Центральный металлический портал РФлучшие сервисы для Вашего бизнеса

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Полезные статьи -> Сварка, резка и пайка металлов -> Электрошлаковая сварка -> Электрошлаковая сварка титана -> Электрошлаковая сварка титана

Электрошлаковая сварка титана

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4 

Титан - перспективный конструкционный металл. Его использование в промышленности началось лишь несколько десятилетий тому назад, после того, как были созданы производственно надежные способы восстановления из руд, выплавки слитков, методы обработки (ковка, прокатка, штамповка), а также открыты многочисленные залежи титановых руд.

Титан имеет ряд преимуществ по сравнению с другими материалами, из которых главные: высокая удельная прочность (т. е. прочность, отнесенная к плотности) вплоть до температур 450 - 500° С и отличная коррозионная стойкость во многих агрессивных средах. Благодаря этому титан - ценнейший конструкционный материал для авиационной промышленности, химического машиностроения, судостроения и других отраслей промышленности.

Титан и сплавы на его основе обладают рядом специфических физико-химических свойств, обусловливающих серьезные затруднения при сварке. К ним прежде всего относится большая химическая активность металла при высоких температурах, особенно в расплавленном состоянии, повышенные температуры плавления и кипения, структурные превращения при сварочном термическом цикле, нередко приводящие к образованию хрупких фаз, и др.

Ни сталь, ни алюминий не обладают столь большой способностью, как титан, поглощать газы: азот, кислород и водород. Эти газы - вредные примеси в титане. Даже небольшие их количества снижают пластические свойства и вязкость металла, а в сварных швах заметно повышают склонность к трещинам.

Поэтому при сварке титана необходимо принимать особые меры для предотвращения попадания кислорода, азота и водорода в металл шва, защищать от воздействия газов атмосферы прилегающие к шву участки основного металла, нагреваемые до высоких температур (выше 600° С), при которых возможно интенсивное поглощение газов титаном.

Для титана и его сплавов характерны большое электросопротивление и малый коэффициент теплопроводности. Удельное электросопротивление титана в 5,5 раза больше, а теплопроводность в 4 раза меньше, чем у низкоуглеродистой стали.

Чистый титан (или так называемый йодидный титан, получивший это название по способу производства) не находит эффективного промышленного применения как конструкционный материал из-за низкой прочности: предел прочности такого металла не превышает 25 кгс/мм2.

Для изготовления конструкций, аппаратов, деталей машин и механизмов используют технический титан, который содержит примеси и в результате этого упрочняется до oв = 300-550 МН/м2.

В СССР для сварных конструкций применяют технический титан марок ВТ1-00 (до 0,1% О2, до 0,04% N2, до 0,08% Н2) и ВТ1-0 (до 0,2% 02, до 0,04% N2, до 0,01% Н2).

Еще большее упрочнение титана может быть достигнуто в результате легирования его рядом элементов. Действие легирующих элементов и примесей характеризуют по их влиянию на температуру полиморфного превращения. Элементы, повышающие эту температуру, относятся к группе а-стабилизаторов (алюминий, а также кислород, азот и углерод). Понижают температуру превращения Р-стабилизаторы, к которым относится большинство легирующих элементов (марганец, ванадий, железо, молибден, ниобий и др., а также примесь - водород). Такие элементы, как олово и цирконий, не влияют на температуру полиморфного превращения; их называют нейтральными упрочнителями.

В зависимости от содержания легирующих элементов, определяющих фазовый состав сплавов, последние делятся на три основные группы: 1) a-сплавы; 2) B-сплавы и 3) двухфазные - сплавы со структурой a + B. В нашей стране и за рубежом наибольшее распространение получили сплавы 1 и 3-й групп. Высоколегированные сплавы на основе B-фазы 2-й группы в производственных условиях применяют в ограниченных масштабах.

К числу наиболее распространенных отечественных титановых сплавов относятся а-сплавы: ОТ4 (системы Ti -А1 - Мn), ВТ5-1 (системы Ti - А1 - Sn), АТЗ (комплексно-легированный сплав) и др. Среди двухфазных сплавов наиболее широко применяются ВТ6 (системы Ti - А1 -V), ВТ14 (системы Ti - А1 - Mo - V), ВТ22 (системы Ti - А1 - Mo - V - Сг - Fe) и др.

