Дослідження можливості використання проміжних прошарків на основі нікелю при зварюванні ортоалюмініду титану з нікелевим сплавом

Автор(и)

  • Лідія Петрушинець Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, Україна https://orcid.org/0000-0001-7946-3056
  • Олег Новомлинець Національний університет «Чернігівська політехніка», Україна http://orcid.org/0000-0002-0774-434X
  • Юрій Фальченко Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, Україна http://orcid.org/0000-0002-3028-2964
  • Тетяна Мельниченко Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, Україна
  • Леонід Радченко Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, Україна http://orcid.org/0000-0002-4235-2413

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2022-2(28)-38-51

Ключові слова:

ортоалюмінид титану; нікелевий сплав; шарувата фольга; проміжний прошарок; дифузійне зварювання у вакуумі; мікроструктура; мікротвердість

Анотація

Проведено огляд стану проблеми зварювання жароміцного сплаву ЭИ437Б на основі нікелю та ортоалюмініду титану Ti2AlNb. Оцінено можливість використання при дифузійному зварюванні у вакуумі багатошарової та градієнтної фольги на основі систем Al-Ni і Ni-Ti. Фольги отримували методом електронно-променевого випаровування та конденсації у вакуумі. Процес осадження полягає в пошаровій конденсації елементів на горизонтальну підкладку. Показано, що при безпосередньому зварюванні ортоалюмініду титану зі сплавом ЭИ437Б внаслідок сильної схильності матеріалів до утворення крихких фаз у стику, у зоні з’єднання спостерігається суттєве підвищення мікротвердості до 2…4 разів у порівнянні з основним матеріалом (до 11,94 ГПа). Встановлено, що використання як проміжних прошарків шаруватої фольги (Ni/Ti, Al/Ni) дозволяє суттєво знизити перепад значень мікротвердості у стику. При цьому мікротвердість у центральній частині зони з’єднання досягає 6,69…8,79 ГПа, що близько до значень мікротвердості Ti2AlNb.

Біографії авторів

Лідія Петрушинець, Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник

Олег Новомлинець, Національний університет «Чернігівська політехніка»

доктор технічних наук, доцент, професор кафедри технологій зварювання та будівництва, ректор

Юрій Фальченко, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України

доктор технічних наук, старший науковий співробітник, завідуючий відділом

Тетяна Мельниченко, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України

доктор технічних наук, старший науковий співробітник,

Леонід Радченко, Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України

інженер

Посилання

Jörg Kumpfert. Intermetallic Alloys Based on Orthorhombic Titanium Aluminide / Jörg Kumpfert // Advanced Engineering Materials. – 2001. – Vol. 11(3). – Pр. 851–864. – DOI: https://doi.org/10.1002/1527-2648(200111)3:11%3C851::AID-ADEM851%3E3.0.CO;2-G.

Alan Partridge. Processing and mechanical property studies of orthorhombic titaniumaluminide-based alloys / Alan Partridge, Edward F.J. Shelton // Air & Space Europe. – 2001. – Vol. 3-4(3). – Pр. 170–173. – DOI: https://doi.org/10.1016/S1290-0958(01)90085-1.

Барабаш О. М. Структура и свойства металлов и сплавов: Справочник: Кристаллическая структура металлов и сплавов / О. М. Барабаш, Ю. Н. Коваль. – К. : Наукова думк, 1986. – 599 с.

Microstructures and mechanical properties of Ti3Al/Ni-based superalloy joints arc welded with Ti–Nb and Ti–Ni–Nb filler alloys / Bingqing Chen, Huaping Xiongn, Bingbing Sun, Siyi Tang, Borui Du, Neng Li // Progress in Natural Science: Materials International. – 2014. – Vol. 4(24). – Рр. 313–320. –

DOI: https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2014.06.003.

Microstructure Evolution and Tensile Properties of Ti3Al/Ni-based Superalloy Welded Joint / Bingqing Chen, Huaping Xiong, Bingbing Sun, Siyi Tang, Shaoqing Guo, Xuejun Zhang // Journal of Materials Science & Technology. – 2014. – Vol. 7(30). – Рр. 715–721. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmst.2014.06.004.

Laser Joining of Ti3Al-Based Alloy to Ni-Based Superalloy using a Titanium Interlayer / Xiao-Long Cai, Da-Qian Sun, Hong-Mei Li, Hong-Ling Guo, Yan Zhang, Ying-ying Che // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. – 2018. – Vol. 1. – Pр. 1163–1169. – DOI: https://doi.org/10.1007/s12541-018-0137-5.

Microstructures and mechanical properties of Ti3Al/Ni-based superalloy joints diffusion bonded with Ni and TiNiNb foils / Ren H.S., Wu X., Chen B., Xiong H.P., Cheng Y.Y. // Welding in the World March. – 2017. – Vol. 61, № 2. – Рp. 375–381.

Formation mechanism of interfacial microstructures and mechanical properties of Ti2AlNb/Nibased superalloy joints brazed with NiCrFeSiB filler metal / Haishui Ren, Xinyu Ren, Weimin Long, Bo Chen, Shujie Pang, Huaping Xiong // