Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере
С помощью исследований установлено, что для получения сваркой взрывом качественного соединения стали с титаном на крупногабаритных заготовках необходимо вести этот процесс в среде защитного газа. Использование метода ловушек позволило установить, что при сварке взрывом на воздухе из-за горения части...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2009
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100962 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере / О.Л. Первухина, Л.Б. Первухин, А.А. Бердыченко, Л.Д. Добрушин, В.Г. Петушков, Ю.И. Фадеенко // Автоматическая сварка. — 2009. — № 11 (679). — С. 22-26. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860049878061678592 |
|---|---|
| author | Первухина, О.Л. Первухин, Л.Б. Бердыченко, А.А. Добрушин, Л.Д. Петушков, В.Г. Фадеенко, Ю.И. |
| author_facet | Первухина, О.Л. Первухин, Л.Б. Бердыченко, А.А. Добрушин, Л.Д. Петушков, В.Г. Фадеенко, Ю.И. |
| citation_txt | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере / О.Л. Первухина, Л.Б. Первухин, А.А. Бердыченко, Л.Д. Добрушин, В.Г. Петушков, Ю.И. Фадеенко // Автоматическая сварка. — 2009. — № 11 (679). — С. 22-26. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | С помощью исследований установлено, что для получения сваркой взрывом качественного соединения стали с титаном на крупногабаритных заготовках необходимо вести этот процесс в среде защитного газа. Использование метода ловушек позволило установить, что при сварке взрывом на воздухе из-за горения частиц и поверхности титана в ударно-сжатом газе в сварочном зазоре впереди точки контакта происходит преимущественный нагрев поверхности титана вследствие его низкой теплопроводности. Это приводит к неодинаковому изменению твердости свариваемых материалов впереди точки контакта и смене механизма высокоскоростного соударения из состояния твердый–твердый в мягкий–твердый. Введение в сварочный зазор инертного газа исключает горение титана и обеспечивает качественную сварку на неограниченных поверхностях. Приведены свойства изготовляемого биметалла сталь–титан в среде аргона.
As proved by investigations, to produce a sound joint between steel and titanium on large-sized blanks by explosion welding, it is necessary to perform this process in a shielding gas atmosphere. The use of the trap method made it possible to establish that, when performing explosion welding in air, burning of particles and surface of titanium in the shock-compressed gas in the welding gap ahead of the contact point causes preferential heating of the titanium surface, which is attributable to low thermal conductivity of titanium. This leads to non-uniform variations in hardness of the materials welded ahead of the contact point, as well as to a change of the high-velocity collision mechanism from the solid-solid state to the soft-solid one. Adding an inert gas into the welding gap prevents burning of titanium and provides quality welding on unlimited surfaces. Properties of the produced steel-titanium bimetal in argon atmosphere are given.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:59:27Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791.76:621.7.044.2
ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ВЗРЫВОМ СТАЛИ С ТИТАНОМ
В ЗАЩИТНОЙ АТМОСФЕРЕ
О. Л. ПЕРВУХИНА, канд. техн. наук, Л. Б. ПЕРВУХИН, д-р техн. наук
(Ин-т структур. макрокинетики и пробл. материаловедения РАН, г. Черноголовка, РФ),
А. А. БЕРДЫЧЕНКО, канд. техн. наук (Алтайский гос. техн. ун-т, г. Барнаул, РФ),
Л. Д. ДОБРУШИН, В. Г. ПЕТУШКОВ, доктора техн. наук, Ю. И. ФАДЕЕНКО, канд. физ.-мат. наук
(Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины)
С помощью исследований установлено, что для получения сваркой взрывом качественного соединения стали с
титаном на крупногабаритных заготовках необходимо вести этот процесс в среде защитного газа. Использование
метода ловушек позволило установить, что при сварке взрывом на воздухе из-за горения частиц и поверхности
титана в ударно-сжатом газе в сварочном зазоре впереди точки контакта происходит преимущественный нагрев
поверхности титана вследствие его низкой теплопроводности. Это приводит к неодинаковому изменению твердости
свариваемых материалов впереди точки контакта и смене механизма высокоскоростного соударения из состояния
твердый–твердый в мягкий–твердый. Введение в сварочный зазор инертного газа исключает горение титана и
обеспечивает качественную сварку на неограниченных поверхностях. Приведены свойства изготовляемого биметалла
сталь–титан в среде аргона.
