ДИФУЗІЙНЕ ЗВАРЮВАННЯ ІНТЕРМЕТАЛІДУ TIAL З КОНСТРУКЦІЙНИМИ СПЛАВАМИ ЧЕРЕЗ НАНОШАРУВАТІ ФОЛЬГИ УДК:621.791
Ключові слова:
дифузійне зварювання у вакуумі, мікроструктура, TiAl, ВТ8, ЕІ437Б, наношаруваті фольгиАнотація
Актуальність теми дослідження. З розвитком аерокосмічних технологій і появою нових жароміцних сплавів виникає необхідність в їх зварюванні в однорідному та різнорідному поєднанні. До таких пар можна віднести з’єднання інтерметалідних сплавів TiAl з конструкційними сплавами на основі титану чи нікелю.
Постановка проблеми. Дифузійне зварювання є перспективним методом з’єднання сплавів на основі TiAl з жароміцними сплавами. Утворення з’єднання може супроводжуватися формуванням крихких фаз.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Для утворення бездефектних з’єднань необхідно застосовувати проміжні прошарки.
Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Для зменшення хімічної неоднорідності у стику перспективно є застосування наношаруватих фольг.
Постановка завдання. Метою роботи є дослідження особливостей формування з’єднань алюмініду титану зі сплавами на нікелевій і титановій основі при застосуванні наношаруватих фольг.
Виклад основного матеріалу. Досліджено вплив наношаруватих фольг на структуру й мікротвердість зварних з'єднань, які формуються у процесі дифузійного зварювання.
Висновки відповідно до статті. При дифузійному зварюванні сплавів TiAl з BT8 зона з’єднання характеризується значним концентраційним градієнтом у розподілі Ti і Al між TiAl і BT8. При застосуванні наношаруватих фольг Al/Ti хімічний склад у зоні з’єднання вирівнюється та утворюються загальні зерна на колишній границі контакту. При дифузійному зварюванні сплавів TiAl з ЕІ437Б без прошарків у зоні з’єднання з боку нікелевого сплаву спостерігається істотне підвищення мікротвердості до 14,01 ГПа, що може бути результатом формування крихких інтерметалідних фаз на основі системи Ni-Al-Ti. Застосування наношаруватої фольги Ni-Al/Ni-Ni забезпечує утворення бездефектних з’єднань, сприяє формуванню дифузійної зони з монотонним характером розподілу легуючих елементів і зниженими значеннями мікротвердості.
Посилання
Банных О. А., Поварова К. Б., Браславская Г. С., Масленков С. Б., Богатова М. Н. Механические свойства литых сплавов γ-TiAl. Металловедение и термическая обработка металлов.
№ 1. С. 11–14.
Полькин И. С., Колачев Б. А., Ильин А. А. Алюминиды титана и сплавы на их основе. Технология легких сплавов. 1997. № 3. С. 32–39.
Patterson R. A., Martin P. L., Damkroger B. K., Christodoulou L. Titanium aluminide: electron beam weldability. Welding research supplement. 1990. № 1. P. 39-s–44-s.
Замков В. Н., Великоиваненко Е. А., Сабокарь В. К., Вржижевский Э. Л. Выбор температуры предварительного подогрева γ-алюминида титана при ЭЛС. Автоматическая сварка. 2001. № 11. С. 20–23.
Wang Xiu-feng, Ma Mo, Liu Xue-bin, Wu Xue-qing, Tan Chao-gui, Shi Rong-kai, Lin Jiangguo. Diffusion bonding of γ-TiAl alloy to Ti-6Al-4V alloy under hot pressure. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2006. Vol. 16. P. 1059–1063.
Holmquist M., Recina V., Pettersson B. Tensile and creep properties of diffusion bonded titanium alloy IMI 834 to gamma titanium aluminide IHI Alloy 01A. Acta Materialia. 1999. Vol. 47,
Is. 6. P. 1791–1799.
