Электронно-лучевая сварка сложнолегированного высокопрочного титанового сплава

Abstract

В работе рассмотрены особенности формирования соединения сложнолегированного высокопрочного (α + β)-титанового сплава при электронно-лучевой сварке в вакууме. Исследования проводили на образцах сплава системы легирования Ti–Al–Mo–V–Nb–Cr–Fe–Zr, полученного методом электронно-лучевого переплава. Изучено влияния термического цикла сварки и последующей термической обработки на структурно-фазовые превращения в металле шва и зоне термического влияния сварных соединений. В металле шва и зоне термического влияния соединений формируется структура с преобладанием метастабильной β фазы, что способствует снижению показателей пластичности и ударной вязкости. Для улучшения структуры и свойств сварных соединений, выполненных электронно-лучевой сваркой, необходимо проведение последующей термической обработки. Наилучшее сочетание прочности и пластичности исследуемых сварных соединений было получено после проведения печной термообработки (отжиг при Т = 900 °C в течение одного часа и охлаждение в печи), которая способствует получению практически однородной структуры и распаду метастабильных фаз в шве и зоне термического влияния.

The paper deals with features of joint formation in complex high-strength (α + β)-titanium alloy in vacuum electron beam welding. Investigations were performed on samples of alloy of Ti–Al–Mo–V–Nb–Cr–Zr system produced by electron beam remelting. Influence of thermal cycle of welding and subsequent heat treatment on structural-phase transformations in the metal of weld and welded joint HAZ has been studied. A structure with prevalence of metastable ?-phase forms in the metal of weld and HAZ, which promotes lowering of ductility and impact toughness values. Postweld heat treatment is required to improve the structure and properties of EB-welded joints. The best combination of strength and ductility of studied welded joints was achieved after performance of furnace heat treatment (annealing at T = 900 °C for 1 h and cooling in the furnace), which promotes producing a practically uniform structure and metastable phase decomposition in the weld and HAZ.