RU2699474C1 - Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides - Google Patents
Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides Download PDFInfo
- Publication number
- RU2699474C1 RU2699474C1 RU2019102302A RU2019102302A RU2699474C1 RU 2699474 C1 RU2699474 C1 RU 2699474C1 RU 2019102302 A RU2019102302 A RU 2019102302A RU 2019102302 A RU2019102302 A RU 2019102302A RU 2699474 C1 RU2699474 C1 RU 2699474C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- resistant
- wear
- aluminum
- heat
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
Abstract
Description
Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при нанесении жаростойких и износостойких слоев на титан и титановые сплавы, работающих при повышенных температурах и в условиях абразивного износа.The invention relates to the field of welding production and can be used when applying heat-resistant and wear-resistant layers on titanium and titanium alloys operating at elevated temperatures and under abrasive wear.
Известен способ электродуговой наплавки на титан и титановые сплавы в среде защитных газов с применением присадочной проволоки из меди и медных сплавов (Способ наплавки интерметаллидных сплавов на основе системы титан-медь. RU №2670317 от 22 октября 2018 г.). Этот способ позволяет получать покрытия на основе купридов титана на деталях из титана и титановых сплавов.There is a method of electric arc surfacing on titanium and titanium alloys in a protective gas environment using filler wire made of copper and copper alloys (Method for surfacing intermetallic alloys based on a titanium-copper system. RU No. 2670317 of October 22, 2018). This method allows to obtain coatings based on titanium cuprides on parts made of titanium and titanium alloys.
Недостатком этого способа является его высокая присадочного материала и ограниченная жаростойкость и износостойкость купридов титана.The disadvantage of this method is its high filler material and limited heat resistance and wear resistance of titanium cuprides.
Техническим результатом изобретения является повышение эксплуатационных свойств наплавленных слоев и снижение их себестоимостиThe technical result of the invention is to increase the operational properties of the deposited layers and reduce their cost
Сущность способа заключается в наплавки на титан и титановые сплавы жаростойких и износостойких покрытий на основе алюминидов титана, при котором электродуговую наплавку неплавящимся электродом проводят в инертных защитных газах с применением присадочной проволоки. В отличие от прототипа в качестве присадочной используют алюминиевую проволоку, а наплавку проводят на режимах, обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием алюминия на уровне 5-25%.The essence of the method consists in surfacing on titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides, in which the electric arc surfacing with a non-consumable electrode is carried out in inert protective gases using a filler wire. In contrast to the prototype, aluminum wire is used as a filler, and surfacing is carried out in modes that provide a deposited layer with an aluminum content of 5-25%.
Такая совокупность новых признаков с известными, позволяет повысить эксплуатационные свойства наплавленных слоев и снизить их себестоимость.Such a combination of new features with the well-known ones makes it possible to increase the operational properties of the deposited layers and reduce their cost.
Электродуговую наплавку на титан и титановые сплавы жаростойких и износостойких покрытий на основе алюминидов титана проводят неплавящимся электродом в среде инертных защитных газов с применением алюминиевой присадочной проволоки.Arc welding of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides is carried out with a non-consumable electrode in an inert shielding gas using an aluminum filler wire.
Наплавку проводят на режимах обеспечивающих получение наплавленного слоя с содержанием алюминия на уровне 5-25%. Указанное содержание алюминия при наплавке обеспечивает формирования структуры наплавленного металла на основе пересыщенного раствора алюминия в титане и интерметаллидной фазы Ti3Al, которая обеспечивает повышению твердости, износостойкости и жаростойкости рабочих поверхностей деталей из титана и титановых сплавов.Surfacing is carried out in modes providing a deposited layer with an aluminum content of 5-25%. The specified aluminum content during surfacing provides the formation of a structure of the deposited metal based on a supersaturated solution of aluminum in titanium and the intermetallic phase Ti 3 Al, which provides increased hardness, wear resistance and heat resistance of the working surfaces of parts made of titanium and titanium alloys.
