Способ дуговой сварки сплавов циркония с титаном

Способ дуговой сварки сплавов циркония с титаном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технологии сварки разнородных металлов, а именно титана с цирконием, и может быть использовано в химической промышленности для изготовления титаноциркониевых оболочковых конструкций, заполняемых агрессивными средами. Цель изобретения - повышение ударной вязкости и коррозионной стойкости сварных соединений при изготовлении оболочковых конструкций. Электрод смещают от стыка на величину от 1 до 1,3 толщины соединяемых заготовок в сторону титана, а сварку выполняют со стороны менее агрессивной среды, воздействующей на шов при эксплуатации оболочковой конструкции . Способ позволяет изготавливать целый ряд химических аппаратов комбинированными из титана и циркония. При этом цирконий используется только для изготовления узлов, работающих в наиболее агрес- Ш сивных условиях, а большая часть аппарата выполняется из титана. 2 ил., 1 табл.СЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц4 В23К916

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е, й

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4241806/31-27 (22) 08.05.87 (46) 30.11.88. Бюл. № 44 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) А. Б. Гончаров, М. М. Нероденко, А. П. Оболонский, В. Ф. Кирилюк, В. П. Гаврилов, В. В. Капелюх, В. Д. Стовняга и Н. В. Капелюх (53) 621.791.75 (088.8) (56) Новосадов В. С. и др. Особенности формирования и механические свойства разнородных соединений сплавов циркония, титана и ниобия при аргонодуговой сварке. Физика и химия обработки металлов, 1968, № 2, с. 92 — 100. (54) СПОСОБ ДУГОВОИ СВАРКИ СПЛАВОВ ЦИРКОНИЯ С ТИТАНОМ (57) Изобретение относится к технологии сварки разнородных металлов, а именно

„„SU„„1440643 A 1 титана с цирконием, и может быть использовано в химической промышленности для изготовления титаноциркониевых оболочковых конструкций, заполняемых агрессивными средами. Цель изобретения — повышение ударной вязкости и кор рози он ной стойкости сварных соединений при изготовлении оболочковых конструкций. Электрод смещают от стыка на величину от 1 до 1,3 толщины соединяемых заготовок в сторону титана, а сварку выполняют со стороны менее агрессивной среды, воздействующей на шов при эксплуатации оболочковой конструкции. Способ позволяет изготавливать целый ряд химических аппаратов комбинированными из титана и циркония. При этом цирконий используется только для изготовления узлов, работающих в наиболее агрес- ф сивных условиях, а большая часть аппарата выполняется из титана. 2 ил., 1 табл.

1440643

Изобретение относится к сварке и может быть использовано для изготовления оболочковых конструкций из циркония или сплавов системы цирконий-ниобий с титаном, предназначенных для работы в агрессивных средах.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости и ударной вязкости соединений при сохранении их высокой прочности при сварке оболочковых конструкций, заполняемых агрессивными средами при эксплуатации.

На фиг. 1 изображены подготовляемые к сварке кромки деталей; на фиг. 2 — соединение этих кромок после сварки.

Способ реализуется следующим образом.

Кромки соединяемых листовых заготовок титана 1 и циркония 2 (фиг. 1) устанавливают без зазора. Электрод 3 смещают от стыка в сторону на величину от 1 до 1,3 толщины заготовки. Затем производят аргонодуговую сварку стыка без присадочной проволоки. Сварочную ванну, остывающий участок и корень шва защищают от взаимодействия с активными газами известным способом, обдувом инертным газом, аргоном.

Сварку выполняют, располагая электрод со стороны более агрессивной среды, действующей затем на шов.

Экспериментально установлено, что формирование шва 4 (фиг. 2) происходит следующим образом: с лицевой стороны шва на глубину от 0,5 до 0,8 мм титан сплавляется с цирконием, образуя типичный сварной шов. Ширина оплавляемой кромки циркония при этом составляет от 2 до 3 мм. По мере удаления от поверхности ширина расплавленной кромки циркония снижается и со стороны корня шва соединение формируется сваркой-пайкой, без заметного расплавления циркония.

В таком комбинированном сварном шве высокую коррозионную стойкость оболочковой конструкции обеспечивает корень шва, так как цирконий и титан обладают более высокой коррозионной стойкостью, чем сплав циркония с титаном. Это же позволяет значительно повысить ударную вязкость сварных соединений.

Высокую прочность сварного соединения обеспечивает верхняя часть шва, по существу сплав циркония с титаном, которая непосредственно не контактирует с агрессивной средой.

Пример. По предлагаемому способу производилась аргонодуговая сварка сплава—

2,5 ниобия толщиной 2 мм со сплавом титана BTI-0 неплавящимся вольфрамовым электродом диаметром 4 мм. Электрод смещали от стыка на расстояние В в сторону титана и циркония. Сварку выполняли на режиме: V,д — 0,56 см/с; Ч,д — 140 А: U =

=14В. Сварные соединения испытывали на растяжение, поперек шва, ударный загиб и коррозионную стойкость в производственных условиях в реакторе синтеза уксусной кислоты в растворе, содержащем уксусную кислоту, метанол, йод, соединения CuCl u

FeCl, углекислый газ при температуре 180 С.

Данные приведены в таблице.

С агрессивной средой контактировала только поверхность соединения со стороны шва. Для этого был изготовлен образец в виде трубы с заглушками по торцам. Сварной шов (кольцевой) располагался по центру

20 образца.

Дж

В, мм о, МПа а — z К, мм/год

6 см

0,8б 420,8 45,6 0,21

1 б 420,5 67, 1 0,048

1,3б 420,6 80,3 0,046

1,5б 280* 85,5 0,047

30 "Разрушение образцов при растяжении по центру шва, во всех остальных случаях образцы разрушались по титану.

Из приведенных в таблице данных следует, что у сварных соединений, выполненных по предлагаемому способу, коррозионная стойкость в 4 раза, а ударная вязкость в 2 раза выше.

Формула изобретения

Способ дуговой сварки сплавов циркония с титаном, при котором кромки соединяемых заготовок устанавливают без зазора, смещают электрод от свариваемого стыка и выполняют сварку, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости

45 и ударной вязкости соединений при изготовлении оболочковых конструкций, заполняемых агрессивными средами, электрод смещают на кромку заготовки из титана на величину, равную 1 — 1,3 толщины заготовки, при этом сварку выполняют с наружной стороны конструкции. 1440643

Составитель Г.-Тютченкова

Редактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 6131/15 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4