Wang X. F., Luo Z. C., Liu X. B., Lin J. G. Probing into diffusion bonding of laser surface treated γ-TiAl alloy/Ti–6Al–4V alloy. Science and Technology of Welding and Joining. 2008. Vol. 13,
Is. 5. P. 452–455.
Wang X. R., Yang Y. Q., Luo X., Zhang W., Zhao G. M., Huang B. An investigation of Ti-43Al–9V/Ti–6Al–4V interface by diffusion bonding. Intermetallics. 2013. Vol. 36. P. 127–132.
Xue Z., Yang Q., Gu L., Hao X., Ren Y., Geng Y. Diffusion bonding of TiAl based alloy to Ti-6Al–4V alloy using amorphous interlayer. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 2015. Vol. 46, Is. 1. P. 40–46.
Simoes S., Viana F., Ramos A.S., Vieira M. T., Vieira M. F. Diffusion Bonding of TiAl to Ti6Al4V Using Nanolayers. Journal of Materials Engineering and Performance. 2018. Vol. 27, Is. 10.
P. 5064–5068.
Peng He, Jun Wanga, Tiesong Lin, Haixin Li. Effect of hydrogen on diffusion bonding of TiAl based intermetallics and Ni-based superalloy using hydrogenated Ti6Al4V interlayer. International Journal of Hydrogen Energy. 2014. Vol. 39. P. 1882–1887.
Li Z. F., Wu G. Q., Huang Z., Ruan Z. J. Diffusion bonding of laser surface modified TiAl alloy/Ni alloy. Materials Letters. 2004. Vol. 58. P. 3470–3473.
Ramos A. S., Vieira M. T., Simoes S., Viana F., Vieira M. F. Joining of Superalloys to Intermetallics Using Nanolayers. Advanced Materials Research. 2009. Vol. 59. P. 225–229.
Ramos A. S., Vieira M. T., Simoes S., Viana F., Vieira M. F. Reaction-Assisted Diffusion Bonding of Advanced Materials. Defect and Diffusion Forum. 2010. Vols. 297–301. P. 972–977.
Люшинский А. В. Критерии выбора промежуточных слоев при диффузионной сварке в вакууме разнородных материалов. Сварочное производство. 2001. № 5. С. 40–43.
Юштин А. Н., Замков В. Н., Сабокарь В. К., Чвертко П. Н., Петриченко И. К. Сварка давлением интерметаллидого сплава γ-TiAl. Автоматическая сварка. 2001. № 1. С. 33–37.
Ustinov A. I., Falchenko Yu. V., Ishchenko A. Ya., Kharchenko G. K., Melnichenko T. V., Muraveynik A. N. Diffusion welding of γ-TiAl based alloys through nano-layered foil of Ti/Al system. Intermetallics. Vol. 16, Is. 8. 2008. P. 1043–1045.
Чечулин Б. Б., Разуваева И. Н., Гольдфайн В. Н. Титановые сплавы в машиностроении. Ленинград: Машиностроение (Лениигр. отд-ние), 1977. 248 с.
Аникеев А. И., Верещака А. А., Верещака А. С., Бубликов Ю. И. Ультрадисперсные твердые сплавы как инструментальный материал для фрезерования труднообрабатываемых материалов. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. 2015. № 3. С. 152–162.
Гуляев А. П. Металловедение: учебник для вузов. 6-е изд. перераб. и доп. Москва: Металлургия, 1986. 544 с.
Фирстов С. А., Горбань В. Ф., Печковский Э. П., Мамека Н. А. Уравнение индентирования. Доповіді Національної академії наук України. 2007. № 12. С. 100–106.
Qi Xiansheng, XueXiangyi, Tang Bin, Kou Hongchao, Hu Rui, Li Jinshan. Phase Evolution of Diffusion Bonding Interface between High Nb Containing TiAl Alloy and Ni-Cr-W Superalloy. Rare
Metal Materials and Engineering. 2015. Vol. 44, Is. 7. P. 1575–1580.
##submission.downloads##
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Чернігівський національний технологічний університет, 2015
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
