Eng
Ukr
Rus
Триває друк
2020 №09 (03) DOI of Article
10.37434/as2020.09.04
2020 №09 (05)

Автоматичне зварювання 2020 #09
Журнал «Автоматичне зварювання», № 9, 2020, с. 36-41

Вплив локальної термообробки на механічні властивості зварних зʼєднань інтерметаліду системи TiAl, одержаного методом електронно-променевого зварювання

Л.М. Лобанов, Ю.А. Асніс, Н.В. Піскун, Е.Л. Вржижевський, Л.М. Радченко
ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

В роботі досліджувалися зварні з’єднання інтерметалідного β-стабілізованого сплаву TiAl–Ti–44Al–5Nb–3Cr–1,5Zr (at. %). Заготовки інтерметаліду товщиною 3 та 10 мм були зварені методом електронно-променевого зварювання. З метою запобігання виникнення холодних тріщин в зварних з’єднаннях зразків алюмініду титану різної товщини проводили наступну післязварювальну локальну термообробку за допомогою електронного променя. Вказаний метод обробки є одним з найбільш привабливих для поліпшення структури зливку і зниження рівня залишкових зварювальних напружень, що, в свою чергу, значно підвищує механічні властивості сплаву. Для оцінки міцності зварних з’єднань були проведені випробування на статичний розтяг. Руйнування зразків відбувалося по основному матеріалу. В роботі наведено гістограми, на яких показані значення межи міцності (σв) зварних з’єднань, що були отримані при випробуванні на розтяг для зразків різної товщини з використанням локальної термообробки (ЛТО) і без неї. Показано, що застосування ЛТО сприяє підвищенню межі міцності зразків товщиною 3 та 10 мм у порівнянні зі зразками, які одержані без її використання. Крім того, значення цього показника для зварних з’єднань різної товщини, які одержані з застосуванням цього технологічного прийому, достатньо рівномірні. Проведений порівняний аналіз результатів випробувань на розтяг з результатами досліджень мікротвердості, який показав, що руйнування зразків проходило по зоні зниження механічних властивостей. Вивчено характер зламів різних частин зварного з’єднання, який підтвердив, що руйнування відбувається в зоні крихкої частини зразка. Відомо, що механічні властивості зварного з’єднання тісно пов’язані з його структурним станом. В процесі локальної термічної обробки в структурі з’являється додаткова β0 (В2) фаза, яка сприяє збільшенню пластичності матеріалу зварного шва. Бібліогр. 14, табл. 2, рис. 9.
Ключові слова: інтерметалідний сплав системи TiAl, електронно-променеве зварювання, локальна термообробка, механічні випробування на розтяг, межа міцності, структурний стан, мікротвердість

Надійшла до редакції 29.07.2020

Список літератури

1. Appel F., Paul, J.D.H., Oering, M. (2011) Gamma Titanium Aluminide Alloys. Science and Technology, WILEY-VCH, Weinheim.
2. Кучук-Яценко С.И., Зяхор И.В., Чернобай С.В. др. (2015) Структура соединений алюминида титана γ-ТіАl при контактной стыковой сварке сопротивлением с использованием промежуточных прослоек. Автоматическая сварка, 9, 7–14.
3. Patterson, R.A. (1990) Titaniumaluminide: electron beam weldability. Welding J., 1, 39–44.
4. Pflumma, R., Donchev, A., Mayer, S. et al. (2014) Hightemperature oxidation behavior of multi-phase Mocontaining γ-TiAl-based alloys. Intermetallics, 53, 45–55.
5. Куликовский Р.А., Пахолка С.Н., Павленко Д.В. (2015) Перспективы промышленного применения алюминидов титана в авиадвигателестроении. Строительство, материаловедение, машиностроение. Стародубовские чтения, 80, 369–372.
6. Xu, Q, Chaturvedi, MC, Richards, NL. (1999) The role of phase transformation in electron-beam welding of TiAlbased alloys. Metallurgical and Materials Transactions, A, 30A, 1717–1726.
7. Liu, J., Dahmen, M., Ventzke, V. et al. (2013)The effect of heat treatment on crack control and grain refinement in laser beam welded beta-solidifying TiAl-based alloy. Intermetallics, 40, 65–70.
8. Замков В.Н., Сабокарь И.К., Вржижевский Э.Л. и др. (2005) Электронно-лучевая сварка γ-алюминида титана. Сборник трудов Междунар. конф. «Ti-2005 в СНГ». Киев, Наукова думка, сс. 157–164.
9. Chen, G.Q., Zhang, B.G., Liu, W., Feng, J.C. (2011) Crack formation and control upon the electron beam welding of TiAl-based alloys. Intermetallics, 19, 1857–1863.
10. Лобанов Л.М., Аснис Е.А., Пискун Н.В. и др. (2019) Исследование напряженно-деформированного состояния сварных соединений интерметаллидов системы TiAl. Автоматическая сварка, 11, 11–15.
11. Velikoivanenko E.A., Milenin A.S., Rozynka G.F. et al. (2019) Forecasting of inclination of welded joints of titan γ-aluminide based alloy towards cold cracking under electron beam welding. Технологические системи, 3, 59–66.
12. Пухальская Г.В., Марков И.Б. (2016) Определение механических свойств в различных зонах сварных соединений из титанового сплава ВТ3-1. Вестник двигателестроения, 1, 89–91.
13. Медведев А.Ю., Павлини С.П. (2012) Испытания на растяжение сварных соединений титановых сплавов, выполненных линейной сваркой трением. Вестник УГАТУ, 16, 7, 52, 68–71.
14. Ночовная Н.А., Панин П.В. (2014) Анализ остаточных макронапряжений в сварных соединениях титановых сплавов различных классов.Труды ВИАМ, 5, 2.
>