Структура и свойства сварных соединений высокопрочных двухфазных титановых сплавов, выполненных ЭЛС и ТИГ

Abstract

Современные двухфазные высоколегированные сплавы на основе титана характеризуются высокой удельной прочностью, термический цикл сварки приводит к изменению структур металла шва и зоны термического влияния, а также ухудшению механических характеристик соединения. В работе оценивали свойства сварных соединений титановых сплавов ВТ 23, Т110 и высоколегированного сплава Ti–6,5Al–3Mo–2,5V–4Nb–1Cr–1Fe–2,5Zr, выполненных электронно-лучевой и аргонодуговой сваркой. В металле шва и ЗТВ соединений высоколегированного титанового сплава Ti–6,5Al–3Mo–2,5V–4Nb–1Cr–1Fe–2,5Zr, выполненных методом АДС, формируется структура с преобладанием метастабильной ? фазы и низкими значениями прочности и ударной вязкости, соединения требуют применения высокотемпературного послесварочного отжига с температурой не менее 900 °С. Соединения сплава ВТ 23 имеют высокие значения прочности и ударной вязкости. Высокопрочный титановый сплав Т110 характеризуется хорошей свариваемостью при ЭЛС и АДС, имеет после отжига высокие значения ударной вязкости металла шва и ЗТВ , при этом прочность сварных соединений на уровне 0,9 прочности основного металла.

Modern two-phase high-alloyed alloys based on titanium are characterized by a high specific strength. The thermal cycle of welding results in change of structures of weld and HAZ metal and also in deterioration of mechanical characteristics of the joint. In the work the properties of welded joints of titanium alloys VT23, T110 and high-alloyed alloy Ti-6.5Al-3Mo-2.5V-4Nb-1Cr-1Fe-2.5Zr, produced using electron beam and argon arc welding, were evaluated. In weld and HAZ metal of the TIG-welded joints of alloy Ti-6.5Al-3Mo-2.5V-4Nb-1Cr-1Fe-2.5Zr, the structure is formed with a predominance of metastable b-phase and low values of strength and impact toughness, the joints require postweld high-temperature annealing at temperature of not less than 900 °C. The joints of VT23 alloy have high values of strength and impact toughness. High-strength titanium alloy T110 is characterized by good weldability in EBW and TIG welding, has high values of impact toughness of weld metal and HAZ after annealing, the strength of welded joints is at the level of 0.9 of base metal strength.