Сварка тугоплавких металлов, циркония и их сплавов

Сварка тугоплавких металлов, циркония и их сплавов [c.170]

Сварка этих металлов и сплавов очень затруднена из-за их высокой активности к атмосферным газам при повышенных температурах. Насыщение металла шва и околошовной зоны кислородом, азотом и углеродом вызывает образование по границам зерен окислов, нитридов, карбидов, что сильно снижает его пластичность и коррозионную стойкость. Например, при сварке молибдена содержание в металле шва до 0,0001% Ог резко снижает пластичность шва. Кроме того, при сварке, в частности, вольфрама, молибдена и их сплавов происходит также сильное охрупчивание значительных участков основного металла в околошовной зоне в результате их нагревания выше температуры рекристаллизации. Поэтому при сварке тугоплавких металлов циркония и их сплавов плавлением необходимы особо эффективная защита лицевой и обратной поверхности сварочной ванны и основного металла околошовной зоны, а также применение теплоотводящих устройств и источника нагрева с высокой концентрацией тепла, позволяющего вести сварку с большими скоростями. [c.170]

Из металлов лишь ниобий и цирконий (а также их сплавы) обладают сравнительно хорошей свариваемостью. Для сварки плавлением тугоплавких металлов, циркония и их сплавов применяют в основном два способа дуговую сварку неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде аргона или гелия на постоянном токе прямой полярности и вакуумную сварку электронным лучом. [c.170]

Области применения сварки в защитных газах охватывают широкий круг материалов и изделий (узлы летательных аппаратов, элементы атомных установок, корпуса и трубопроводы химических аппаратов и т. п.). Аргонодуговую сварку применяют для цветных (алюминия, магния, меди) и тугоплавких (титана, ниобия, ванадия, циркония) металлов и их сплавов, а также легированных и высоколегированных сталей. [c.198]

Сварка тугоплавких металлов и их оплате. К тугоплавким металлам, используемым в сварных конструкциях, относятся титан, цирконий, ванадий, ниобий, тантал, молибден, вольфрам и др. К трудностям сварки этих металлов и их сплавов относятся 1) высокая химическая активность по отношению к атмосферным газам как в расплавленном состоянии, так и в твердом при повышенных температурах 2) склонность к порообразованию 3) склонность к образованию трещин. [c.500]

Электронно-лучевая сварка в вакууме и ее развитие определяется растущим применением в промышленности в качестве конструкционных материалов химически высокоактивных тугоплавких металлов (молибдена, вольфрама, тантала, ниобия, ванадия, циркония и др.) и их сплавов. Для сварки таких металлов необходимы источники тепла высокой концентрации и хорошая защита от азота, кислорода и водорода, отрицательно влияющих на понижение пластических свойств сварных соединений. [c.62]

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]

Сварка электронным лучом в вакууме. Этим методом свариваются тугоплавкие и химически активные металлы (молибден, вольфрам, тантал, ниобий, цирконий, ванадий, уран и др.) и сплавы, используемые в качестве конструкционных материалов. Способность этих металлов поглощать водород, азот и кислород при сравнительно невысоком нагреве и связанное с этим охрупчивание сварных соединений вызывает необходимость производить их сварку в среде, содержащей минимальные доли примесей этих газов. В связи с высокой температурой плавления и снижением пластичности в результате рекристаллизации металла, используются источники с высокой концентрацией тепла, обеспечивающие эффективное расплавление металла и минимальные размеры зоны термического влияния. [c.368]

Электронно-лучевая сварка находит широкое применение при изготовлении небольших деталей из тугоплавких химически активных металлов (вольфрама, тантала, ниобия, циркония, молибдена и др.), а также из нержавеющей стали, алюминия, никеля и сплавов на их основе. Для легкоиспаряющихся металлов и сплавов применяют сварку импульсным лучом. Современное оборудование позволяет сваривать изделия толщиной до 100 мм. [c.228]

При комнатной температуре тугоплавкие металлы имеют высокую коррозионную стойкость, но при высоких температурах, вследствие высокой скорости окисления, недостаточной плотности прилегания к металлу и летучести их окислов они, за исключением хрома, отличаются очень плохой жаростойкостью. Если принять наиболее плохую жаростойкость (сопротивление окислению) молибдена за 1, то соответственно жаростойкость у разных металлов будет у тантала 1,4 у ниобия 2,3 у вольфрама 14 у циркония 27 у титана 54 у хрома 320 у нержавеющей стали 1Х18Н9Т—1600. Поэтому для создания необходимой жаростойкости тугоплавкйе металлы и их сплавы следует применять с защитными покрытиями, а в отдельных случаях создавать у них путем легирования более прочные и менее летучие пленки окислов на поверхности. Способность обрабатываться давлением, резанием, подвергаться сварке, отливке и т. д., т. е. технологичность у тугоплавких металлов, очень низкая, особенно у вольфрама. Поэтому среди тугоплавких металлов наибольшее применение в настоящее время получили молибден и ниобий, технологичность которых сравнительно удовлетворительна. [c.405]

Сварка электронным лучом в вакууме. Этим способом сваривают тугоплавкие (тантал, ниобий, вольфрам, молибден) и легкоокисляемые (цирконий, бериллий, титан, алюминий, магний) металлы, и их сплавы. Сварка производится в вакуумной камере, где имеется остаточное [c.329]

Для соединения тугоплавких металлов и их сплавов преимущественно применяют сварку плавлением дуговую в инертных газах (в камерах и со струйной защитой), под бескислородным флюсом (для титана), в вакууме электроннолучевую, лазером. Для некоторЬ1х изделий применяют следующие способы сварки давлением диффузионную в вакууме и защитных газах, взрывом, контактную. По свариваемости и технологии сварки тугоплавкие металлы можно разделить на две группы. К первой группе относятся титан, цирконий, ниобий, ванадий, тантал, ко второй — молибден, вольфрам. Металлы и сплавы первой группы обладают хорошей стойкостью к образованию горячих трещин, но склонны к образованию холодных трещин. Склонность этих металлов к холодным трещинам связана с водородом, который охрупчивает металл в результате гидридного превращения при содержании его выше предельной растворимости. Кроме того, охрупчивание металла происходит также при насыщении кислородом, азотом, углеродом и теплофизическом воздействии сварки, вызывающем перегрев, укрупнение зерна и выпадение хрупких фаз. [c.500]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...