содержания водорода в свариваемом титане возрастает склонность к образованию холодных трещин в сварных конструкциях. Разрушение в большинстве случаев зарождается вблизи сварного шва в зоне термического влияния, что связано с повышенным содержанием в ней водорода. Холодные трещины в сварных соединениях возникают спустя некоторое время после сварки, причем инкубационный период может длиться несколько месяцев [13]. Из отечественных сплавов наиболее склонны к замедленному разрушению а-сплав ВТ5-1 и псевдо-а-сплавы 0Т4 и 0Т4-1. В литературе [211] указывается, что в напряженных изделиях из титановых сплавов возможно перераспределение водорода в поле упругих напряжений. По этой и другим причинам в сварных соединениях из титана и его сплавов наблюдается образование двух пиков повышенного содержания водорода (в 2— [c.77]

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]

Поэтому титан (так же, как и другие антикоррозионные материалы, например тантал и цирконий) в основном используют в виде тонкого антикоррозионного слоя для футеровки стальных листов. При соединении таких биметаллических листов юзникают большие технологические трудности, связанные с осуществлением качественной сварки. Иногда футерованные титаном аппараты оказываются не более стойкими в агрессивных средах, чем, например, изготовленные из сталей с 18% Сг и 8% N1. Это связано с тем, что сварные соединения титановых сплавов чрезвычайно чувствительны к коррозии под напряжением в особенности при температурах эксплуатации более высоких, чем комнатные. [c.218]

Опасным видом коррозионного ра.зрушенпя сварпых конструкций из титановых сплавов является разрушение вследствие наподоражпвання прн коррозии в растворах неорганических кислот. Сварные соединения подвержены более интенсивному наводораживанию ио сравнению с основным металлом вследствие наличия крупноиюльчатой структуры мартенситного типа. Наводораживание приводит к резкому падению прочности и пластичности и к коррозионному растрескиванию. Для работы в таких средах целесообразнее использовать технический титан. [c.369]

Коррозия сварных швов титана была обнаружена в агрессивных средах — сильных окислителях азотной кислоте, двуокиси хлора, уксусной кислоте с окислителем, серной кислоте с двуокисью титана, хромовой кислоте с добавкой плавиковой, электролите никелирования на основе хлорида никеля [372]. Описывается случай выхода из строя трубы диаметром 52 мм из-за коррозии сварного шва через 150 суток эксплуатации. Труба была изготовлена из листа методом продольной сварки и использовалась для транспортировки 99,5%-ной HNO3 при 80°С. В зоне термического влияния шва трубы были обнаружены короткие пластинки -фазы, в самом шве было гораздо больше -фазы в пластинчатой форме. Предполагается, что причина коррозии сварных швов заключается в повышенном содержании в технически чистом титане железа и никеля, которые являются стабилизаторами -фазы. Очевидно, неизбежный для шва и околошовной зоны цикл нагрев — охлаждение привел к изменению количества, размеров и распределения частиц -фазы. Еслп -фазы мало, она тонко измельчена и равномерно распределена, то титан подвергался слабой общей коррозии (0,15 мм/год). Если же количество -фазы увеличивается, то развивается избирательная коррозия по -фазе, так как она содержит гораздо больше железа и хуже пассивируется. Коррозия особенно интенсивна в пределах самого шва. Опыты со сварными образцами титана, содержащими различное количество железа и никеля (от 0,01 до 0,11%), подтвердили это предположение. Поэтому для сварных конструкций, работающих в подобных условиях, необходимо применять титан, в котором суммарное содержание железа, хрома и никеля не превышает 0,05%. Контролировать с такой же точностью состав присадочного прутка нет необходимости, так как избирательная коррозия зависела только от состава основного листа. Это же относится и к сплаву Ti — 0,2% Pd. Сварные соединения сплава Ti — 32% Мо, одного из наиболее перспективных для химической промышленности, при испытаниях в кипящей 21%-ной НС1 по скорости коррозии не отличались от основного металла [373]. [c.117]

Следует отметить, что мелкая стружка сплава цирконий — титан, содержащего примерно по 50% (по массе) каждого компо- 15. нента, способна самовоспламеняться на воздухе. Сообщалось, что при сварке циркония 16. с титаном область шва в большей степени подвержена коррозии, чем любой из этих 17. двух металлов в отдельности [62]. Все это означает, что при использовании узлов, со- 18. держащих сварные соединения циркония и титана, следует принимать меры предосто- 19. рожности при обработке таких участков резанием, а коррозионная стойкость швов 20. должна быть проверена путем предварительных испытаний в тех средах, где будет 21. экхплуатироваться данная конструкция. [c.202]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...