Titanul în comparație cu oțelul are un coeficient inferior de conductivitate termică, o rezistență electrică crescută și o capacitate redusă a căldurii, astfel încât să se utilizeze mai puțină energie pentru sudarea acestuia.
O mică contracție liniară, un interval mic de cristalizare, o rezistență ridicată și o plasticitate în regiunea cu temperatură ridicată reduc tendința titanului de a forma în cusăturile de sudură ale crăpăturilor de cristalizare. Cel mai adesea, atunci când sudarea titan, există defecte, cum ar fi porii și fisuri reci.
Crăpăturile la rece au loc imediat după sudarea și turnarea produselor. Motivul pentru formarea porilor este suprasaturarea metalului de sudură cu hidrogen. Pentru a preveni formarea porilor, metalul și firul de umplutură sunt bine pregătite pentru sudare, se folosesc gaze protectoare de înaltă puritate și tehnica de sudare este respectată cu strictețe.
Conductibilitatea termică scăzută a titanului contribuie la creșterea timpului de ședere al îmbinărilor sudate și a zonei de sudură apropiată în regiunea temperaturii înalte. Intre timp de titan în timpul încălzirii peste 882 ° C în o faza tinde la o creștere substanțială de cereale, astfel încât în zona afectată de căldură metalului sudat atunci când este încălzit peste această temperatură în timpul sudării cu mare structură macrocristalina liniar de energie tur format. Reducerea încălzirii secțiunilor sudate în timpul sudării se realizează prin limitarea rezistenței curentului de sudură, reducerea energiei arcului de sudare și aplicarea unei umpluturi multiple a marginilor pentru metale de grosime mare.
Pentru producerea îmbinărilor sudate de înaltă calitate, se recomandă sudarea titanului și a aliajelor acestuia cu energia minimă de rulare și aplicarea metodelor de prelucrare care reduc sau elimină complet solicitările reziduale. Îndepărtarea solicitărilor reziduale și stabilizarea structurii îmbinărilor sudate se realizează prin recoacerea completă a produselor.
Titanul BT 1-0 și BT 1-00 sunt recoace la o temperatură de 550-680 ° C. Pentru celelalte aliaje, temperatura de recoacere este de ~
variază de la 620 la 820 ° C. Reacția se realizează în cuptoare cu o atmosferă protectoare de argon sau heliu. Timpul de recoacere completă pentru o grosime de metal de 6-50 mm este de 60 de minute. Dacă produsul funcționează la temperaturi ridicate, pentru a îmbunătăți stabilitatea proprietăților îmbinărilor sudate, se recomandă efectuarea de reacții de răcire, urmată de o răcire lentă; la o viteză de 2-4 ° C / min.
Tabelul 1.3. Clasificarea aliajelor de titan
Clasificarea aliajelor pe tipuri de structuri
Aliajele de titan cu o rezistență la tracțiune de 735 - 882 MPa aparțin grupului de rezistență redusă. Aliajele cu rezistență medie au o rezistență la tracțiune de 1078-1176 MPa, aliajele de titan la temperatură ridicată au o rezistență la tracțiune de 1372 MPa și mai mare (gabi 1,3).
Aliajele scazute si majoritatea aliajelor cu rezistenta medie nu sunt supuse unui tratament termic calitativ. Aliajele de titan de înaltă rezistență se supun tratamentului termic. După întărire și îmbătrânire, caracteristicile lor de rezistență sunt în mod semnificativ sporite. Prin compoziția fazei a aliajelor de titan, la temperatura camerei, sunt separate în trei grupe - ne :. O aliaje cu o fază, o singură fază, (3-aliaje și două faze-WIDE (a - f (B) -Structura de o modificare există la o temperatură de 882 ° C , iar structura β este păstrată până la temperatura de topire [8].
Elementele care formează structura α includ aluminiu, galiu, indiu, precum și impuritățile de oxigen, azot și carbon. (Structura 3 este formată din elemente cum ar fi molibden, crom, mangan, niobiu, fier, cupru și hidrogen.) Elementele de armare neutre sunt zirconiu și staniu.
Prima clasă de aliaje combină titanul tehnic cu aliajele de titan cu elemente stabilizatoare a. Aceste aliaje conțin elemente de armare neutre, a căror structură are, în majoritatea cazurilor, o soluție solidă de titan și nu se întăresc prin tratament termic. Unele creșteri ale durității sunt obținute datorită formării de soluții solide.
a-aliajele pentru îndepărtarea peeling-ului sau pentru reducerea tensiunilor interne în structurile sudate sunt supuse numai recoacerii la temperaturi scăzute. Până la o temperatură de 400 - 500 ° C, aceste aliaje păstrează proprietăți plastice ridicate chiar și după expunerea prelungită la temperaturi ridicate.
