Влияние температуры нагрева в вакууме на поведение оксидной пленки на поверхности интерметаллидного сплава γ-TiAl

Abstract

В работе рассмотрено влияние температуры нагрева в вакууме и времени выдержки на восстановление оксидной пленки на поверхности интерметаллидного сплава γ-TiAl. Анализ работ по диффузионной сварке алюминидов титана показал, что существует значительный разброс в рекомендованных авторами режимах сварки (температуре, давлении и продолжительности процесса). Проанализировано влияние концентрации кислорода, содержащегося в оксидном слое на контактных поверхностях образцов, на их схватывание в процессе нагрева в вакууме. Экспериментально установлено, что с повышением температуры нагрева предварительно окисленных образцов из алюминида титана с 900 до 1200 °С характер рельефа поверхности в зоне контакта меняется с плоскостного на объемный. Установлено, что нагрев окисленных образцов из интерметаллидного сплава γ-TiAl в условиях вакуума при 1200°С в течение 20 мин под давлением 5 МП а позволяет уменьшить содержание кислорода в стыке в 5 раз с 40,99 до 6,12…7,74 мас.%.

У роботі розглянуто вплив температури нагрівання у вакуумі і часу витримки на відновлення оксидної плівки на поверхні інтерметалідного сплаву γ-TiAl. Аналіз робіт з дифузійного зварювання алюмінідів титану показав, що існують значні розбіжності в рекомендованих авторами режимах зварювання (температурі, тиску і тривалості процесу). Проаналізовано вплив концентрації кисню, що міститься в оксидній плівці на контактних поверхнях зразків, на їх схоплювання в процесі нагрівання у вакуумі. Експериментально встановлено, що з підвищенням температури нагрівання попередньо окислених зразків алюмініду титану з 900 до 1200°С характер рельєфу поверхні в зоні контакту змінюється з площинного на об’ємний. Встановлено, що нагрів окислених зразків з інтерметалідного сплаву γ-TiAl в умовах вакууму при 1200°С протягом 20 хв під тиском 5 МПа дозволяє зменшити вміст кисню в стику в 5 разів з 40,99 до 6,12...7,74 мас.%.

The paper deals with the influence of temperature of heating in vacuum and soaking time on oxide film recovery on the surface of g-TiAl intermetallic alloy. Analysis of publications on diffusion welding of titanium aluminides showed a considerable scatter of parameters in welding modes recommended by the authors (temperature, pressure and process time). Influence of concentration of oxygen contained in oxide layer on contact surfaces of samples, on their adhesion during heating in vacuum was analyzed. It is experimentally established that with increase of the temperature of heating pre-oxidized samples of titanium aluminide from 900 up to 1200°C, the nature of surface relief in the contact zone changes from flat to voluminous one. It is found that heating of oxidized samples of g-TiAl intermetallic alloy under vacuum at 1200°C for 20 min at 5 MPa pressure allows reducing oxygen content in the butt joint 5 times from 40.99 to 6.12–7.74 wt.%.