К л ю ч е в ы е с л о в а : сварка взрывом, сталь, титан,
инертный газ, интерметаллиды, сварочный зазор, точка
контакта, горение частиц
При применении сварки взрывом для производ-
ства крупногабаритных листов биметалла с пла-
кирующим слоем из титана имеет место снижение
качества сварного соединения по мере удаления
от начала процесса сварки — точки иницииро-
вания заряда [1]. На расстоянии более 1 м от этой
точки отмечается снижение механических свойств
сварного соединения и даже разрушение плаки-
рующего слоя. Эти изменения сопровождаются
увеличением размера вихревых зон вплоть до об-
разования сплошной прослойки оплавленного ме-
талла. Как следует из работы [2], одной из причин
выявленной нестабильности является образование
интерметаллида Fe–Ti на контактной поверхнос-
ти. Улучшение качества обработки свариваемых
поверхностей и изменение режима сварки нес-
колько улучшали положение, но полностью ус-
транить масштабный эффект не удалось.
В работе [3] на основании экспериментальных
данных, полученных при сварке взрывом пластин
титана с титаном, показана теоретическая возмож-
ность воспламенения и горения мелкодисперсных
частиц титана за счет взаимодействия с кисло-
родом и азотом воздуха. В этой зоне создаются
высокие температуры, давление и происходят
сложные физико-химические процессы, непосред-
ственное наблюдение за которыми затруднено из-
за наличия воздушной ударной волны и продуктов
детонации. В этом случае основная роль при
исследовании процессов, происходящих в свароч-
ном зазоре, отводится косвенным методам, т. е.
изучению конечных продуктов реакции.
Для исследования процессов, происходящих
впереди точки контакта, в работе [4] применен
метод ловушек, позволяющий зафиксировать на
поверхности ловушки продукты, которые выно-
сятся ударно-сжатым газом из сварочного зазора.
В настоящих исследованиях использован мо-
дернизированный вариант ловушек (рис. 1), ко-
торый позволил устанавливать их при сварке
взрывом крупногабаритных листов, не нарушая
технологию производства биметалла, и изменять
атмосферу в сварочном зазоре. Листы 1 (плаки-
рующий слой — титан, основной слой — сталь)
располагали с зазором h на опоре из песка. По
длинным сторонам свариваемых пластин зазор
герметизировали приваркой пластин 6; с торца,
противоположного точке инициирования заряда,
устанавливали ловушку 5, состоящую из сварен-
ных под углом пластин. На верхней пластине рас-
полагали заряд взрывчатого вещества (ВВ) 3 за-
данным слоем и детонатор 2. Ловушка от прямого
действия продуктов детонации была защищена
слоем песка 4. При необходимости сварочный за-
© О. Л. Первухина, Л. Б. Первухин, А. А. Бердыченко, Л. Д. Добрушин, В. Г. Петушков, Ю. И. Фадеенко, 2009
Рис. 1. Схема сварки взрывом с ловушкой: 1 — свариваемые
листы из стали и титана; 2 — детонатор; 3 — заряд ВВ; 4 —
песок; 5 — ловушка; 6 — боковые пластины
22 11/2009
зор заполняли аргоном. Наличие пластин 6 иск-
лючает разгрузку в боковые стороны пластины
и вылет продуктов реакции из сварочного зазора.
Длинная ловушка позволяет не только ловить вы-
летающие из зазора частицы, но и проследить ди-
намику их осаждения на поверхность ловушки.
