ВВЕДЕНИЕ 4
1 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ТИТАН-МЕДЬ 6
1.1 Система титан-медь и ее диаграмма состояния 6
1.2 Анализ способов получения покрытий на основе купридов титана 7
1.2.1 Диффузионная металлизация 8
1.2.2 Метод электроискрового осаждения с последующей лазерной обработкой 11
1.2.3 Метод электролитического осаждения с последующим диффузионным отжигом 14
1.2.4 Метод самораспространяющегося высокотемпературного синтеза 16
1.2.5 Сварка взрывом 18
1.2.6 Аргонодуговая наплавка неплавящимся электродом 21
1.3 Покрытия для защиты рабочих поверхностей медных кристаллизаторов 22
2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТОВ 26
2.1 Методика исследования процессов аргонодуговой наплавки неплавящимся электродом сплавов системы Ti-Cu 26
2.2 Методика исследования химического состава наплавленных покрытий 29
2.3 Методика исследования механических и эксплуатационных свойств наплавленных покрытий 29
2.3.1 Методика исследования механических свойств наплавленных покрытий 29
2.3.2 Методика исследования эксплуатационных свойств наплавленных покрытий 30
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ И СВОЙСТВ НАПЛАВЛЕННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Ti-Cu 33
3.1 Исследование процессов наплавки и свойств сплавов системы Ti-Cu с применением присадочной проволоки CuAl8 33
3.2 Исследование процессов наплавки и свойств сплавов системы Ti-Cu с применением присадочной проволоки CuMn13Al7 43
3.3 Исследование процессов наплавки и свойств сплавов системы Ti-Cu с применением присадочной проволоки CuSi3 51
3.4 Исследование процессов наплавки и свойств сплавов системы Ti-Cu с применением присадочной проволоки из технически чистой меди М1 55
3.5 Исследование процессов наплавки и свойств сплавов системы Cu-Ti с применением присадочной проволоки из технически чистого титана ВТ1-0 59
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА НАПЛАВКИ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Cu-Ti 68
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 69
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 70
«Повышение срока службы деталей из меди и титановых сплавов, работающих в условиях повышенного износа и высоких температур, является актуальной задачей для металлургической промышленности.
Одним из перспективных способов решения данной проблемы является нанесение на поверхность деталей покрытий на основе купридов титана. Сплавы на основе купридов титана обладают высокой жаростойкостью и износостойкостью, а также способны работать в условиях агрессивных сред» [1].
«Существует несколько способов получения покрытий на основе купридов титана, а именно: самораспростроняющийся высокотемпературный синтез [1], насыщение в порошковых средах [2], лазерная обработка [3], контактное эвтектическое плавление [4], электролитическое осаждение с последующей термической обработкой и электроискровое осаждение с лазерной обработкой [5,6]. Перечисленные способы позволяют получить качественное интерметаллидное покрытие на основе купридов титана на поверхности медных изделий». Однако данные способы являются дорогостоящими, требуют наличия сложного технологического оборудования, а также имеют ограниченные способности к формообразованию в пределах готового изделия [1, с.33].
Учитывая недостатки существующих способов получения покрытий на основе сплавов системы Ti-Cu, был предложен способ аргонодуговой наплавки купридов титана. Данный способ позволяет управлять геометрическими параметрами, а также химическим и фазовым составом наплавленных слоев. Кроме того данный метод не требует наличия сложного технологического оборудования.
Актуальность исследований данного направления заключается в недостаточной изученности структурно-фазовых превращений, а также недостаточным объемом сведений о влиянии формирующихся структур на свойства покрытий.
Таким образом, целью работы является разработка технологии наплавки покрытий на основе купридов титана за счет исследования процессов формирования и свойств наплавленных сплавов системы Ti-Cu.
1. Способ аргонодуговой наплавки неплавящимся электродом позволяет формировать на поверхности меди и титана покрытия на основе купридов титана удовлетворительного качества.
2. Изменяя режимы наплавки и химический состав присадочных проволок можно управлять геометрическими параметрами, структурой, фазовым составом и свойствами наплавленных сплавов системы Ti-Cu.
3. Наплавленные сплавы системы Ti-Cu обладают высокой твердостью (250-530 HV), повышенной жаростойкостью и износостойкостью.
4. Сплавы системы Ti-Cu, полученные наплавкой, не смачиваются алюминием при активации поверхности флюсом системы NaCl-Na3AlF6-NaF, а также при активации поверхности флюсом NOCOLOK при температуре 720оС.
5. Интерметаллидные сплавы системы титан-медь обладают удовлетворительной термостойкостью и не разрушаются после большого числа циклов нагрева и охлаждения в различных средах.
6. Применение алюминиевой бронзы при наплавке позволяет значительно повысить износостойкость (более чем в 2 раза) и жаростойкость наплавленного металла за счет легирования интерметаллидного сплава алюминием.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
