Способ подготовки под сварку заготовок из титана и его сплавов

Союз СоввтскнкСоцналнстнческнкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ оц 904945(51)М. Кл.В 23 К 28/00 Ркудэрстюпвй кенитет АЗССР ао делан кзееретеякВ к открытий(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОБ СВАРКУ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ Изобретение относится к соединению деталей путем сварки и может быть использовано в .машиностроении, судостроении, авиастроении.Известные способы подготовки титановых заготовок под сварку не обеспечивают ф получения сварных соединений без пор в металле шва, обусловленных растворенным в металле водородом.Известен способ подготовки под сварку заготовок иэ титана и его сплавов,10 согласно которому производят нагрев до температуры фазового превращения и выдержку. При использовании известного способа нагревают в вакууме всю заготовку до 600-800 С и выдерживают 2 о 1 З 16 ч 1.Однако применение указанного способа термической обработки для подготовки под сварку заготовок из титановых спла 20 вов связано с большими затратами време- ни и энергии, не обеспечивает достаточного обезводороживания металла, не умень швет в достаточной степени пористости металла сварных швов и не дает заметного повышения механических свойствсварных соединений,Цель изобретения - исключение присварке порообразования и повышение механических свойств сварных соединенийза счет уменьшения концентрации водородда в них.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу подготовки под,сварку заготовок из титана и его сплавов, при котором производят нагрев до, температуры фазового прекращения н выдержку, при нагреве кромок до температуры фазового превращения производятохлаждение основного металла, при этомградиент температуры поддерживают неменее 100 град/см на глубине 5-50 ммв течение определенного времени в зависимости от свойств сплава и применяемого источника тепла.Градиент температур создают путемнагрева в вакууме или в защитной сределовепхностей стыкуемых кромок загото3 90вок до температуры фазового превращения (около 890 С) при одновременномохлаждении основного металла.Полученный градиент выдерживаютот 1 с до 20 мин в зависимости отсвойств сплава и применяемого источника тепла,В качестве примера предлагаемой подготовки под сварку заготовок из титановых сплавов можно привести подготовкупод сварку заготовок из ВТразмером 100 100 и толщиной 25 мм, настыкуемых кромках которых создаетсяградиент температур в сторону основного металла, для чего заготовки нагревают со стороны стыкуемых поверхностейи охлаждают со стороны основного металла, Нагрев производится в вакуумной.камере электронным лучом до температуры 850 С.Охлаждение основного металла производится медными брусками, располагающимися на боковых сторонах образцов нарасстоянии 50 мм от нагреваемой поверхности и у торца, противоположногонагреваемому.СМлаждение образца на расстоянии40 мм от нагреваемой поверхности осуществляется до 100 С.оПри созданном таким образом на торцах заготовок градиенте температур получают условия термодиффузии водородаиз зоны стыкуемых кромок, близкие коптимальным,Попученный градиент температур выдерживается 1 - 2 мин.Сварные швы, выполненные на загог,товках с подготовленными указанным 4945 4способом кромками свободны от микропор и имеют ударную вязкость на уровне основного материала.Использование предлагаемого способаподготовки титановых заготовок под сварку позволит сократить затраты энергии на технологические нужды, повысить КИМ, надежность и долговечность сварных титановых конструкций за счет по 1 э вышения прочности характеристик сварных соединений по сравнению с известными способами: химическим травлением и вакуумным отжигом заготовок. 1% Формула изобретения Способ подготовки под сварку заготовок из титана и еГо сплавов, при котоо ром производят нагрев до температурыфазового превращения и выдержку, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ,исключения при сварке порообразования и повышения механических свойств свард ных соединений за счет уменьшения концентрации водорода в них, при наг,реве кромок до температуры фазового превращения производят охлаждение основного металла, при этом градиент температур поддерживают не менее 100 град/см на глубине 5-50 мм в течение определенного времени в зависимости от свойств сплава и применяемого источника тепла. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР-Заказ 226/21 Тираж 1150 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4