При соударении пластин в режиме сварки
взрывом в сварочном зазоре впереди точки кон-
такта образуется ударно-сжатый газ, насыщенный
мелкодисперсными частицами, которые удаляют-
ся с поверхности соударяющихся материалов.
На пластинах ловушки после взрыва замеряли
толщину напыленного слоя, фиксировали его кон-
фигурацию, затем вырезали образцы, на которых
с помощью оптической и электронной микрос-
копии, микрорентгеноспектрального анализа и из-
мерений микротвердости определяли состав и
структуру продуктов на поверхности ловушек, а
также структуру соединения листов.
Метод ловушек позволил исследовать состав на-
пыленного слоя на поверхности пластин ловушек,
определяемый процессом лавинообразного горения
дисперсных частиц титана в сварочном зазоре, ко-
торый приводит к нарушению термодинамического
равновесия и процесса образования соединения.
Введение инертного газа в сварочный зазор иск-
лючает процесс горения частиц титана, что обес-
печивает стабильные условия сварки по всей по-
верхности соединяемых пластин.
При сварке взрывом на воздухе на поверхности
обеих пластин ловушки выявили наличие сплош-
ного матового пористого покрытия с сеткой мик-
ротрещин (рис. 2, а, г) шириной 40…50 мкм, пе-
реходящего в отдельные струи. Толщина этого
покрытия неравномерна и составляет 20…50 мкм.
Граница раздела между покрытием и материалом
ловушки четкая, структура ее пористая (рис. 2,
б). Материал покрытия имеет микротвердость
5000…7000 МПа (микротвердость титана — HV
1800 МПа, стали — HV 1200 МПа).
Химический и микрорентгеноспектральный
анализы состава покрытия показали, что оно сос-
тоит из различных оксидов титана TiO, Ti3O, Ti2O
(рис. 3, а). На поверхности покрытия наблюда-
ются отдельные включения в виде застывших
струй из карбооксидов железа и глобул, состоя-
щих из оксидов титана (рис. 2, а, в). Наличие
фаз чистого железа и титана, их твердых раст-
воров и соединений в структуре покрытия не вы-
явлено.
Исследование механических свойств получен-
ного сварного соединения показало, что с уда-
лением от точки инициирования заряда ВВ проч-
ность биметалла на отрыв падает с 300 до 1 МПа,
возрастают амплитуда волн и количество оплав-
ленных участков в зоне соединения. Кроме того,
имеются хаотично расположенные участки-неп-
ровары, имеющие вид вздутий, а также повреж-
дения плакирующего слоя в виде разрывов и сви-
щей. В микроструктуре сварного шва образуются
прослойки интерметаллида.
При сварке взрывом листов сталь–титан в сре-
де аргона при визуальном осмотре поверхности
ловушек изменений не выявили. При металлог-
Рис. 2. Характерная поверхность ловушки (а, г), то же с отдельными включениями в виде струй и глобул (в) и микроструктура
поперечного сечения границы раздела (б) в образцах сталь–титан, полученных сваркой взрывом в атмосфере воздуха
11/2009 23
рафическом исследовании обнаружены только
следы исходной механической обработки (рис. 4,
а). Химический анализ также не выявил наличие
поверхностного слоя с составом, отличающимся
от состава металла ловушки. Микрорентгеносп-
ктральным анализом на поверхности ловушек за-
фиксированы железо и его соединения с азотом
Fe3N (рис. 3, б). Прочность соединения на срез
составляет 190…250 МПа, на отрыв 250…350
МПа. В структуре соединения на начальных и ко-
нечных участках листа не выявлено интерметал-
лидных фаз, включений оксидов и нитридов титана
(рис. 4, б).
В настоящее время накоплен большой экспе-
риментальный и теоретический материал по воп-
росу формирования соединения при сварке взры-
вом и образования характерного волнообразного
соединения. В зоне соударения при сварке взры-
вом развивается высокое давление, происходит
интенсивная пластическая деформация, которая
сопровождается значительным повышением тем-
пературы металлов в зоне соударения.