В начальный период освоения производства изделий из титана в основном применяли металл малых толщин. Успехи, достигнутые металлургией титана, позволяют изготовлять узлы конструкций из металла средних и больших толщин.

Для соединения деталей из толстолистового (более 40 мм) титана и его сплавов эффективное применение находит электрошлаковая сварка. Короткие швы из титана толщиной до 400 мм сваривают с применением пластинчатого электрода. По мере расширения областей использования титана и его сплавов были разработаны способы электрошлаковой сварки с применением проволочных электродов и плавящегося мундштука. Созданы тугоплавкие бескислородные флюсы типа АНТ-2, АНТ-4 и др., обеспечивающие высокую стабильность процесса и хорошее внешнее формирование шва.

Чтобы избежать загрязнения наплавленного металла газами, применяют дополнительную защиту шлаковой ванны чистым аргоном. В табл. 10.12 в качестве примера приведено содержание азота, кислорода и водорода в наплавленном металле при открытой шлаковой ванне и ванне, защищенной аргоном. В обоих случаях был использован флюс АНТ-2, один и тот же электродный металл - технический титан, применены одинаковые режимы сварки пластинчатым электродом и аргон I сорта по ГОСТ 10157-73.

Защита шлаковой ванны аргоном позволяет снизить содержание кислорода в 10 раз, азота и водорода - в 6-7 раз и получить удовлетворительный химический состав наплавленного металла. При этом твердость металла шва уменьшается примерно в 3,5 раза. Надежная защита обеспечивается уже при небольшом расходе аргона. Так, при сварке деталей из титана сечением 50 X 50 мм расход 6 л/мин оказался достаточным для получения удовлетворительного качества металла шва.

Сварка пластинчатыми электродами наиболее распространена для титана и его сплавов. На рис. 10.14 приведена схема сварки стыкового соединения поковок из титана пластинчатым электродом. Формирование шва осуществляется с помощью разъемных медных кокилей, охлаждаемых водой. Нижняя часть кокиля

образует карман-полость, в которой возбуждается электрошлаковый процесс и формируются первые порции наплавленного металла. В верхней части кокиля расположена трубка с отверстиями для продувки аргона.

Фторидные флюсы типа АТН-2 в расплавленном состоянии весьма жидкотекучи. Поэтому необходима очень тщательная подготовка деталей к сварке. Зазоры между формирующими подкладками и кромками свариваемых деталей не должны превышать 0,5 мм. Концы поковок обрабатывают механическим способом на длине 40-50 мм. Благодаря этому достигается плотное прилегание планок, формирующих шов, к поверхности свариваемых деталей. Зазоры между поковками и кокилем уплотняют сухим асбестом или асбополотном.

Сварку пластинчатым электродом выполняют на установках типа А-550М, А-1494 и др. с питанием от сварочных трансформаторов ТШС-1000-3, ТШС-3000-3 и ТШС-3000-1 с жесткой вольтамперной характеристикой. В табл. 10.13 приведены режимы электрошлаковой сварки поковок из титана пластинчатыми электродами.

Флюсы типа АНТ-2 в расплавленном состоянии весьма электропроводимы. Поэтому рабочее напряжение электрошлакового процесса оказалось возможным снизить до 16-18 В. Это позволило

свести к минимуму перегрев металла шва и околошовной зоны. Глубина проплавления обычно не превышает 3-4 мм.

Устойчивое плавление пластинчатого электрода из титана происходит при более высоких плотностях тока, чем при использовании стального электрода, что объясняется более высокой температурой плавления титана (1668° С) и более высоким, чем у стали, теплосодержанием при температуре плавления. Минимальная плотность тока, обеспечивающая равномерное плавление пластинчатого титанового электрода, составляет 2,5-3,5 А/мм2, т. е. в 4-5 раз больше плотности тока для стального электрода.

