ВВЕДЕНИЕ 4
1 Обзор литературы 5
1.1 Титан и его сплавы 5
1.2 Особенности сварки титановых сплавов 9
1.3 Виды сварки титановых сплавов 11
1.4 Выбор способа сварки 26
2 Методики исследований и испытаний сварных соединений 28
2.1 Испытание сварного соединения на одноосное статическое
растяжение 28
2.2 Металлографическое исследование 29
2.3 Измерение микротвердости 33
2.4 Испытание на герметичность 34
3 Результаты исследования и проведенные работы 36
3.1 Описание изделия 36
3.2 Сварочные работы 37
3.3 Результаты испытания на герметичность 44
3.4 Результаты испытания сварного соединения на одноосное
статическое растяжение 44
3.5 Результаты металлографического исследования 45
3.6 Результаты измерения микротвердости 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 60
Титановые сплавы находят широкое применение в различных областях производства в частности для изготовления оборудования в химической промышленности. Сварка титановых сплавов имеет ряд технологических сложностей, связанных с физико-химическими особенностями материала. Оптимизация технологии сварки и контроль качества сварных соединений является наиболее актуальными задачами в данной работе.
В настоящее время главными трудностями при сварке титановых сплавов являются высокая химическая активность металла в отношении газов, содержащихся в воздухе (кислорода, азота и водорода) и его повышенная склонность к росту зерна при температуре выше 800-850 °C.
Ввиду своих особенностей при изготовлении очистного анода применялась аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом. Аргоно¬дуговая сварка неплавящимся электродом широко распространена по сравнению с другими способами сварки. Ее простота, маневренность, возможность наблюдения за дугой и ряд других преимуществ явились основанием для ее внедрения во всех отраслях промышленности.
Целью работы является провести исследование структуры и свойств, сварных соединений титана (ВТ1-ВТ1). Результаты исследований будут использованы для оптимизации технологии аргонодуговой сварки очистных анодов на предприятии ООО «Красноярские машиностроительные компоненты».
Задачами работы является провести методики исследования и испытания сварных соединений такие как: испытание на одноосное статическое растяжение, металлографическое исследование, измерение микротвердости, испытание на герметичность.
1 В данной работе, рассмотрены основные свойства титана и его сплавов.
2 Рассмотрены виды сварки, особенности и технологические приемы, применяемые для сварки титана. Показана важность применения защиты сварочной ванны и околошовной зоны при сварке титана с целью устранения вероятности появления трещин.
3 Для выполнения сварочных работ выбрано: способ сварки - аргонодуговая, неплавящиеся вольфрамовые электроды 4 ВЛ ТУ 38-19-27-88, сварочная проволока ВТ1-00 диаметром 3 мм, аргон первого сорта, сварочный аппарат СВАРОГ TIG 250P AC/DC (R62). Экспериментальным путем установлены следующие режимы сварки: сила сварочного тока Ісв= 80-100 А, напряжение на дуге Ug= 12-16 В, расход аргона 10-14 л/мин.
4 Изготовлены образцы-свидетели и опытный образец анода, проведены их исследования и испытания.
5 Проведено испытание анода на герметичность в соответствии с «ОСТ 26-11-14-88 Газовые и жидкостные методы контроля герметичности». Сварной титаново-медный анод признается выдержавшим испытание на герметичность.
6 Проведено испытание сварных образцов на одноосное статическое растяжение на испытательном комплексе LFM 20 в соответствии с ГОСТ 6996-66 «Сварные соединения. Методы определения механических свойств». В результате испытания образцов на одноосное статическое растяжение среднее значение предела прочности (ов) образцов со сварным соединением составило 410 МПа.
7 Проведено металлографическое исследование на металлографическом микроскопе Carl Zeiss Axio Observer Z1m и на РЭМ HITACHI TM1000, при проведении металлографического исследования получены фотографии характерных микроструктур сварных образцов. На большей части образцов- свидетелей изготовленных без применения технологической оснастки обнаружены дефекты типа - непровар.
8 Проведено измерение микротвердости отдельных участков сварного соединения на приборе ПМТ-3 согласно ГОСТ 9450-76 «Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников». Микротвердость (HV) основного металла марки ВТ1 составила 179-189 МПа, а микротвердость сварного шва составила 438-458 МПа.
9 Результаты исследований будут использованы для оптимизации технологии аргонодуговой сварки очистных анодов на предприятии ООО «Красноярские машиностроительные компоненты».