С целью анализа полученных эксперименталь-
ных данных рассмотрим процессы, которые про-
исходят при сварке взрывом. Схватывание метал-
лов рассматривается как частный случай топо-
химических реакций при сварке давлением, для
которых характерна трехстадийность процесса
формирования прочных связей между атомами со-
единяемых металлов: образование физического
контакта; активация контактных поверхностей;
объемное развитие взаимодействия. В образо-
вании соединения при сварке взрывом можно вы-
делить три характерные зоны (рис. 5): I — зона
точки контакта; II — расположенная впереди точ-
ки контакта; III — зона формирования соединения
за точкой контакта.
Наиболее важной с точки зрения получения
прочного соединения является II зона. Источни-
ками тепла здесь являются сжатие газов в зазоре
при метании плакирующего листа q1, аэродина-
мическое торможение частиц в ударно-сжатом га-
зе q2, а также горение дисперсных частиц и по-
верхностных слоев титана в ударно-сжатом газе
q3. Оценка этих величин дана в работе [3]. Из-
менение прочности соединения по длине соеди-
няемых листов указывает, что на некотором рас-
стоянии от начала процесса сварки большинства
пар металлов наступает термодинамическое рав-
новесие, т. е. выделившееся тепло отводится из
зоны соединения даже при сварке на очень жес-
тких режимах. Одна часть тепла q4 уносится из
зоны соединения ударно-сжатым газом, насыщен-
ным дисперсными частицами металла, а другая
тепла q5 переходит в соединение в виде литых
включений или вихревых зон. Оценить q4 и q5
в первом приближении возможно по данным ра-
боты [5] для заданного режима сварки. Тепло от
ударно-сжатого газа q6, расходуемое на нагрев по-
Рис. 3. Рентгенограмма поверхности ловушки после сварки
титана со сталью в атмосфере воздуха (а) и в среде аргона (б)
Рис. 4. Микроструктура поверхности ловушки (а) и соединения стали с титаном (б) (сварка в среде аргона)
24 11/2009
верхностей впереди точки контакта, уходит в сва-
риваемые материалы.
Таким образом, для обеспечения процесса
сварки необходимо наличие термодинамического
равновесия впереди точки контакта, т. е. во II
зоне:
q1 + q2 + q3 – q4 – q5 – q6 = 0.
При сварке титана это равновесие нарушается
из-за резкого возрастания значения q3 за счет го-
рения частиц и поверхности титана в ударно-сжа-
том газе. Увеличение жесткости режима увели-
чивает поток тепла со знаком +, но одновременно,
согласно [5], возрастает q4, т. е. отвод тепла за
счет увеличения количества литых включений в
соединении, что и обеспечивает стабильность
процесса на больших площадях свариваемых
пластин.
Рассмотрение тепловых процессов впереди
точки контакта показывает, что при установив-
шемся режиме сварки взрывом в контакт (I зона)
вступают поверхности, нагретые до определенной
температуры (около 500…700 °С для стали [6]).
Этот факт необходимо учитывать при сварке раз-
личных пар металлов. Следует отметить, что уро-
вень деформации в зоне соединения, который оце-
нивается по структуре его металла, по-видимому,
не влияет на процесс схватывания, а влияет на
формирование соединения.
