стого применяют рекристаллизадиопный отжиг. Он заключается в нагреве сплава при сравнительно высоких температурах, достаточных для прохождения рекрн-сталлизационных процессов, охлаждении до температур, обеспечивающих высокую стабильность р-фазы (ниже температуры рекристаллизации), и выдепжке пои этой температуре с последующим охлаждением на воздухе.

4. Температуры полиморфного превращения, рекристаллизации, отжига и смятия остаточных сварочных напряжений (неполного отжига) промышленных ТИТАНОВЫХ сплавов

ВТ1-00 ВТ1-0

ВТ5 ВТ5-1

ОТ4-0 OT4-I 0Т4 ВТ4

ОТ4-2 ВТ20

АТ2 АТЗ

АТ4 ТС5

ВТ6С

ВТ14

ВТ16

ВТ22

ВТ15

ВТ23

885-890 885-900

930-980 950-990

860-930 910-950 920-960 960-1000

580 600

750 580

680 720 760 780

990-1050

670 700

850 950

800 840 860 900

930 950

870-910 990 -1000

950-1020 970-1020

950-990

980-1010

920-960

840-880

750-800 770-810 880- 930

520-540

445-485

700-750

590-610 640-660 660-680 690-710

710-730 700-800

600-650 800-850

850-870 760 -780

550-600

480-520 520-560 545-595 550-650

600-650

430-560 545-585

600-650

При упрочняющей термической обработке а + Р-сплавов и метастабильных Р-сплавов перед сваркой основной металл этих сплавов подвергают закалке или отжигу, а после сварки - закалке и старению. При расположении швов в месте утолщения возможны следующие варианты последовательности операций сварки и термической обработки; закалка - старение -- сварка - местный отжиг; закалка - сварка - старение. Характерные режимы термоупрочняющей обработки приведены в табл. 5.

Дуговая сварка в среде защитных газов [4, И, 14, 18-22, 28]. В промышленности применяют автоматическую, полуавтоматическую и ручную сварку неплавящимся электродом, непрерывно горящей и импульсной дугой и автоматическую и полуавтоматическую сварку плавящимся электродом. Для сварки титана могут быть использованы стандартное сварочное оборудование, снабженное дополнительными устройствами для защиты зоны сварки, а также специализированные

сварочные горелки и установки. Для защиты зоны дуги и расплавленной ванны необходимо использовать аргон высшего сорта (ГОСТ 10157-73). Для защиты остывающей части шва и обратной стороны шва неответственных изделий

\\ 4- S 6

ШШ

Рис. и. Схемы защиты лицевой и обратной сторон соединения при механизированной аргонодуговой сварке титана и его сплавов; соединения:

а - стыковое листов большой толщины (св. 3 мм); б - стыковое листов малой толщины (до 3 мм); в - тавровое; г - нахлесточное; д - угловое; / - канал для аргона, сообщающийся с канавкой в подкладке; 2 - свариваемые листы титана; 3 - защитная приставка; 4 - сопло сварочной горелки; 5 - прижимы приспособления; 6 - приспособления

допускается использовать аргон 2-го сорта. Гелий и его смеси с аргоном целесообразно использовать при дуговой сварке плавящимся электродом больших толщин (8-10 мм). При сварке в гелии необходимый для защиты сварочной ванны расход газа в 2-3 раза больше, напряжение на дуге в 1,4-1,6 раза выше, а ширина зоны расплавления в 1,4 больше, чем при сварке в аргоне.

5. Характер1гые режимы термоупрочняющей обработки сварных соединений

Защита зоны сварки может быть местной и общей. При местной защите за№ щастся зона металла, нагретого до температур начала активного ?зов, ограниченная изотермой 350-400 X, с лицевой и обратной стороньгшва На рис 1-13 приведены конструктивные схемы защиты при сварке различных

соединений из титана и других активных металлов. Общая защита сварного соединения и изделия в целом осуществляется при сварке в камерах с контролируемой атмосферой и в специализированных боксах с обеспечением в них условий для работы сварщиков. Камеры вакуумируются до 10 -10~* мм рт.ст., после чего их заполняют инертным газом с избыточным давлением 0,1-0,3 кгс/см. Основное требование, предъявляемое к камерам с контролируемой атмосферой, - возможность создания и поддержания в процессе сварки заданной чистоты инертной среды. Последнее реализуется использованием газовой очистки в процессе сварки по замкнутому циклу: камера - компрессор - система химической очистки - камера. При наличии примесей в атмосфере камеры не выше их содержания в аргоне высшего сорта обеспечиваются необходимые пластичность, прочность и коррозионная стойкость металла сварных соединений.

Рис. 12. Продольный разрез защитной приставки колпака (а) и простейшая схема защиты обратной стороны шва при ручной аргонодуговой сварке (б):

/ - сопло горелки; 2 - присадочная проволока; 3 - изделие; 4 -приспособление для защиты обратной стороны соединения

Местные защитные камеры используют с вакуумированием и без предварительного вакуумирования. В последнем случае для вытеснения воздуха и качественной защиты необходима продувка камеры 5-10-кратпым объемом инертного газа. Улучшение условий защиты металла, нагретого до температур активного поглощения газов, достигается применением мер, обеспечивающих интенсивный теплоотвод из зоны сварки (медные водоохлаждаемые подкладки и накладки, охлаждающие ванны) и предупреждающих контакт нагретой поверхности с воздухом (подкладки, накладки, покрытия и т. д.).

Аргонодуговую сварку непрерывно горящей дугой производят на постоянном токе прямой полярности от стандартных источников питания. При толщине металла до 3-4 мм сварку выполняют за один проход, при большей толщине требуется многопроходная сварка (табл. 6-10). Увеличение глубины проплавления и производительности сварки достигается при использовании способа сварки проникающей (заглубленной) дугой при принудительном погружении дуги ниже

поверхности свариваемых кромок. Таким способом можно сваривать металл толщиной до 10 мм без применения разделки кромок и присадочного металла.

Применение фтористых флюсов при аргонодуговой сварке титановых сплавов позволяет снизить погонную энергию по сравнению с аргонодуговой сваркой без флюса, сузить зону термического влияния, уменьшить пористость швов и улучшить

9<

> 9

ВозЗих

Воздух

Вода Вода

Рис. 13. Конструктивные схемн защиты при аргсиодуговой сварке труб из титаиа н других активных металл-.в:

а-защита наружной стороны стыка; б - занята обратной ОРО.н и стыков- в - доголнительпые способы улучшения защиты; / - газозанщтная приставка, горелка с умиренным ламинарным потоком; 3 - горелка с Дополнительным поддувом- 4 -дополнительная микрокамера; 5 - эластичная камера; 5 - боковой поддув, 7 - жесткие ycSoftcTM S -мягкие устройства; 9 - полужесткие устройства; /О -зашиТные KapVaTi; - специальные обмазки; 12 - ограждения палаточного типа ГГ-Слажденне кольцевыми накладками; 14 - охлаждение проточной водой или распылением с внутренней стороны шва

6. Ориентировочные режимы ручной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом стыковых соединений титана и его сплавов

7, Режимы ручной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом с присадочной проволокой труб из титана

8. Режимы полуавтоматической аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом

9 Производительность наплавки при ручной и полуавтоматической аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом с использованием присадочного металла