Автоматическая сварка, 2013, №03



2013 №03 (04)

2013 №03 (06)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 3, с. 26-29

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ЗТВ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ23 ПРИ СВАРКЕ TИГ

С. В. АХОНИН, В. Ю. БЕЛОУС, А. Ф. МУЖИЧЕНКО, Р. В. СЕЛИН

ИЭС им. Е. О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Реферат
Вопросам свариваемости сложнолегированных титановых сплавов посвящено достаточное количество работ. В связи со значительной трудоемкостью экспериментальных исследований представляется актуальным применение математических методов для оценки влияния параметров термического цикла сварки на структурные превращения в зоне термического влияния (ЗТВ). В работе методами математического моделирования изучается влияние термического цикла аргонодуговой сварки на форму и размеры сварного шва, протяженность ЗТВ и на кинетику структурных превращений в металле ЗТВ на примере аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом высокопрочного титанового сплава ВТ23. Расчеты по трехмерной математической модели тепловых процессов в титане при сварке, основу которой составляет дифференциальное уравнение теплопроводности, осуществляли с применением пакета прикладных программ на основе метода конечных элементов. Проведенные расчеты позволили определить размеры и форму шва и ЗТВ, в которых протекают полиморфные превращения с образованием &alfa;-, &alfa;''- и β-фаз. Расчеты показали, что образование &alfa;''-фазы возможно в металле сварного шва, который имеет наибольшие скорости охлаждения. На изученных режимах при скоростях сварки 10 м/ч образования малопластичной ω-фазы не происходит в связи со сравнительно малыми скоростями охлаждения в интервале температур 500…600 °С. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологии сварки перспективных титановых сплавов. Библиогр. 4, рис. 6.

Ключевые слова: сварка ТИГ, математическое моделирование, титановый сплав, скорость и охлаждение, полиморфные превращения

Поступила в редакцию 24.01.2013
Опубликовано: 18.02.2013

1. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов / С. М. Гуревич, В. Н. Замков, В. Е. Блащук и др. — Киев: Наук. думка, 1986. — 240 с.
2. Akhonin S. V., Belous V. Yu., Muzhychenko A. F. Narrowgap TIG welding of titanium alloys with electromagnetic edistribution of thermal energy of the arc // Proc. of the Fourth Int. conf. on laser technologies in welding and materials (26–29 May, 2009, Katsiveli, Crimea, Ukraine). — 2009. — P. 11–13.
3. Фазовые превращения при непрерывном охлаждении в сплавах ВТ6ч и Вт23. Изв. вузов / В. С. Лясоцкая, И. В. Лясоцкий, В. Н. Мещеряков, и др. // Цвет. металлургия. — 1986. — № 2. — С. 88–93.
4. Лясоцкая В. С. Термическая обработка сварных соединений титановых сплавов. — М.: Экомет, 2003. — 352 с.