Сравнивая полученные результаты с резуль-
татами, полученными при сварке титана с титаном
[7], можно ожидать снижения отрицательного
влияния горения мелкодисперсных частиц в сва-
рочном зазоре впереди точки контакта, поскольку
замена одной из свариваемых титановых пластин
стальной должна привести к уменьшению в 2 раза
содержания титана в ударно-сжатом газе. Однако
характер покрытия, химический состав и коли-
чественные характеристики покрытия ловушек
оказались идентичными покрытию, полученному
при сварке титана с титаном [7]. Объясняется это
тем, что поверхностный слой титана, участвую-
щий в образовании соединения, характеризуется
значительно меньшей теплопроводностью по
сравнению со сталью и прогревается до значи-
тельно большей температуры, чем сталь. Оценка
по методике [6] прогрева металла за фронтом
ударно-сжатого газа, в котором происходит го-
рение мелкодисперсных частиц титана, показала,
что слой стали толщиной 10 мкм на расстоянии
1 м от начала процесса сварки при скорости точки
контакта 2500 м/с может прогреться примерно до
температуры 500 °С, титана — до 900 °С. С уче-
том тепла от горения мелкодисперсных частиц
титана в сварочном зазоре температура поверх-
ности титана может достигать температуры плав-
ления титана, что приводит к снижению твердости
и прочности титана, а также его плавлению. По-
вышение содержания титана в области ударно-
сжатого газа приводит к его лавинообразному го-
рению. В связи с этим на поверхности ловушки
при сварке взрывом в атмосфере воздуха фор-
мируется сплошное покрытие из оксида титана
(см. рис. 2, а, б), имеют место лишь отдельные
включения соединений железа (см. рис. 2, в, г).
Интерметаллиды и дисперсная смесь титана с же-
лезом на поверхности ловушки отсутствуют.
Таким образом, при сварке взрывом титана со
сталью с удалением от начала процесса сварки
происходит изменение механизма сварки (усло-
вий в области образования сварного соединения).
Если на начальных участках процесс можно оха-
рактеризовать как сварку взрывом двух «твердых»
металлов, то по мере продвижения процесса
вследствие горения частиц титана, попавших в
область ударно-сжатого газа, в результате куму-
лятивного эффекта происходит увеличение тем-
пературы ударно-сжатого газа и температуры наг-
рева свариваемых поверхностей впереди точки
контакта вплоть до оплавления. Более интенсив-
ный нагрев титана приводит к значительному сни-
жению его твердости, и дальнейший процесс свар-
ки взрывом можно рассматривать уже как сое-
динение мягкого и твердого металла [8]. При этом
образуется жидкая фаза титана, что еще больше
увеличивает концентрацию мелкодисперсных
частиц титана в области ударно-сжатого газа, по-
вышает его температуру и тепловыделение. Такое
развитие процесса сварки приводит к еще боль-
шему прогреву металла впереди точки контакта,
его значительному оплавлению и нарушению ус-
ловий сварки.
Следует отметить, что нами не установлена
роль азота в процессе горения частиц титана и
железа в сварочном зазоре — соединения азота
не выявлены в ловушках. Однако на поверхности
покрытия ловушки и в соединении в литых вклю-
чениях формируются округлые поры. Это может
быть связано с тем, что при высоких температуре
и давлении азот растворяется в металле. При спаде
давления за точкой контакта и кристаллизации
литых включений, когда растворимость азота сни-
жается, происходит его выделение с появлением
на поверхности покрытия округлых пор. Замена
в сварочном зазоре активного газа инертным ис-
ключает прямое горение дисперсных частиц, что
Рис. 5. Схема образования соединения при сварке взрывом:
I–III — см. в тексте; D — скорость детонации ВВ; v —
скорость ударной волны
11/2009 25
снижает их температуру и возможность иници-
ирования горения за счет газов, растворенных в
частице. В этом случае процесс сварки взрывом
осуществляется в режиме сварки «твердых» ме-
таллов, что позволяет избежать дефектов в круп-
ногабаритных листах биметалла титан–сталь.
На основании проведенных исследований раз-
работана технология производства биметалла
сталь–титан, разработаны и утверждены в уста-
новленном порядке технические условия ТУ
27.81.09.009–2005 «Заготовки двухслойные сталь–
титан, полученные сваркой взрывом». Биметалл
сталь–титан сертифицирован испытательным цен-
тром «ЦНИИТМАШ–Аналитика–Прочность»
(сертификат соответствия № 16 от 01.03.2005).
