Получение сварных соединений из разнородных титановых сплавов в условиях низкотемпературной сверхпластичности

М.Х. Мухаметрахимов1
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, ул. Халтурина 39, 450001 г. Уфа
Аннотация
Проведены экспериментальные исследования твердофазной свариваемости промышленных титановых сплавов ВТ6 с ВТ14 в температурном интервале проявления низкотемпературной сверхпластичности (СП). При сварке разнородных титановых сплавов можно значительно снизить температуру сварки давлением за счет использования сплавов легированных молибденом (Мо). Использование промежуточного листа ВТ14 с УМЗ структурой, легированного для стабилизации β-фазы Мо, позволяет локализовать деформацию в зоне соединения за счет существенной разницы между значениями напряжения течения материала прокладки и свариваемых листов. В результате соединения получается конструкционный слоистый материал типа «Сэндвич», в котором содержатся две зоны раздела металлов — между титановыми сплавами ВТ6 и ВТ14. Как показали исследования, с приближением к зоне соединения со стороны титанового сплава ВТ6 в материале появляется небольшое содержание Мо и при достижении линии соединения количество Мо достигает до уровня основного состава сплава ВТ14. Анализ результатов механических испытаний показал, что сварка давлением листовых заготовок в различных сочетаниях способствует достижению повышенных механических свойств и качества соединения. Для сравнительного анализа в тех же условиях соединяли листовые заготовки из титанового сплава ВТ6 без промежуточного листа. Механические испытания на растяжения показали, что наблюдается небольшое расслоение по сварному соединению между титановыми листами ВТ6. И только с увеличением дополнительного сварочного давления и времени выдержки в условиях низкотемпературной сверхпластичности возможно получить качественное соединение. Таким образом, можно сделать заключение, что получение качественного твердофазного соединения разнородных титановых сплавов определяется не только размером зерна промежуточного листа, но и химическим и фазовым составом в зоне сварных соединений.
Получена: 05 февраля 2017   Исправлена: 03 мая 2017   Принята: 16 мая 2017
Просмотры: 46   Загрузки: 25
Ссылки
1.
O. A. Kaybishev, R. Ya. Lutfullin, V. K. Berdin. Reports of the Academy of Sciences. (1991) Vol. 319, n 3, 615 р. (in Russian) [Кайбышев О. А., Лутфуллин Р. Я., Бердин В. К. ДАН. 1991. Т.319. № 3. С.615.]
2.
R. Ya. Lutfullin, O. R. Valiakhmetov, R. M. Galeev, M. H. Muhametrahimov. Metals. (2002) no 2, 102p. (in Russian) [Лутфуллин Р. Я., Валиахметов О. Р., Галеев Р. М., Мухаметрахимов М. Х. Металлы. 2002. № 2. С.102.]
3.
U. S. Tsvikker. Titanium and its alloys. Moscow, Metallurgy. (1979) 512 p. (in Russian) [Цвиккер У. Титан и его сплавы. М.: Металлургия, 1979. 512 с.]
4.
I. V. Kazachkov, V. K. Berdin. Zavodskaja-laboratorija. 55 (7), 82 – 84 (1989). (in Russian). [И. В. Казачков, В. К. Бердин. Заводская лаборатория 55 (7), 1989 С. 82 – 84].
5.
V. K. Berdin, R. Ya. Lutfullin, I. V. Kazachkov. Sample of tensile test of metallic joint. Author certificate a1619112. (Bulletin of investigation a1, 1991) (in Russian) [В. К. Бердин, Р. Я. Лутфуллин, И. В. Казачков. Бюл. изобр. № 1,1991]
6.
S. A. Saltukov. Stereometric Metallography, Metallurgia, Moscow, 1976, 271 р. (in Russian) [С. А. Салтыков. Стереометрическая металлография. // М.: Металлургия. 1976. 271 с.]
7.
Kaybyshev O. A. The superplasticity of industrial alloys. Moscow, Metallurgy, 1984, 264 p. (in Russian). [Кайбы шев О. А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984. 264 с.]
8.
R. Ya. Lutfullin, M. Kh. Mukhametrakhimov. Journal of Advanced Materials 7, 189 (2009) (in Russian).
9.
O. A. Kaibyshev and R. Z. Valiev. Grain Boundaries and Properties of Metals, Metallurgia, Moscow, 1987, p.212. (in Russian)
10.
В. В. Астанин. ФММ. т.79, вып. 3, с.166 – 172, 1995.
11.
Patent №2415738, 2011.