Способ подготовки под сварку заготовок из титана и его сплавов

 

Союз Соввтскнк

Соцналнстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ „„904945

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22) Заявлено 01. 11.79(2I ) 2833953/25-27 с прнсоедииениен заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень И 5

Дата опубликования описания 17.02.82 (51)М. Кл.

В 23 К 28/00

9кудэрстеепай кенитет

Юссю ао делан кзееретеякй к етернткй (53) УДК 621.791;. .011 (088.8) Авто (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОД СВАРКУ ЗАГОТОВОК ИЗ

ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к соединению деталей путем сварки и может быть использовано в .машиностроении, судостроении, авиастроении.

Известные способы подготовки титановых заготовок под сварку не обеспечивают получения сварных соединений без пор в металле шва, обусловленных растворенным

B металле водородом.

Известен способ подготовки под сварку заготовок иэ титана и его сплавов, 10 согласно которому производят нагрев до температуры фазового превращения и выдержку. При использовании известного способа нагревают в вакууме всю заготовку до 600-800 С и выдерживают 2о is

16 ч El).

Однако применение указанного способа термической обработки для подготовки под сварку заготовок из титановых спла20 вов связано с большими затратами време-. ни и энергии, не обеспечивает достаточного обезводороживания металла, не умень швет в достаточной степени пористости металла сварных швов и не дает заметного повышения механических свойств сварных соединений.

Цель изобретения — исключение при сварке порообразования и повышение меч. хвнических свойств сварных соединений за счет уменьшения концентрации Bojjopo да в них.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки под ,сварку заготовок из титана и его сплавов, при котором производят нагрев до . температуры фазового прекращения н выдержку, при нагреве кромок до температуры фазового превращения производят охлаждение основного металла, при этом градиент температуры поддерживают не менее 100 град/см на глубине 5-50 мм в течение определенного времени в зави симости от свойств сплава и применяемо

ro источника тепла.

Градиент температур создают путем нагрева в вакууме или в защитной среде ловепхностей стыкуемых кромок звгото3 90 вок до температуры фазового преврашения (около 890 С) при одновременном охлаждении основного металла.

Полученный градиент выдерживают от 1 с до 20 мин в зависимости от свойств сплава и применяемого источника тепла.

В качестве примера предлагаемой подготовки под сварку заготовок из титановых сплавов можно привести подготовку под сварку заготовок из BT-20 размером 100» 100 и толщиной 25 мм, на стыкуемых кромках которых создается градиент температур в сторону основного металла, для чего заготовки нагревают со стороны стыкуемых поверхностей и охлаждают со стороны основного металла. Нагрев производится в вакуумной. камере электронным лучом до температуры 850 С.

Охлаждение основного металла производится медными брусками, располагаюшимнся на боковых сторонах образцов на расстоянии 50 мм от нагреваемой поверхности и у торца, противоположного нагреваемому.

Сбслаждение образца на расстоянии

40 мм от нагреваемой поверхности осуществляется до 100 С. о

При созданном таким образом на торцах заготовок градиенте температур получают условия термодиффузии водорода из зоны стыкуемых кромок, близкие к оптимальным

Попученный градиент температур выдерживается 1 - 2 мин.

Сварные швы, выполненные на заго. ,товках с подготовленными указанным

4945 4 способом кромками свободны от микропор и имеют ударную вязкость на уровне основного материала.

Использование предлагаемого способа подготовки титановых заготовок под сварку позволит сократить затраты энергии на технологические нужды, повысить

КИМ, надежность и долговечность сварных титановых конструкций за счет по16 вышения прочности характеристик сварных соединений по сравнению с известными способами: химическим травлением и вакуумным отжигом заготовок.

1$

Формула изобретения

Способ подготовки под сварку заготовок из титана и его сплавов, при кото20 ром производят нагрев до температуры фазового превращения и выдержку, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью .исключения при сварке порообразования и повышения механических свойств сварр5 ных соединений за счет уменьшения концентрации водорода в них, при наг,реве кромок до температуры фазового превращения производят охлаждение основного металла, при этом градиент температур поддерживают не менее 100 град/см на глубине 5-50 мм в течение определенного времени в зависимости от свойств сплава и применяемого источника тепла.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 270771, кл. В 23 К 28/00; 1968.

Составитель Т. Сорокина

Редактор Л. Апексеенко Техред М. Тепер q . Корректор А. Ференц

-Заказ 226/21 Тираж 1 150 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., g. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4