SU1031665A1 - Способ местной защиты титановых сплавов с обратной стороны шва при сварке - Google Patents

Abstract

СПОСОБ МЕСТНОЙ ЗАЩИТЫ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ С ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ ШВА ПРИ СВАРКЕ, при котором самоудерживающеес  покрытие в виде флюс-пасты нанос т на защищаемые поверхности, отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  полного провара при сварке стыковых соединений, покрытие выполн ют двухслойным, причем первый слой нанос т узкой полосой на свариваемые кромки только в зоне требуемого провара и выполн ют на основе титанового порощка.

Description

оо а

О5

ел

Изобретение относитс  к сварке плавлением и может быть использовано при сварке сложных титановых узловбез применени  камер с контролируемой атмосферой.

В современной сварочной технологии при сварке титановых узлов все чаще вместо дорогосто щих камер с контролируемой атмосферой примен ют способь местной защиты металла от атмосферы воздуха.

Известен способ местной защиты титановых сплавов с обратной стороны шва с помощью «карманов из газонепроницаемых материалов 1.

Недостатком известного способа   вл етс  его сложность и недостаточное качество защиты.

Известен также способ местной защиты титановых сплавов с обратной стороны щва при сварке, согласно которому самоудерживающеес  покрытие в виде флюс-пасты нанос т на защищаемые поверхности 2.

Недостаток указанного способа заключаетс  в том, что при одноп}эоходной (с полным приваром) сварке стыковых соединений из титановых сплавов на оптимальдл  данной толщины металла режиме, который определ етс  как щириной щва, так и его коэффициентом формы, и с защитой обратной стороны щва флюсовым покрытием наблюдаетс  несплавление кромок со стороны корн  щва, т. е. не формируетс  обратный валик. Это  вл етс  следствием не только условий теплопередачи на границе металл - расплавленный флюс, но и в больщой степени окислени  кромок кислородом атмосферы в процессе нагрева флюса до его расплавлени  (диффузи  через пустоты между гранулами флюса). При этом интенсивность окислени  значительна, так как в силу низкой теплопроводности титана , условий на границе металл - флюс и опережени  во времени фазой нагрева металла фазы плавлени  флюса температура кромок с обратной стороны щва в момент образовани  сплощного сло  расплавленного флюса достаточно велика и может значительно превыщать температуру перехода флюса в жидкое состо ние. Нельз  также исключить диффузию кислорода через флюсовой расплав в процессе сварки. Окисленные кромки имеют более высокую температуру плавлени  и хуже смачиваютс  расплавленным металлом, что преп тствует формированию обратного валика.

Цель изобретени  - обеспечение полного провара при сварке стыковых соединений .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу местной защиты титановых сплавов с обратной стороны шва при сварке, .при котором самоудерживаюи еес  :(1Кр1лтие в виде флюс-пасты нанос т на , г.шлцаемые поверхности, покрытие выполь от двухслойным, причем первый слой на: :ч- т узкой полосой на св гжваемые кромки только в зоне требуемого провара и выполн ют на основе титанового порощка.

Дл  определени  оптимального количественного соотнощени  компонентов в покрытии проводилась аргонно-дугова  сварка плоских образцов из сплава БТ 20 толщиной 2 мм, защищенных с обратной стороны шва исследуемым покрытием, с последующей оценкой прочностных и пластических свойств сварных соединений путем определени  предела прочности при статическом разрыве и угла загиба при статическом изгибе.

Полученные прочностные и пластические характеристики сваренных таким путем соединений соответствуют требовани м, предъ вл емым к сварным соединени м техническими услови ми, действующими в отрасли .

Соотношение компонентов в сло х поQ крытий следущее, вес.%:

Первый слой. Титановый порошок27 ,5 Акрилова  смола72,5 Второй слой. Кальций фтористый76 5 Натрий хлористый4 Акрилова  смола 20 В указанных примерах защитных покрытий в качестве св зующего использовали акриловую смолу типа БМК-5 (3 вес./о), разведенную на растворителе Р-5 (77 вес.%) 0 а в качестве титанового порошка - порошок типа ПТМ.

Покрытие нанос т перед сваркой на металл с обратной стороны шва. При этом ширина покрытой зоны должна быть не менее ширины зоны высокотемпературного взаимодействи  металла с атмосферой, а толщина не менее 1,7-2 мм.

Ширина первого сло  (на основе титанового порошка) должна быть не менее 4-5 мм, толщина не менее 0,8-1 мм. Материал галогенидного наполнител  представл ет собой порошок с диаметром гранул 0,10-0,15 мм.

Покрытие наноситс  шаблонным шпателем методом обмазки. Сушка каждого сло  покрыти  осуществл етс  при Т 200°С в 5 течение 20 мин или при комнатной температуре в течение 8 ч.

Первый слой покрыти  в этом случае обеспечивает дополнительную защиту шва от кислорода и способствует формированию обратного валика. Это объ сн етс  тем, что титановый порошок, име  такое же, как основной металл, химическое средство к кислороду , но значительно большую (в силу тонкой гранул ции) активную поверхность, в процессе сварочного нагрева окисл етс  С кислородом, проникшим к зоне формировани  обратной стороны щва. Этим первый слой преп тствует проникновению значительной части кислорода к кромкам и их , 103 i окислению. При этом больша  часть окислов порошка переходит в расплавленный флюс, так как окислы титана хорошо растворимы в растворах фторидов щелочноземельных металлов, в данном случае кальци . Размер первого сло  (количество титанового порошка) беретс  таким, чтобы осуществл ема  дополнительна  заш.ита обеспечивала сплавление кромок и качествен1665 4 ное формирование обратной стороны шва. Например, при аргонно-дуговой сварке сплава ВТ20 с толш,иной листа 2 мм ширина первого сло  составл ет 4-5 мм, а толщина - 0,8-1,0 мм. После сварки первый слой удал етс  вместе с остальной частью покрыти  механическим путем.

Claims (1)

1. СПОСОБ МЕСТНОЙ ЗАШИТЫ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ С ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ ШВА ПРИ СВАРКЕ, при котором самоудерживающееся покрытие в виде флюс-пасты наносят на защищаемые поверхности, отличающийся тем, что, с целью обеспечения полного провара при сварке стыковых соединений, покрытие выполняют двухслойным, причем первый слой наносят узкой полосой на свариваемые кромки только в зоне требуемого провара и выполняют на основе титанового порошка.

   оэ

   СЛ