Исследование структуры сварного шва слитка из сплавов марки титана ВТ6, полученного методом линейной сварки трением

Титан и его сплавы являются одни из перспективных конструкционных материалов благодаря высокой прочности, коррозионной стойкости при работе в агрессивных средах и области высоких температур и высокой электропроводности. Эти свойства позволяют использовать их в авиастроении, ракетостроении, судостроении, военной и химической промышленности.

Хорошая свариваемость титановых сплавов позволяет применять их при изготовлении сложных конструкций различными методами сварки, что повышает коэффициент использования металла в 1,8 раза. Основным требованием, предъявляемым к сварным соединениям, является бездефектность сварного шва и равнопрочность с основным металлом. Соответственно прочность сварного соединения будет зависить от многих факторов, однако определяющими среди них являются химический состав металла сварного шва и его структура.

В связи с этим заслуживает внимания применение линейной сварки трением (linear friction welding), сварке титана для получения неразъемного соединения без расплавления основного металла. В работе будут представлены исследования структуры сварного шва двух слитков титана ВТ6 (международная маркировка Ti6Al4V) – основной марки титана, используемой в создании монодисков турбин, крыльев и корпуса летательных аппаратов.

Работа над исследованием, проходила в несколько этапов, включающих в себя:

1. стадию подготовки образца (резание слитка на несколько образцов, отжиг)
2. стадию механических испытаний (микрошлифы, микротвердость, излом, растяжение)
3. стадию непосредственного исследование структуры нескольких зон в области шва (зона термомеханического влияния - ЗТМВ, зона шва и переходные зоны между ЗТМВ и зоной шва, а также между ЗТМВ и зоной без влияния сварки).

В результате проведенных исследовательских работ была подчеркнута перспективность применения сварки трением к титану и его сплавам.  Имеющиеся данные говорят о том, что образцы полученные методом линейной сварки трением отличаются:

• высокой прочностью и равнопрочностью с основным материалом слитка - что связанно с удалением оксидного слоя при проведении процесса сварки, а также наличием слоя алюминия и ванадия в области шва
• приемлемой пластичностью – что объясняется упорядоченным распределением зерен в пристыковочной области двух образцов