При содержании алюминия более 25% в структуре сплавов появляются включения интерметаллидной фазы TiAl, снижающей технологическую прочность наплавленного металла и приводящие к появлению трещин в наплавленном металле, что снижает эксплуатационные свойства наплавленного металла.When the aluminum content is more than 25%, TiAl intermetallic phase inclusions appear in the alloy structure, which reduces the technological strength of the deposited metal and leads to cracks in the deposited metal, which reduces the operational properties of the deposited metal.
При содержании алюминия менее 5% степень пересыщения титана алюминием незначительная и эксплуатационные свойства наплавленных поверхностей практические не отличаются от свойств основного металла. Примером применения предлагаемого способа является электродуговая наплавка на образец из титана размером 150×150×12 мм, марки ВТ1 неплавящимся электродом в среде аргона с применением присадочной проволоки СвА5 диаметром 1 мм. Наплавку проводят при силе тока 270 А, скорости подачи проволоки 2 м/мин и скорости наплавки 0,15 м/мин. При таких режимах содержание алюминия составляет 20%, относительная износостойкость при абразивном изнашивании около 3,5 и потеря массы при испытаниях на жаростойкость при 800°С в течение 1000 ч в 4-6 раз меньше, чем у титана марки ВТ1-0. Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостьюWhen the aluminum content is less than 5%, the degree of supersaturation of titanium with aluminum is insignificant and the operational properties of the deposited surfaces are practically the same as the properties of the base metal. An example of the application of the proposed method is electric arc surfacing on a sample of titanium with a size of 150 × 150 × 12 mm, grade VT1 non-consumable electrode in argon atmosphere using filler wire CBA5 with a diameter of 1 mm. Surfacing is carried out at a current strength of 270 A, a wire feed speed of 2 m / min and a surfacing speed of 0.15 m / min. Under such conditions, the aluminum content is 20%, the relative wear resistance during abrasive wear is about 3.5, and the weight loss during heat resistance tests at 800 ° C for 1000 h is 4-6 times less than that of titanium grade VT1-0. The proposed method provides a technical effect and can be carried out using means known in the art. Therefore, it has industrial applicability
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019102302A RU2699474C1 (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019102302A RU2699474C1 (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2699474C1 true RU2699474C1 (en) | 2019-09-05 |
Family
ID=67851604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019102302A RU2699474C1 (en) | 2019-01-28 | 2019-01-28 | Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2699474C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731399C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of obtaining heat-resistant wear-resistant layer based on titanium aluminides on titanium and titanium alloy |
| RU2775671C1 (en) * | 2022-02-02 | 2022-07-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method for obtaining heat-resistant, wear-resistant coatings based on titanium aluminides on the surface of products from titanium alloys |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2399466C1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-09-20 | Учреждение Российской академии наук Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН | Method for wear resistant welding |
| RU2477203C2 (en) * | 2010-10-27 | 2013-03-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Сверхпластичности Металлов Ран (Ипсм Ран) | Method of making laminar composite material of titanium aluminide alloy |
| RU2489514C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | METHOD FOR OBTAINING WEAR-RESISTANT COATING BASED ON INTERMETALLIC COMPOUND OF Ti-Al SYSTEM |
| EA201591885A1 (en) * | 2013-04-01 | 2016-02-29 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | TITANIUM CASTING FOR HOT ROLLING AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE |
| RU2625375C2 (en) * | 2015-12-03 | 2017-07-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Manufacture method of composite alloys and plant for its implementation |
-
2019
- 2019-01-28 RU RU2019102302A patent/RU2699474C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2399466C1 (en) * | 2009-04-24 | 2010-09-20 | Учреждение Российской академии наук Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН | Method for wear resistant welding |