(3-aliaje conțin, la temperatura camerei (radiație 3 faze în alierea de titan (3-ter stabilizarea elementelor. Aliajele cu (3 faze de întărire tratament termic care constă din călire și îmbătrânire. Cu toate acestea, chiar și după un astfel de tratament (3- aliajele au o stabilitate termică scăzută și o înclinație mare de a crește cereale și, prin urmare, sunt utilizate în cantități mici.
Cu doua faze (a - f - (Z) obținut -splavy anumite co-relație de elemente de aliere care formează o. - Și (3-F-PS călire și îmbătrânire înot bifazic duce la imbunatati semnificativ, pentru „scăderea lor rezistență și ductilitate.
Efectul întăririi termice a aliajelor crește odată cu creșterea conținutului de (3 faze. Ca materiale structurale, aliajele a sunt cele mai utilizate în fabricarea structurilor sudate.
Creșterea rezistenței este obținută prin doparea titanului cu diverse elemente. Prin creșterea rezistenței elementelor de aliaj de titan pot fi distribuite într-o serie: niobiu, zirconiu, staniu, vanadiu, aluminiu, crom, mangan, fier și siliciu. În plus față de astfel de elemente de aliere, proprietățile titanului sunt influențate în mod semnificativ de oxigen, hidrogen, azot și carbon.
Oxigen la temperaturi ridicate etsya ușor solubile în a- sau în (3-titan în aplicare care formează soluții solide de reniu. Fracția molară solubil maxim de oxigen din titan este de 30%. Inainte de temperatura de 450-500 ° C, prin oxidarea zaschischaetokisnonitridnaya titan filmul ferm uder-viu pe suprafața sa. la temperaturi mai ridicate, există o oxidare intensiv de titan în aer. rata interacțiunii titan cu oxigen, în comparație cu alte gaze este cea mai mare. Când oxigenul dizolvat în titan, pentru a forma tverdog soluție susțin în mod semnificativ zăbrele zhaetsya-cristal. Aceasta duce la o creștere bruscă a rezistenței, durității și a redus ductilitate de titan.
Hidrogenul se dizolvă în titan în fracții de masă semnificative, ajungând la 1% cu formarea unei soluții interstițiale solide și hidruri, care sporesc tendința de titan la fragilitate. Cu o creștere a temperaturii, solubilitatea hidrogenului în titan scade și se ridică la 40300 cm3 / 10000 g la o temperatură de 20 ° C și numai la 6500 cc / 100 g la 1000 ° C
Azotul este un element care extinde regiunea fazei a. Datorită afinității ridicate a titanului cu azot, nitrurile de titan se formează la o temperatură ridicată, care se dizolvă ușor în metal. Fracțiunea maximă solubilă de azot în a-titan este de aproximativ 0,75%. Azotul reduce plasticitatea și crește rezistența și duritatea titanului.
Carbon a-titan la o temperatură apropiată de punctul a
la Р, se dizolvă până la 0,28% (acțiuni de masă). Atunci când temperatura este scăzută, solubilitatea carbonului în a-titan scade semnificativ. În P-titan, fracția de masă a carbonului este de aproximativ 0,06% solubilă. Chiar și solubilitatea nesemnificativă a carbonului din titan, în fracțiile sale de masă, ajungând la zeci de procente, conduce la formarea de carburi de titan și la fragilitatea îmbinărilor sudate.
Pentru o bună sudabilitate în titan, conținutul de oxigen, hidrogen, azot și carbon este limitat. Astfel, în titrul tehnic VT1-00, fracția de masă (%) nu trebuie să fie mai mare de: 02-0,1; N2-0,04; N2-0,008; P-0,05. Proprietățile mecanice ale titanului VT1-0 cu o grosime de 60 mm și îmbinarea sa sudată formează: metal de bază - s = 470,9 MPa, 6 = 27,5%, = 56%, a1697,1 kJ / mg; îmbinare sudată - (tv 451,3 mPa, б-31%, ф = 65% și "= 1722,6 kJ / ml.
În cadrul calculelor se recomandă să se ia forța articulațiilor sudate cu un coeficient de 0,90. 0,95 rezistența metalului de bază.
Titanul tehnic este utilizat pentru fabricarea dispozitivelor sudate care funcționează la temperaturi cuprinse între -269 și +250 ° C. Cu toate acestea, îmbinările sudate ale unor aliaje își păstrează eficiența chiar și la o temperatură mai ridicată. Astfel, ATZ-ul din aliaj de titan este utilizat pentru produse care funcționează la temperaturi de până la 300-350 ° C, aliajul VT5-1 își păstrează eficiența până la 500 ° C.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: