Способ сварки плавлением в стыктитана и его сплавов c нержавеющимии жаропрочными сталями и сплавами

Способ сварки плавлением в стыктитана и его сплавов c нержавеющимии жаропрочными сталями и сплавами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ц793730

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.02.79 (21) 2723502/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл, В 23 К 9/02

Государственный комитет (53) УДК 621.791.75 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Г. Стрижевская, P. С. Курочко, Л. Б. Журавлева, В. П. Батраков, Л, Я. Гурвич, Ф. Р. Куликов, И. П. Дружинина и Е. Б. Фролов

4В (71) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ ВСТЪ|К ТИТА

И ЕГО СПЛАВОВ С НЕРЖАВЕЮЩИМИ И ЖАРОПРОЧНЬ

СТАЛЯМИ И СПЛАВАМИ

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано преимущественно для сварки изделий из титана и его сплавов с нержавеющими и жаропрочными сталями и сплавами.

Известен способ сварки плавлением встык титана и его сплавов с нержавеющими и жаропрочными сталями и сплавами с применением промежуточной вставки из двух металлов (биметалла), в которой со 10 стороны титана используют коррозионностойкий сплав ванадия с хромом при содержании последнего от 5 до 20 вес. /о, а со стороны стали — малоуглеродистую безникелевую нержавеющую сталь, легирован- 15 ную ванадием (1).

Однако этот способ не обеспечивает длительной работоспособности сварных соединений при повышенных температурах в связи с термической нестабильностью механи- 20 ческих свойств сварных соединений ванадиевого сплава, легированного хромом с титаном.

Сварные соединения ванадиевого сплава, легированного хромом с титаном, подвер- 25 жены охрупчиванию под воздействием высоких температур, что связано с распадом метастабильной Р-фазы металла шва и выделением интерметаллидного соединения

TiCr2. 30

Целью изобретения является повышение рабочей температуры и термической стабильности механических свойств сварных соединений изделий преимущественно: ри повышенных температурах.

Это достигается тем, что для промежуточной вставки со стороны титана используют коррозионностойкий сплав ванадия с ниобием при содержании ниобия от 3 до

17 вес.о/о. Сварные соединения ванадиевого сплава, легированного ниобием с титаном, имеют стабильную Р-фазу в металле шва и не схрупчиваются при длительных нагревах.

Экспериментальная проверка показала, что ванадиевый сплав, легированный ниобием, хорошо сваривается с титаном и сталью при ограничении содержания ниобия в металле шва со сталью в пределах до Зо/о.

Сварные соединения обладают термически стабильными механическими свойствами при длительных нагревах в воздушной атмосфере при температуре порядка 250 С.

Сравнительные данные по термической стабильности механических свойств нри

250 С сварных соединений титана со сталью, выполненных с применением предлагаемого сплава и известного, приведены в табл. 1 (нагрев в воздушной атмосфере).

793730

Таблица 1 ов>

Соединяемые металлы

Угол (а) 2000

3000

Сплав кг загиба, мм

140 †1

160 †1

110 †1

100 †1

100 †1

90 — 120

120 †1

120 †1

140 †1

100 †1

90 — 110

90 — 100

80 — 100

140 †1

120 †1

120 †1

110 †1

80 — 110

90 — 120

120 †1

90 — 120

70 — 110

70 — 90

70 — 90

ЗЬ1Ь+ О Т4

8Nb+OT4

17Nb+OT4

3Nb+ Х15Н5Д2Т

8Nb+15H5jI2T

17Ь1Ь+Х15Н5Д2Т

8Nb+ ОХ18Ф2Т

Предлагаемы й

47 — 49

44 — 46

43 — 46

41 — 43

46 — 48

42 — 45

48 — 50

43 — 47

О Т4+ V8Nb+ Х1565Д2Т

ОТ4+ V8Nb+ ОХ18Ф21

V10Cr pOT4

V10Cr+ ОХ18Ф2Т

Т4+ Ч10Сг+ОХ18Ф2Т

Известны й

30 — 50

10 — 100

20 — 30

30 — 70

50 — 70

150 †1

50 — 60

110 †1

39 — 41

43 — 46

28 — 33

44 — 48 держке 100 ч на пластичность сварных соединений, выполненных с применением предлагаемого сплава и известного, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Угол загиба, после нагрева при, С

Соединяемые металлы

Сплав исходный

350

250

100

140

140

V8Nb+ V8Nb

Ч8МЬ -+- О Т4

ОТ4+- VSNb -+Х15Н5Д2 Т

Предлагаемы й

ЗО

ЗО

Известный

VI0Cr+ V10Cr

V10C+OT4

О Т4+ Ч1005+ Х15Н5Д2Т

Применение ванадиевого сплава V8Nb при сварке. титанового сплава ОТ4 с нержавеющей сталью повышает рабочую температуру и стабильность механических свойств сварных соединений при повышен- 10 ных температурах.

Сварные соединения предлагаемого сплава ванадия, легированного ниобием в сочетании с титановым сплавом, допускают более высокую рабочую температуру.

Влияние температуры нагрева при выЭкспериментальная проверка также показала высокую коррозионную стойкость сварных соединений ОТ4+ Ч8Х5+Х15Н5Д2Т в 15 атмосферных условиях в сочетании с периодическим нагревом при 250 С.

Способ может быть рекомендован для сварки титана и его сплавов с нержавею- 20 щими и жаропрочными сталями и сплавами в сварных конструкциях, работающих при повышенных температурах.

После выдержки при 250 С, ч

Формула изобретения

Способ сварки плавлением встык титана и его сплавов с нержавеющими и жаропрочными сталями и сплавами с применением промежуточной вставки из биметалла, состоящей со стороны титана из слоя сплава ванадия, а со стороны стали — из малоуглеродистого сплава, о т л и ч а ющи и ся тем, что, с целью повышения рабочей температуры и термической стабильности механических свойств, используют сплав ванадия, легированный ниобием в количестве 3 — 17 вес.о о.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 522012, кл. В 23 К 9/02, 21.03,1975 (прототип).