Микроструктура металла шва исследуемых разноименных соеди­нений представляет собой мартенситную а-фазу. Микроструктура основных металлов ВТ22 и ВТ 14 — мелкозернистая, двухфазная; в зоне термического влияния на­блюдается рекристаллизованная зона за счет нагрева при сварке. Микроструктура основного мате­риала ОТ4 — крупнозернистая; в зоне термического влияния рекри­сталлизации не наблюдается, так как основной материал имеет круп­нозернистую структуру с малой степенью деформации; микрострук­тура металла зоны термического влияния со стороны сплава ВТ5Л —однофазная, такая же, как и у основного металла.

Результаты, полученные при электронно-лучевой сварке жаро­прочных двухфазных титановых сплавов ВТ9 и ВТ18у толщиной 15 мм, приведены в работе [151]. Сварку выполняли на установке ЭЛУ-4 с источником СП-30 за один проход на остающейся подкладке на режиме: 1СВ = 270 мА, UyCK=30 кВ, vCB= 40 м/ч. Сварные соеди­нения сплавов ВТ9 + ВТ18у непосредственно после сварки имели довольно высокие механические свойства.  Для сопоставления в табл. 15 приведены свойства основного ме­талла ВТ9 и ВТ18у и сварных соединений однородных сплавов, вы­полненных электронно-лучевой сваркой (б = 15 мм).

При испытании на кратковременный разрыв разрушение сварных соединений разноименных сплавов ВТ9 + ВТ18у происходит по ос­новному металлу ВТ18у, что связано с более низкой его прочностью по сравнению с прочностью ВТ9. Ударная вязкость металла шва со­ставляет 210—350 кДж/м2, что практически соответствует значениям ударной вязкости основного металла.

С целью снижения остаточных напряжений сварные разноимен­ные соединения подвергали отжигу. Скорость охлаждения с печью была выбрана с учетом реальных условий охлаждения (4—5 °С/мин). Установлено, что ударная вязкость имеет несколько большие значе­ния после высокотемпературного отжига (ап = 160-5-310 кДж/м2), чем после низкотемпературного (аи = 130–210 кДж/м2).

При испытании на длительную (100 ч) прочность разрушение сварных соединений происходит как по сплаву ВТ9, так и по сплаву ВТ18у. При температуре 500 °С после всех опробованных режимов термообработки ав = 540 МПа. Однако при отжиге с последующим охлаждением с печью наблюдается снижение жаропрочности (ов ~ ^ 500 МПа). Испытание при температуре 600 °С показало, что пре­дел длительной прочности составил 5>200 МПа независимо от режи­мов термообработки.

Приведенные данные показывают, что электронно-лучевая сварка жаропрочных титановых сплавов ВТ9 + ВТ18у толщиной 15 мм обеспечивает получение качественных сварных соединений. С целью повышения пластичности сварных соединений и снятия остаточных напряжений сварные соединения необходимо подвергать высокотем­пературному отжигу. Длительная прочность таких соединений при 500 °С находится на уровне прочности сварных соединений сплава ВТ9 (ав = 540 МПа), а при 600 °С несколько ниже, чем у сварного соединения сплава ВТ18у (ов = 200 МПа).

Страницы: 1 2 3