Результаты, полученные при производстве биме-
талла, показали, что используемая технология
обеспечивает получение сплошности соединения
по нулевому классу, т. е. отсутствуют дефекты
сплошности соединения, площадь которых пре-
вышает 1 см2. Качество биметалла соответствует
требованиям международных стандартов и тех-
нических условий, в частности, AD Merkblatt W8,
Iuli 1987, спецификации 1264 (Германия), NC-501
(Франция). Сплошность соединения слоев сост-
авляет 100 % по нулевому классу. Прочность со-
единения, определенная в различных зонах листа,
на срез — не ниже 150 МПа, на отрыв — выше
250 МПа (таблица). Структура зоны соединения
волнообразная без хрупких включений.
1. Кудинов В. М., Коротеев А. Я. Сварка взрывом в метал-
лургии. — М.: Металлургия, 1978. — 168 с.
2. Дерибас А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом. —
Новосибирск: Наука, 1980. — 222 с.
3. О возможном возгорании выбрасываемых в зазор час-
тиц металла при сварке титана взрывом / А. А. Берды-
ченко, Л. Б. Первухин, А. А. Штерцер, Б. С. Злобин //
Физ. горения и взрыва. — 2003. — 39, № 2. — С. 128–
136.
4. Влияние состава атмосферы на образование соединения
титана со сталью при сварке взрывом / О. Л. Первухина,
А. А. Бердыченко, Л. Б. Первухин, Д. В. Олейников //
Сварка взрывом и свойства сварных соединений:
Межвуз. сб. науч. ст. — Волгоград: ВолгГТУ, 2006. —
С. 59–64.
5. Конон Ю. А., Первухин Л. Б., Чудновский А. Д. Сварка
взрывом / Под ред. В. М. Кудинова. — М.: Машиностро-
ение, 1987. — 216 с.
6. Ишуткин С. Н., Кирко В. И., Симонов В. А. Исследова-
ние теплового воздействия ударно-сжатого газа на по-
верхность соударяющихся пластин // Физ. горения и
взрыва. — 1980. — 16, № 6. — С. 69–73.
7. Бердыченко А. А., Первухин Л. Б. Закономерности изме-
нения структуры сварного соединения, полученного
сваркой взрывом, с увеличением его габаритов на при-
мере титана // Сварка взрывом и свойства сварных сое-
динений: Межвуз. сб. науч. тр. — Волгоград: ВолГТУ,
2000. — С. 102–114.
8. Добрушин Л. Д. Прецизионная сварка взрывом конструк-
ций // Автомат. сварка. — 2003. — № 4. — С. 31–34.
As proved by investigations, to produce a sound joint between steel and titanium on large-size billets by explosion
welding, it is necessary to perform this process in a shielding gas atmosphere. The use of the trap method made it
possible to establish that, when performing explosion welding in air, burning of the particles and titanium surface in the
shock-compressed welding gap ahead of the contact point causes preferential heating of the titanium surface, which is
attributable to low thermal conductivity of titanium. This leads to non-uniform variations in hardness of the materials
welded ahead of the contact point, as well as to a change of the high-velocity collision mechanism from the hard-hard
state to the soft-hard one. Adding an inert gas into the welding gap prevents burning of titanium and provides quality
welding on unlimited surfaces. Results of production of the steel-titanium bimetal in argon atmosphere are presented.
