Лекция №14 Технология сварки титановых сплавов – 2 часа
1. Технологические особенности
2. Аргонодуговая сварка.
3. Сварка под флюсом.
4. Электрошлаковая сварка.
5. Термическая обработка сварных соединений.
1. Технологические особенности
Перед сваркой альфированный слой, т.е. насыщенный оксидами и нитридами поверхностный слой металла, образующийся после горячей обработки заготовок на воздухе, срезают механическим путем или травлением. Использование травителей предусматривает:
– разрыхление альфированного слоя дробеструйной или пескоструйной обработкой;
– травление, например, 40% HF, 40% HNO3, 20% H2O или 50% HF, 50% HNO3 (оптимальное время травления 25 с);
– последующая зачистка кромок механическими щетками (10-15 мм, удаление насыщенного водородом при травлении поверхностного слоя металла).
Перед началом сборочно-сварочных работ очистка от загрязнений металлической щеткой; обезжиривание:
– промывка кромок и основного металла (20 мм) капроновые или волосяные щетки, бязь + ацетон или бензин Б-70;
– промывка, ацетон или этиловый спирт ректификат.
При нагреве сплавов титана в области -фазы при температуре выше 880оС интенсивно растет зерно. Поэтому стараются снизить время пребывания металла при Т 880оС.
При сварке малых толщин используют импульсно-дуговую сварку. Для средних и больших толщин применяют многослойную сварку длинными участками.
При сварке титана необходимо защищать зону сварки и участки металла нагретые выше 400оС (как снаружи, так со стороны корня шва), при этом защита – местная или общая.
|
Схема защиты корня шва |
Присадочная проволока для +-сплавов и -сплавов того же состава, что и основной металл (подвергается вакуумному отжигу). При сварке -сплавов используют сварочные проволоки, имеющие пониженную концентрацию легирующих элементов по сравнению с основным металлом.
При сварке высокопрочных сплавов титана (упрочняемых закалкой) в большинстве случаев рекомендуется предварительный и сопутствующий подогрев, 150-200оС, при этом
– однопроходная сварка производится на погонной энергии приблизительно в 1,7 раза меньшей, чем при сварке стали той же толщины;
– многослойная сварка средней и большой толщины – сварка длинными участками (выбор режима сварки закаливающихся сплавов по первому слою).
Высоколегированные -сплавы сваривают на жестких режимах, без подогрева, при этом оптимальна высокая скорость охлаждения (100-500оС).
2. Аргонодуговая сварка
Струйная защита. Крупногабаритные изделия целесообразно сваривать в обитаемых камерах. Сварка – ручная, п/а или автоматическая. Сварка неплавящимся или плавящимся электродом непрерывно горящей дугой и импульсной дугой.
Сварка плавящимся электродом: постоянный ток обратной полярности, на режимах, обеспечивающих мелкокапельный перенос.
Сварка неплавящимся электродом: постоянный ток прямой полярности. Увеличение проплавления сварка заглубленной дугой (дуга ниже поверхности свариваемых деталей). Для уменьшения пористости швов, улучшения защиты и снижения погонной энергии флюс-пасты (например, АН-ТА: СaF2,, AlCl3).