Автоматичне зварювання, 2025, №03

2025 №03 (01)

DOI of Article 10.37434/as2025.03.02

2025 №03 (03)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 3, 2025, с. 10-16

Аргонодугове зварювання жароміцного титанового сплаву із застосуванням активуючих флюсів

С.В. Ахонін, В.Ю. Білоус, Р.В. Селін, С.Л. Шваб, І.К. Петриченко, Л.М. Радченко

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул Казимира Малевича, 11. E-mail: selinrv@gmail.com

Жароміцні титанові сплави – це матеріали, які здатні витримувати високі температури та зберігати свої механічні властивості в умовах екстремального теплового навантаження. Використання жароміцних титанових сплавів сприяє підвищенню ефективності роботи двигунів та зменшенню ваги конструкцій, що, в свою чергу, призводить до зниження витрат палива та збільшення загальної продуктивності техніки. Зварювання жароміцних титанових сплавів ускладнене через наявність у хімічному складі таких домішок, як алюміній, ванадій, молібден та інших елементів, що підвищують їх жароміцні властивості. Кремній є одним з елементів, що ефективно підвищують жароміцні властивості титанових сплавів. Але при цьому суттєвим дефектом сплавів, легованих кремнієм, є холодні тріщини в швах, які виникають при температурах нижче 700 ºС, коли матеріал переходить із в’язкого в крихкий стан. Крихкість зварного шва в стані після зварювання, у свою чергу, визначається його структурою і, при наростанні зварювальних напружень у процесі охолодження призводить до появи дефектів типу холодних тріщин, джерелом яких є мікротріщини, дислокації та ін. У даній роботі проведено дослідження впливу застосування додаткових технологічних операцій, таких як зварювання по флюсу та попередній підігрів перед зварюванням, на структуру та механічні властивості зварних з’єднань жароміцного титанового сплаву системи Ti–6,5Al–5,3Zr–2,2Sn–0,6Mo–0,5Nb–0,75Si. Бібліогр. 13, табл. 2, рис. 8.
Ключові слова: жароміцний титановий сплав, аргонодугове зварювання, попередній підігрів, зварювання з застосу- ванням флюсів


Надійшла до редакції 19.12.2024
Отримано у переглянутому вигляді 04.03.2025
Прийнято 08.05.2025

Список літератури

1. Gogia, A.K. (2005) High-temperature titanium alloys. Defence Science J., 55(2), 149–173.
2. Eylon, D.S.P.J., Fujishiro, S., Postans, P.J., Froes, F.H. (1984) High-temperature titanium alloys – a review. JOM, 36(11), 55–62.
3. Tabie, V.M., Li, C., Saifu, W., Li, J., Xu, X. (2020) Mechanical properties of near alpha titanium alloys for high-temperature applications – a review. Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 92(4), 521–540. DOI: https://doi.org/10.1108/AEAT-04-2019-0086
4. Ахонін С.В., Білоус В.Ю., Селін Р.В. та ін. (2022) Аргонодугове зварювання жароміцного титанового сплаву, легованого кремнієм. Автоматичне зварювання, 5, 33–39. DOI: https://doi.org/10.37434/as2022.05.05
5. Zhao, E., Sun, S., Zhang, Y. (2021) Recent advances in silicon containing high temperature titanium alloys. J. of Materials Research and Technology, 14, 3029–3042. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.08.117
6. Селін Р.В., Білоус В.Ю., Руханський С.Б. та ін. (2023) Вплив попереднього підігріву на термічний цикл аргонодугового зварювання жароміцного титанового сплаву системи Ti–Al–Zr–Sn–Mo–Nb–Si. Автоматичне зварювання, 12, 18–23. DOI: https://doi.org/10.37434/as2023.12.03
7. Akhonin, S.V., Belous, V.Y., Selin, R.V., Schwab, S.L. (2023) Effect of TIG-welding on the structure and mechanical properties of low-cost titanium alloy Ti-2.8 Al-5.1 Mo-4.9 Fe welded joints. Materials Science Forum, 1095, 105–110. DOI: https://doi.org/10.4028/p-2njAz3
8. Akhonin, S.V., Belous, V.Y., Selin, R.V. (2022) Effect of pre-heating and post-weld local heat treatment on the microstructure and mechanical properties of low-cost β-titanium alloy welding joints, obtained by EBW. Defect and Diffusion Forum, 416, 87–92. DOI: https://doi.org/10.4028/p-o8uehr
9. Prilutsky, V.P., Akhonin, S.V. (2014) TIG welding of titanium alloys using fluxes. Welding in the World, 58, 245–251. DOI: https://doi.org/10.1007/s40194-013-0096-5
10. Sun, Z., Pan, D. (2004) Welding of titanium alloys with activating flux. Science and technology of welding and joining, 9(4), 337–344. DOI: https://doi.org/10.1179/136217104225021571
11. Замков В.Н., Прилуцкий В.П., Гуревич С.М. (1977) Влияние состава флюса на процесс сварки титана неплавящимся электродом. Автоматическая сварка, 4, 22–26.
12. Гуревич С.М., Замков В.Н., Блащук В.Е. и др. (1986) Металлургия и технология сварки титана и его сплавов: Монография. Киев, Наукова думка.
13. Гуревич С.М. (1961) Флюсы для автоматической сварки титановых сплавов. Авиационная промышленность, 5, 55–59.