Поступила в редакцию 07.09.2009
Механические свойства биметалла сталь–титан
Марка биметалла
(размеры, мм)
Прочность соединения, МПа Угол испытания
на изгиб/боковой изгиб, градна отрыв на срез
09Г2С+ВТ1-0 (35(30+5) 1000 2000) 390…490 155…215 130…135
12Х18Н10Т+ВТ1-0 (55(50+5) 1100 1750) 305…335 180…350 130…135
20+ВТ1-0 (38(30+8) 2700 2900) 250…350 190…250 Свыше 80
20+ВТ1-0 (48(40+8) 1800 3500) 250…350 190…250 Свыше 80
26 11/2009
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100962 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:59:27Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Первухина, О.Л. Первухин, Л.Б. Бердыченко, А.А. Добрушин, Л.Д. Петушков, В.Г. Фадеенко, Ю.И. 2016-05-28T15:46:50Z 2016-05-28T15:46:50Z 2009 Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере / О.Л. Первухина, Л.Б. Первухин, А.А. Бердыченко, Л.Д. Добрушин, В.Г. Петушков, Ю.И. Фадеенко // Автоматическая сварка. — 2009. — № 11 (679). — С. 22-26. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100962 621.791.76:621.7.044.2 С помощью исследований установлено, что для получения сваркой взрывом качественного соединения стали с титаном на крупногабаритных заготовках необходимо вести этот процесс в среде защитного газа. Использование метода ловушек позволило установить, что при сварке взрывом на воздухе из-за горения частиц и поверхности титана в ударно-сжатом газе в сварочном зазоре впереди точки контакта происходит преимущественный нагрев поверхности титана вследствие его низкой теплопроводности. Это приводит к неодинаковому изменению твердости свариваемых материалов впереди точки контакта и смене механизма высокоскоростного соударения из состояния твердый–твердый в мягкий–твердый. Введение в сварочный зазор инертного газа исключает горение титана и обеспечивает качественную сварку на неограниченных поверхностях. Приведены свойства изготовляемого биметалла сталь–титан в среде аргона. As proved by investigations, to produce a sound joint between steel and titanium on large-sized blanks by explosion welding, it is necessary to perform this process in a shielding gas atmosphere. The use of the trap method made it possible to establish that, when performing explosion welding in air, burning of particles and surface of titanium in the shock-compressed gas in the welding gap ahead of the contact point causes preferential heating of the titanium surface, which is attributable to low thermal conductivity of titanium. This leads to non-uniform variations in hardness of the materials welded ahead of the contact point, as well as to a change of the high-velocity collision mechanism from the solid-solid state to the soft-solid one. Adding an inert gas into the welding gap prevents burning of titanium and provides quality welding on unlimited surfaces. Properties of the produced steel-titanium bimetal in argon atmosphere are given. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Научно-технический раздел Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере Features of explosion welding of titanium to steel in a shielding atmosphere Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере Первухина, О.Л. Первухин, Л.Б. Бердыченко, А.А. Добрушин, Л.Д. Петушков, В.Г. Фадеенко, Ю.И. Научно-технический раздел |
| title | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере |
| title_alt | Features of explosion welding of titanium to steel in a shielding atmosphere |
| title_full | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере |
| title_fullStr | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере |
| title_full_unstemmed | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере |
| title_short | Особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере |
| title_sort | особенности сварки взрывом стали с титаном в защитной атмосфере |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100962 |
| work_keys_str_mv | AT pervuhinaol osobennostisvarkivzryvomstalistitanomvzaŝitnoiatmosfere AT pervuhinlb osobennostisvarkivzryvomstalistitanomvzaŝitnoiatmosfere AT berdyčenkoaa osobennostisvarkivzryvomstalistitanomvzaŝitnoiatmosfere AT dobrušinld osobennostisvarkivzryvomstalistitanomvzaŝitnoiatmosfere AT petuškovvg osobennostisvarkivzryvomstalistitanomvzaŝitnoiatmosfere AT fadeenkoûi osobennostisvarkivzryvomstalistitanomvzaŝitnoiatmosfere AT pervuhinaol featuresofexplosionweldingoftitaniumtosteelinashieldingatmosphere AT pervuhinlb featuresofexplosionweldingoftitaniumtosteelinashieldingatmosphere AT berdyčenkoaa featuresofexplosionweldingoftitaniumtosteelinashieldingatmosphere AT dobrušinld featuresofexplosionweldingoftitaniumtosteelinashieldingatmosphere AT petuškovvg featuresofexplosionweldingoftitaniumtosteelinashieldingatmosphere AT fadeenkoûi featuresofexplosionweldingoftitaniumtosteelinashieldingatmosphere |