Получение сваркой взрывом биметаллических трубных заготовок с внутренним жаропрочным слоем из никель-кобальтового сплава ЭК102

А.Ю. Малахов1, И.В. Сайков1, О.Л. Первухина1
1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения Российской академии наук, ул. Академика Осипьяна, д.8, 132432, г. Черноголовка, Россия
Аннотация
Исследованы особенности получения соединения сваркой взрывом в двухслойных трубных заготовках с сочетанием слоев сталь ОХН3М и жаропрочный никель-кобальтовый сплав ЭК102. В связи с тем, что в составе сплава ЭК102 присутствуют такие тугоплавкие металлы, как вольфрам, кобальт, и хром соединение всеми видами сварки данного сплава с другими материалами затруднено. Одним их факторов, затрудняющих качественное получение сваркой взрывом биметаллического изделия из указанных компонентов, является наличие тугоплавкой пленки на поверхности жаропрочного сплава, которая препятствует процессу самоочищения и активации поверхностей в процессе сварки взрывом. Разработана схема плакирования сплавом ЭК102 внутренней части цилиндрической поверхности из стали ОХН3М. Сварка взрывом исходных материалов осуществлялась по схеме с синхронным инициированием противозарядов. Данная схема была выбрана как альтернатива сварке цилиндрических изделий в матрице. В результате экспериментов были получены биметаллические трубные образцы без видимых повреждений внутреннего и наружного слоя. Ультразвуковой контроль показал 100% сплошностью сцепления слоев по всей длине заготовок. Дальнейшие исследования проводились на кольцевых образцах, вырезанных из тела трубы. Исследована микроструктура околошовной зоны, проведены испытания на радиальное сжатие кольцевых образцов. Максимальная нагрузка составляла 10 тонн. В ходе осмотра зоны соединения биметалла расслоений обнаружено не было. Таким образом, режимы сварки взрывом позволили создать необходимые условия для очистки поверхности тугоплавкого сплава от оксидной пленки в процессе сварки и обеспечивают высокую прочность сцепления слоев без сплошных прослоек литого расплава.
Получена: 29 июня 2016   Исправлена: 05 августа 2016   Принята: 11 сентября 2016
Просмотры: 39   Загрузки: 12
Ссылки
1.
G. Samsonov. Physico-chemical properties of oxides. Moscow. Metallurgy. (1978) 472 p. (in Russian) [Г. В. Самсонов. Физико-химические свойства окислов. Москва, Металлургия. 1978. 472 с.]
2.
K. Kochergin. Pressure welding. Textbook. Leningrad. Mashinostroenie. (1972) 216 p. (in Russian) [К. А. Кочергин. Сварка давлением. Ленинград, Машиностроение. 1972. 216 с.]
3.
Y. Konon, L. Pervukhin, A. Chudnovsky. Explosive welding. Textbook. Moscow. Mashinostroenie. (1987) 216 p. (in Russian) [Ю. А Конон., Л. Б. Первухин, А. Д. Чудновский. Сварка взрывом. Москва, Машиностроение. 1987. 216 с.]
4.
K. Charukhina, S. Golovanenko, V. Masterov, N. Kozakov. The bimetallic connection. Textbook. Moscow. Metallurgy. (1970), 280 p. (in Russian) [К. Е. Чарухина, С. А. Голованенко, В. А. Мастеров, Н. Ф. Казаков. Биметаллические соединения. Москва, Металлургия. 1970. 280 с.]
5.
A. Berdychenko, M. Flat. Polzunovskii almanah. 1, 210 (2010) (in Russian) [А. А. Бердыченко, М. Х. Флат. Ползуновский альманах. 1, 210 (2010)]
6.
S. Solov'ev, G. Korablev. Bulletin of ISTU them. M. T. Kalashnikov. 1, 34 (2006) (in Russian) [С. Д. Соловьев, Г. А. Кораблев. Вестник ИжГТУ им. М. Т. Калашникова. 1, 34 (2006)]
7.
B. Lomberg, S. Moiseev. All of the materials. Encyclopedic reference. 6, 2 (2007) (in Russian) [Б. С. Ломберг, С. А. Моисеев. Все материалы. Энциклопедический справочник. 6, 2 (2007)]
8.
G. Tuktanov. Technology production of small-gun and artillery weapons: a textbook for university students. Moscow. Mashinostroenie. (2007) 375 p. (in Russian) [А. Г. Туктанов. Технология производства стрелково-пушечного и артиллерийского оружия: учебник для студентов вузов. Москва. Машиностроение. 2007. 375 с.]
9.
Wei Deng, Ming Lu, Xiaojie Tian, Rxun Dai. Advanced in Mechanical Engineering and its Applications (AMEA). 2, 304 (2013)
10.
Ehsan Zamani, Gholam Hossien Liaghat. Journal Mater Sci. 47. 685 (2012)