| RU2477203C2 (en) * | 2010-10-27 | 2013-03-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Проблем Сверхпластичности Металлов Ран (Ипсм Ран) | Method of making laminar composite material of titanium aluminide alloy |
| RU2489514C1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | METHOD FOR OBTAINING WEAR-RESISTANT COATING BASED ON INTERMETALLIC COMPOUND OF Ti-Al SYSTEM |
| EA201591885A1 (en) * | 2013-04-01 | 2016-02-29 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | TITANIUM CASTING FOR HOT ROLLING AND METHOD FOR ITS MANUFACTURE |
| RU2625375C2 (en) * | 2015-12-03 | 2017-07-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Manufacture method of composite alloys and plant for its implementation |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731399C1 (en) * | 2019-12-10 | 2020-09-02 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of obtaining heat-resistant wear-resistant layer based on titanium aluminides on titanium and titanium alloy |
| RU2775671C1 (en) * | 2022-02-02 | 2022-07-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method for obtaining heat-resistant, wear-resistant coatings based on titanium aluminides on the surface of products from titanium alloys |
| RU2783836C1 (en) * | 2022-03-25 | 2022-11-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method for producing a heat-resistant wear-resistant layer based on titanium aluminides on titanium and titanium alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Su et al. | Influence of alloy elements on microstructure and mechanical property of aluminum–steel lap joint made by gas metal arc welding | |
| Günther et al. | Hot wire-assisted gas metal arc welding of hypereutectic FeCrC hardfacing alloys: Microstructure and wear properties | |
| Song et al. | Interfacial microstructure and mechanical property of Ti6Al4V/A6061 dissimilar joint by direct laser brazing without filler metal and groove | |
| RU2588978C2 (en) | Method for hybrid laser-arc welding of parts from aluminised steel with wire containing gamma-phase forming elements, and gas containing less than 10% nitrogen or oxygen | |
| JP6177925B2 (en) | Composite welding wire | |
| RU2679503C2 (en) | Precipitation strengthened nickel based welding material for fusion welding of superalloys | |
| Manikandan et al. | Investigation of microstructure and mechanical properties of super alloy C-276 by continuous Nd: YAG laser welding | |
| Gopi et al. | Measurement of hardness, wear rate and coefficient of friction of surface refined Al-Cu alloy | |
| De Jesus et al. | Effect of tool geometry on friction stir processing and fatigue strength of MIG T welds on Al alloys | |
| RU2699474C1 (en) | Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides | |
| Rahni et al. | Effect of filler metal on microstructure and mechanical properties of manganese–aluminum bronze repair welds | |
| CA2902152C (en) | Low carbon boron bearing nickel based welding material | |
| Arunkumar et al. | Comparative study on transverse shrinkage, mechanical and metallurgical properties of AA2219 aluminium weld joints prepared by gas tungsten arc and gas metal arc welding processes | |
| RU2670317C1 (en) | Method of intermetallid alloys facing on the basis of the titan-copper system | |
| RU2731399C1 (en) | Method of obtaining heat-resistant wear-resistant layer based on titanium aluminides on titanium and titanium alloy | |
| RU2783836C1 (en) | Method for producing a heat-resistant wear-resistant layer based on titanium aluminides on titanium and titanium alloy | |
| RU2414336C1 (en) | Method of producing wear resistant heatproof coats | |
| Pickin et al. | Control of weld composition when arc welding high strength aluminium alloys using multiple filler wires | |
| Soltani et al. | The effect of thermal frequency and current amplitude on weldability, microstructural evolution and mechanical properties of AA7075 alloy joint in DP-GMAW process | |
| JP6463648B2 (en) | Filling method | |
| Xu et al. | Post-heat treatment of arc-sprayed coating prepared by the wires combination of Mg-cathode and Al-anode to form protective intermetallic layers | |
| RU2327551C2 (en) | Method of electric arc overlaying of wear resistant coating | |
| Wang et al. | Laser-MIG arc hybrid brazing-fusion welding of Al alloy to galvanized steel with different filler metals | |
| RU2416501C2 (en) | Building up of wear resistant coats | |
| RU2429954C2 (en) | Surfacing method of wear-resistant coatings |