Автоматичне зварювання, 2022, №01



2022 №01 (03)

DOI of Article 10.37434/as2022.01.04

2022 №01 (05)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 1, 2022, с. 26-32

Вплив часу існування розплавленої ванни при електронно-променевих процесах на випаровування елементів з високою пружністю пару

Н.В. Піскун, Е.Л. Вржижевський, В.А. Костін, Т.Г. Таранова, І.Л. Богайчук, І.І. Статкевич

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

В роботі досліджено інтерметалідний сплав Ti–44Al–5Nb–3Cr–1,5Zr (aт. %), що був розроблений і виплавлений в Інституті електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України. Досліджено процеси випаровування елементів з високою пружністю пара, таких як алюміній та хром для двох електронно-променевих процесів: плавлення та зварювання. Експериментально доведено і підтверджено дослідженнями, що використання спрямованої кристалізації методом електронно-променевої плавки, який відбувається в умовах глибокого вакууму, не дозволяє забезпечити рівномірність структури за довжиною зливка, що пов’язано з випаровуванням елементів з високою пружністю пара, таких як алюміній і хром. Встановлено, що при електронно-променевому зварюванні зразків інтерметалідного сплаву Ti–44Al–5Nb–3Cr–1,5Zr (aт. %) з’являлися тріщини, але, як доведено рентгеноспектральними дослідженнями, при цьому випаровування елементів не відбувається. Проведено порівняння параметрів цих двох процесів та показано, що на рівень випаровування елементів з високою пружністю пару при електронно-променевих процесах впливає час перебування матеріалу в рідкому стані та розміри розплавленої зони. Бібліогр. 17, табл. 1, рис. 9.
Ключові слова: інтерметалідний сплав системи TiAl, електронно-променева плавка, електронно-променеве зварювання, випаровування, елементи з високою пружністю пару, розплавлена зона, час кристалізації


Надійшла до редакції 25.10.2021

Список літератури

1. Schwaighofer, E., Clemens, H., Mayer, S., et al. (2014) Microstructural design and mechanical properties of a cast and heattreated intermetallic multi-phase γ-TiAl based alloy. Intermetallics, 44, 128–140. DOI: https://doi.org/10.1016/j. intermet.2013.09.010
2. Bewlay, B.P., Nag, S., Suzuki, A., Weimer, M.J. (2016) TiAl alloys in commercial aircraft engines. Materials at High Temperatures, 33, 549–559. DOI: https://doi.org/ 10.1080/09603409.2016.1183068
3. Clemens, H., Mayer, S. (2016) Intermetallic titanium aluminides in aerospace applications processing, microstructure and propertie. Mater. High Temp., 33, 560– 570. DOI: https://doi.org/10.1080/09603409.2016.1163792
4. Kablov, E.N., Lukin, V.I. (2008) Intermetallic based on titanium and nikil for advanced engineering product. The Paton Welding J., 11, 65–71.
5. (2013) Welding of titanium aluminide alloys (Review). Ibid, 8, 25–30.
6. Варич И.Ю., Ахонин С.В., Тригуб Н.П. и др. (1997) Испарение алюминия из сплавов на основе титана в процессе электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Проблемы специальной электрометаллургии, 4, 15–21.
7. Патон Б.Е., Тригуб Н.П., Ахонин С.В. и др. (2006). Электронно-лучевая плавка титана. Киев, Наукова думка.
8. Zhuk, G.V., Trigub, N.P., Zamkov, V.N. (2003) Producing of titanium gamma-aluminide ingots using EB’HM method. Special Electrometallurgy, 4, 19–21.
9. Имаев В.М., Имаев Р.М., Хисматуллин Т.Г. (2008) Механические свойства литого интерметаллидного сплава Ti– 43Al–7(Nb,Mo) – 0.2B (ат. %) после термической обработки. Физика металлов и металловедение, 105, 5, 516–522. DOI: https://doi.org/10.1134/S0031918X08050098
10. Kartavykh, A.V., Asnis, E.A., Piskun, N.V. et al. (2015) Microstructure and mechanical properties control of c-TiAl(Nb,Cr,Zr) intermetallic alloy by induction float zone processing. Journal of Alloy and Compounds, 643, 182–166. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.210
11. Kartavykh, A.V., Asnis, E.A., Piskun, N.V. et al. (2017) Room-temperature tensile properties of float-zone processed β-stabilized γ-TiAl(Nb,Cr,Zr) intermetallic. Journal Materials Letters, 188, 88–91. DOI: https://doi. org/10.1016/j.matlet.2016.10.103
12. Young-Won, Kim, Wilfried, Smarsly, Junpin, Lin et al. (2014) Electron beam joining of γ-titanium aluminide. Gamma Titanium Aluminide Alloys 2014. The Minerals, Metals & Materials Society, 99–103.
13. Vrzhyzhevskyi, E.L., Piskun, N.V., Taranova, T.G. et al. (2019) Prevention of gold cracks formation during electronbeam welding of alloy based on TiAl system intermetallic compound. Tekhnologicheskie Sistemy, 1(86), 43–49. DOI: https://doi.org/10.29010/86.6
14. Bin, Tang, Xian, Sheng Qi, Hong, Chao Kou et al. (2016) Recrystallization Behavior at Diffusion Bonding Interface of High Nb Containing TiAl Alloy. Advanced Engineering Materials, 18, 4, 657–664. DOI: https://doi.org/10.1002/ adem.201500457
15. Yang, K.L., Huang, J.C., Wang, Y.N. (2013) Phase transformation in the β-phase of super а2 Ti3Al base alloys during static annealing and super plastic deformation at 700…1000 °C. Acta Mater., 51, 2577–2594. DOI: https:// doi.org/10.1016/S1359-6454(03)00057-0
16. Патон Б.Е. (1987) Электронно-лучевая сварка. Киев, Наукова думка.
17. Петров Г.Л., Тумарев А.С. (1977) Теория сварочных процессов. Уч. для вузов. Изд. 2-е. Москва, Высш. шк.

---

Реклама в цьому номері:

---