Ширину пластинчатого электрода принимают равной толщине свариваемого металла. Ввиду высокого электросопротивления титана максимальный сухой вылет пластинчатого электрода не должен превышать 450-500 мм (в случае стального электрода сухой вылет может быть доведен до 3 м). При больших значениях сухого вылета титанового электрода наблюдается заметный его разогрев. В связи с этим при сварке титановым электродом необходимо иметь промежуточный токоподвод, который обеспечил бы возможность сохранения постоянного вылета.

При электрошлаковой сварке титана и его сплавов особое внимание необходимо обращать на состояние поверхности свариваемых деталей и электродов. Наличие загрязнений и окисной пленки на их поверхности не допускается. Для очистки поверхности применяют травление в растворе следующего состава: 350 см3 технической соляной кислоты, 50 г фтористого натрия, 650 см3 воды. Длительность травления при температуре 60° С 5-10 мин.

Оглавление статьи Страницы статьи:  1  2  3  4 

Автор: Администрация   Общая оценка статьи:    Опубликовано: 2012.03.19   

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:



запомнить  Регистрация

Металлоторговля:
Объявления
Прайсы (по торг. позициям)
Прайсы (в файлах)

Марки металлов
Калькулятор веса металла

Новости

НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ

01:21 Лист сталь 10Х23Н18 (AISI 310S)

01:20 Лист сталь 08Х17Н13М2Т (AISI 316)

01:18 Лист сталь 08Х17Т

01:17 Лист сталь 12Х13

00:43 Лист сталь 15Х5М

23:55 Лист сталь AISI 310S

23:47 Лист сталь 20Х13Н18

23:46 Лист сталь AISI 316Ti

23:37 Лист 40Х стальной горячекатаный

13:03 Прием металлолома, Покупка и вывоз металлолома.

НОВОСТИ

11 Декабря 2017 17:06
Инновационное строительное оборудование

8 Декабря 2017 11:54
Самодельные прицепы-самосвалы для легковых автомобилей (22 фото, 1 видео)

11 Декабря 2017 17:46
Колумбийский экспорт ферроникеля за 10 месяцев упал на 17,5%

11 Декабря 2017 16:42
”ВСМПО-Ависме” снизят налог на прибыль

11 Декабря 2017 15:27
Китайский экспорт стали за 11 месяцев упал на 30,7%

11 Декабря 2017 14:22
Погрузка на ”ВСЖД” за 11 месяцев выросла на 2,6%

11 Декабря 2017 13:30
Бразильский экспорт марганцевой руды в ноябре упал на 19%

НОВЫЕ СТАТЬИ

Строительная экспертиза - основные направления

Бизнес с использованием франшизы

Бытовки – особенности и назначение

Хроматографы и комплектующие к ним

Автоматическое оборудование пожаротушения

Компания «МеталлСтрой» выводит сервис на новый уровень

Особенности и классификация некоторых типов металлолома

Утепление окон к зиме

Почему компании выбирают грузовые авиаперевозки

Приборы для контроля качества изделий металлообработки

Мягкие кушетки и диваны в интерьере дома

Арматура - происхождение и применение

Особенности и классификация стальных труб

Некоторые аспекты выбора квартир

Системы очистки воды в бассейнах

Лист нержавеющий AISI 409 - особенности марки и применение

Характеристики и общие особенности марки стали 40Х13

Свойства и особенности применения проката из нержавейки марки 20Х13

 ГЛАВНАЯ   МЕТАЛЛОТОРГОВЛЯ   ОБЪЯВЛЕНИЯ   ПРАЙСЫ   КОМПАНИИ   СТАТЬИ   РАБОТА   ФОРУМ   ГОСТы   МАРОЧНИК   КАЛЬКУЛЯТОР   БИРЖЕВЫЕ ЦЕНЫ   ВЫСТАВКИ  

Компания "Русский металл" предлагает изготовление металлоконструкций.

Рейтинг@Mail.ru

О портале : Информация и правила : Реклама : Тарифы для компаний : Наши контакты : Связаться : Личный кабинет : Регистрация

2009-2017 © Любое копирование материалов без активной ссылки на metallicheckiy-portal.ru запрещено!
Использование материалов в печатных изданиях только с разрешения администрации портала.