Титан сварных соединений

Титан и его сплавы сваривают в защитной атмосфере аргона высшего сорта. При этом дополнительно защищают струями / и 2 аргона корень шва и еще не остывший до температуры 350 °С участок шва 3 (рис. 5.50). Перед сваркой проволоку и основной металл дегазируют путем отжига в вакууме. Допустимое количество газов в швах составляет Н. < 0,01 %, О. < 0,1 % и N2 < 0,05 %. При большем содержании газов снижается пластичность металла сварных соединений, кроме того, титановые сплавы становятся склонными к образованию холодных трещин. Ответственные узлы сваривают в камерах с контролируемой аргонной атмосферой, в том числе и обитаемых, в которых сварщики работают в скафандрах. [c.237]

Все эти методы реализуются в сварочной технологии, но для различных металлов они будут применяться с разным успехом. Так, для металлов с высокой термодинамической устойчивостью оксидов (титан и алюминий) эти способы восстановления почти не дают эффекта и для получения качественного сварного соединения из этих металлов необходима по возможности полная изоляция их от окисляющей атмосферы (инертные газы, вакуум). [c.326]

Титан, а также цирконий и ниобий, содержащие водород, утрачивают свои пластические свойства, а сварка их становится невозможной. Поэтому массовая доля водорода в титане, предназначенном для ответственных конструкций, ограничивается 0,002...0,004%, и, кроме того, не допускается присутствие водорода в зоне сварки (сварка электронным лучом или в камерах с контролируемой атмосферой). При аргоно-дуговой сварке тщательно организуется защита металла сварочной ванны, остывающего до 773 К металла шва, и защищаются нижние кромки сварного соединения. [c.347]

Технический титан и его низколегированные сплавы удовлетворительно свариваются в защитных инертных газах (аргоне, гелии) неплавящимся вольфрамовым электродом, плавящимся электродом в вакууме или под специальными бескислородными флюсами. Высокая активность титана с газами воздуха приводит при отсутствии защиты расплавленного металла к заметному газонасыщению и снижению пластичности, длительной прочности, коррозионной стойкости сварного соединения и увеличивается склонность к замедленному разрушению. Термический цикл сварки титана существенно отличается от такового при сварке стали потери энергии теплоотводом меньше, а продолжительность пребывания металла околошовной зоны в области высоких температур в два—три раза больше. В процессе сварки происходят сложные фазовые и структурные [c.237]

Сварные соединения изделий из коррозионностойких сталей, нестабилизированных титаном или ниобием, обладают стойкостью против межкристаллитной коррозии только после термической обработки [c.360]

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]

Образование пор в кристаллизующемся металле сварного шва связано в основном с выделением водорода, который был поглощен титаном из адсорбированной влаги на присадочном металле, во флюсе или из атмосферы при нарушении защиты. Поры, располагаясь в виде цепочки в сварном шве, приводят к снижению статической и динамической прочности сварного соединения. [c.470]

Для таких металлов, как титан, ниобий, тантал, молибден, дополнительные трудности возникают в связи с тем, что при нагреве эти металлы активно взаимодействуют с газами атмосферы. При поглощении газов резко ухудшаются свойства сварных соединений. В большинстве случаев при ограниченной взаимной растворимости для основных комбинаций свариваемых металлов чрезвычайно трудно избежать образования стойких интерметаллических фаз, обладающих высокой твердостью и хрупкостью (табл. 13.2). [c.491]

Для конструкционных низколегированных сталей повышенной прочности и в первую очередь сталей, легированных ванадием, а также титаном и ниобием, слабым участком сварного соединения, в котором возможны хрупкие разрушения при комнатной температуре, может являться, кроме шва, околошовная зона. В этом участке, как будет показано ниже, возможно также образование трещин при термической обработке, что облегчает развитие хрупких разрушений при комнатной температуре. Характерно, что этот вид хрупкости в ряде случаев не устраняется про- [c.86]

Сварные соединения из стали типа 18-8 с титаном [c.341]

Ниобий также сообщает хромоникелевым сталям типа 18-8 склонность к поражению коррозией ножевого типа сварных соединений, но в меньшей степени, чем титан. [c.500]

Коррозионная стойкость сварных соединений стали 18-8 с титаном [c.554]

В связи с этим целесообразность применения стабилизирующего, отжига при 800—900° С к сварным соединениям из сталей типа 18-8 с титаном или ниобием и повышенным содержанием углерода (выше 0,05%) подлежит уточнению. [c.558]

На рис. 41 изображена стальная емкость, плакированная титаном соединение было достигнуто с помощью сварки взрывом. Ключевой проблемой при изготовлении емкости было достижение плотных сварных соединений в слоистом материале. Данный резервуар является одним из резервуаров, применяемых для изготовления ароматических кислот. Длина емкости 7 м, диаметр 2,4 м. Эта емкость ясно демонстрирует, что плакированная титаном плита может быть разрезана, деформирована и сварена в цеховых условиях. Сварное соединение показано па рис. 42. [c.89]

