Эффективность применения лазерной сварки при создании неразъемных соединений изделий из титанового сплава от4

Научная библиотека Комментарии к записи Эффективность применения лазерной сварки при создании неразъемных соединений изделий из титанового сплава от4 отключены

Измаилова Г. М., Джелялов С. // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. – 2019. – № 2 (64).

Аннотация. Статья содержит результаты сравнительных исследований структур сварных соединений титанового сплава ОТ4, полученных лазерной сваркой и традиционными способами. Перспективность применения лазерной сварки в указанном направлении наряду с автоматической аргонодуговой и плазменно-дуговой обоснована кратковременностью и локальным характером воздействия лазерного луча на зону сварки. Это пред- определило наиболее благоприятные условия формирования сварных швов изделий из титановых сплавов. Было установлено, что сварные соединения, полученные лазерной свар- кой, обладают наиболее мелкозернистой структурой и наиболее высокими пластическими свойствами.

Постановка проблемы. Одними из наиболее важных видов материалов, широко при- меняемых в самолето-, ракето-, судостроении, химической промышленности, энергетике, медицине и других отраслях современного машиностроения, являются титан и титановые сплавы (ТС) [1–6].

Постоянное увеличение масштабов их применения обусловлено тем, что, имея низкую плотность, ТС обладают высокими показателями прочности и жаростойкости при умеренных температурах и сохраняют при этом высокую коррозионную стойкость. Эффективным и надежным способом создания неразъемных соединений, предопределяющих возможность расширения объемов применения титановых сплавов, является сварка. Она позволяет обеспечить долговечность эксплуатации многих видов изделий, применяемых в современном машиностроении и других отраслях. К одной из основных проблем сварки титана можно отнести трудности, вызванные его высокой химической активностью при повышенных температурах. Проявление такой активности в процессе формирования сварного шва сводит технологов к обеспечению надежной изоляции сварочной ванны от воздействия окружающей среды, в частности атмосферных газов. Образование дефектов в виде пор, а также потеря пластичности являются главными признаками, характеризующими недостаточную защиту сварного шва изделий из титановых сплавов.

Анализ литературы. Традиционными способами сварки вышеуказанных сплавов являются автоматическая аргонодуговая и плазменно-дуговая сварка (соответственно ААрДС и ПДС) [7; 8]. Наряду с традиционными способами сварки достаточно широкое применение находит лазерная сварка (ЛС) [9–12]. В работе [13] показано, что сварка лазером поз- воляет получать сварные соединения с высокими прочностными характеристиками.

Технологические трудности при изготовлении сварных конструкций из титановых сплавов вызваны высокой активностью, прежде всего, к азоту, кислороду и водороду [14– 16], которая впоследствии и приводит к потере пластичности. Это происходит в результате взаимодействия титана с газами при высоких температурах с образованием как устойчивых соединений, так и частичного растворения газов в металле. Другим существенным недостатком титановых сплавов является склонность к образованию крупнозернистой структуры в процессе сварки, в особенности проявляющаяся в области сварного шва и так называемой зоне термического влияния (ЗТВ), что, в свою очередь, приводит к потере прочности неразъемного соединения и гетерогенизации его структуры [17–19]. Это указывает на то, что оптимизация режимов сварки титановых сплавов должна быть направлена на снижение времени пребывания при высоких температурах и обеспечение скоростей охлаждения, исключающих охрупчивание материала (для большинства титановых сплавов эта скорость составляет десятки и сотни градусов в секунду). С этой точки зрения лазерная сварка может быть рассмотрена как перспективная альтернатива традиционным способам. Кратко- временность и локальный характер воздействия лазерного луча на зону сварки предопределяет наиболее благоприятные условия формирования сварных швов изделий из ТС.

Цель данной работы – оценка свойств сварных соединений, полученных различными способами сварки путем изучения микроструктуры; установление преимуществ (недостатков) образцов, полученных лазерной сваркой по сравнению с образцами, полученными традиционными способами.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: исследование структуры сварных соединений, полученных АрДС, ПДС и ЛС, определение показателей удар- ной вязкости и микротвердости сварных швов, исследование характера изломов для оценки пластичности.

Полное содержание статьи: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41145947

 

 

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top