Покрытые металлические электроды применяют для сварки изделий из всех распространенных цветных металлов — алюминия, меди, никеля и их сплавов (кроме титана). Титан и его сплавы ручной дуговой сваркой не свариваются из-за недостаточной защиты зоны сварного соединения от окисления. [c.170]

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]

Титан и его сплавы не охрупчиваются при температурах от -196 до -269 °С (см. табл. 15.10) и из-за большой удельной прочности используются в космической технике. Широко применяют технически чистый титан и его однофазные сплавы ВТ5-1, 0Т4. Они пластичны, легко свариваются и после сварки не требуется термическая обработка соединений. Более прочные, но менее пластичные сплавы ВТЗ-1 и ВТ6 с двухфазной (а- -/9)-структурой применяют при температурах до -196 °С. Эти сплавы свариваются хуже, чем однофазные, и для их сварных соединений необходим отжиг. [c.516]

Методом борьбы с ножевой коррозией сварных соединении хромоникелевых сталей является легирование их титаном и ниобием в количествах, превышающих известные соотноиычшя. А. И. Акулов рекомендует следующие соотношения [c.168]

В некоторых случаях титан склонен к межкристаллитной коррозии. Так, наблюдалось межкристаллитное разрушение сварных соединений титана в сернокислом растворе (12—187о серной кислоты), насыщенном сернистым газом с примесями мышьяка, двуокиси селена и окиси железа, — металл шва и зона термического влияния сварного соединения подвергались меж-кристаллнтнпй коррозии. Межкристаллитное растрескивание титана наблюдалось в красной дымящей азотной кислоте, растворах брома в метиловом спирте и в их парах. Имеются сведения о коррозионном растрескивании титана в расплавленном кадмии, в хлорированных углеводородах, а также в воздушной среде при 260° С, когда на поверхности титана имелись сухие кристаллы хлористого натрия. [c.278]

Сварка титана и его сплавов (ВТ1 ВТ5 ВТ15 ОТ4) чрезвычайно осложнена исключительной химической активностью титана. Титан реагирует с кислородом, азотом, углеродом, водородом, и наличие этих соединений приводит к резкой потере пластичности металла сварного соединения. [c.388]

При эксплуатации сварных конструкций с большой толщиной стенок наблюдаются локальные разрушения вблизи шва. Наиболее часто они возникают в сварных стыках паропроводов. Трещины развиваются параллельно шву и вглубь на всю толщину стенки. Установлено, что стали, содержащие титан, обладают повышенной склонностью к локальным разрушениям (например, Х18Н10Т по сравнению с Х18Н10). Так как появление трещин вызывается перегревом околошовной зоны, не рекомендуется применять режимы сварки, которые связаны с большой затратой погонной энергии. Сварку следует вести короткой дугой на максимальных скоростях. Для предотвращения перегрева аустенитных сталей и обеспечения высокой коррозионной стойкости сварных соединений охлаждение сварных швов интенсифицируют применением медных подкладок или подачей струи воды. [c.145]

Если сталь легирована элементами, обладающими большим сродством к кислороду, чем железо, эти элементы предохраняют железо, являющееся основой стали, от окисления. Такими элементами является хром, алюминий и некоторые другие металлы. Пленка этих окислов обладает защитными свойствами и обеспечивает жаростойкость стали в том случае, если плотно покрывает всю поверхность детали и прочно соединена с основным металлом детали [80, 143, 158]. Коэффициент линейного расширения пленки должен быть близок к коэффициенту линейного расширения той стали, из которой изготовлена деталь. Наилучшую по свойствам пленку дают окислы хрома. В качестве добавки в нержавеющие стали вводятся титан и ниобий, препятствующие обеднению хромом границ зерен и тем самым появлению у нержавеющей стали склонности к интеркристаллитной коррозии. Так, например, широко распространенная нержавеющая аустенит-ная сталь 1Х18Н9Т до введения в ее состав титана была подвергнута интеркристаллитной коррозии, особенно в сварных соединениях. [c.25]

При сварке изделий, работающих при температурах до -tf З О С. При этом сварные соединения стали марки 0Х18Н10 и ей подобные (не стабилизированных титаном или ниобием) обладают стойкостью против меж-иристаллитной коррозии только после термической обработки [c.356]

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]

Вероятность хрупких разрушений обычно возрастает с повы- шением температуры эксплуатации, жесткости конструкции и леги-рованности стали. Ыаибольшее развитие они получают при использовании термически упрочняемых сталей и сплавов повышенной жаропрочности аустенитного, бейнитного и мартенситного классов на базе карбидного и, особенно, интерметаллидного упрочне-нения с дополнительным легированием титаном, ниобием или ванадием. В связи с растущим использованием указанных конструкционных материалов в высокотемпературных установках, выявление природы хрупких разрушений, разработка лабораторных методик для их оценки и изыскание путей их предотвращения является в настоящее время наиболее актуальной проблемой жаропрочности сварных соединений. [c.70]

Трещины прн термической обработке возникают также в сварных соединениях теплоустойчивых сталей, в первую очередь легированных ванадием, молибденом и хромом. Одна из подобных зародышевых трещин на наружной поверхности у усиления шва (рис. 57) явилась, как указывалось выше, очагом эксплуатационного разрушения стыка паропровода стали 15Х1М1Ф после 60 тыс. ч эксплуатации при температуре 535—565 С (рис. 57, а). Примеры их появления в турбинных сварных конструкциях изложены в [93], Термическая обработка может приводить к трещинам и в изделиях из аустенитных нержавеющих и жаропрочных сталей, как правило, легированных ниобием или титаном. Наиболее вероятно их возникновение в изделиях большой толщины и сложной конфигурации, особенно при сочетании разиостенных элементов. С повышением жаропрочности сталей и прежде всего с повышением в них содержания ниобия и титана возможность появления указанных трещин возрастает, а сами трещины могут быть настолько большими, что приводят к браку изделия. На рис. 58 показан эскиз ротора газовой турбины, состоящего из двух сваренных между собой дисков из стали X15Н35ВЗТ диаметром 500 мм и привариваемого к ним стакана диаметром 400 мм при калибре швов 30 мм. Ротор после сварки был стабилизирован по режиму 700° С — 15 ч, что привело к появлению в районе околошовной зоны одного из дисков, а также у концентратора в месте перехода от горизонтального к вертикальному участку, большого числа [c.95]

Как отмечалось ранее, чувствительность к локальным трещинам связана со снижением относительной прочности границ за счет выделения по ним различного рода примесей и накапливания повреждений, а также за счет упрочнения тела зерна. По данным работы [104], упрочнение стали типа Х18Н10 титаном, ниобием и молибденом по-разному влияет на повышение твердости околошовной зоны сварного соединения при старении, которое характеризует упрочнение тела зерна. Наиболее высокую склонность к дисперсионному твердению имеет ниобиесодержащая сталь. Сталь с титаном хотя ее и проявляет, но в меньшей степени. Практически нет повышения твердости у сталей с молибденом. [c.237]

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]

Из рассмотрения структур переходных зон в сварном соединении сталей Х17 и Х17Т (рис. 96 и 100) следует, что сталь с титаном не имеет мартенситной составляющей по границам зерен, которая наблюдается у стали Х17. [c.176]

В сварном шве сталь Х20Н6СЗТ имеет высокую прочность, почти равную прочности основного материала (при сварке различными методами). В качестве присадочной проволоки служит сталь того же состава, а также стали типа 18-8 с титаном и молибденом. Высокие механические свойства этой стали и сварных соединений позволяют применять ее для высокопрочных конструк- [c.285]

Для повышения корозионной стойкости сварных соединений титан вводят в металл шва через специальные покрытия электродов (обмазки) в виде ферротитана или металлического титана. В табл. 132 показаны составы ряда наиболее распространенных электродов, которые применяются при сварке хромоникелевой стали типа 18-8 с титаном или стали типа 18-8 с ниобием [204]. Наряду с титаном иногда в состав покрытия вводят ниобий (электроды ЦЛ-11, Л38М, Л40М) в виде феррониобия. [c.341]

Однако Гохманн [686], рассматривая явление ножевой коррозии в сварных соединениях из стали 18-8 с титаном или ниобием, отмечает, что она встречается у необработанных сварных изделий и у тех же изделий, подвергнутых отпуску при 800— 900° С. 1Подчеркивается также, что зона, непосредственно прилегающая к сварному шву и чувствительная к ножевой коррозии, не может быть восстановлена с помощью кратковременного нагрева при 900—1150° С с последующим воздушным охлаждением. Это обстоятельство автор объясняет тем, что нагрев стабилизированных титаном или ниобием сталей типа 18-8 вызывает растворение карбидов титана или ниобия, в результате чего до очень высоких температур (1300°) увеличиваются еще большие скопления углерода по границам зерен. [c.558]

Было установлено, что резервуар поврежден межкристаллитной коррозией в плакирующем материале рядом со сварным швом (фото 9.89). В этой области сварного соединения карбиды титана растворились в результате перегрева при сварке. Быстрый теплоотвод в конструкционную сталь St52, лежащую под пла-киругош,им слоем, привел к тому, что титан и углерод зафиксировались в растворе D результате переохлаледения. Поэтому при отжиге образовались карбиды хрома и металл этой области стал чувствительным к межкристаллитной коррозии. Карбид титана образуется только при более высоких, в данном случае не применявшихся, температурах. Исключение отжига для снятия напряжения позволяет устранить этот недостаток. [c.272]

Самым распространенным и простейшим способом предохранения металла от действия атмосферы является использование ар-гоно-дуговых горелок с защитой инертным газом ванны расплавленного металла в некоторых случаях используется также защита и нижней стороны соединяемых кромок. Однако такой способ не обеспечивает стабильного качества сварных соединений и поэтому он ограниченно применяется при сварке таких активных и тугоплавких металлов как титан, молибден, вольфрам и др. [c.46]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...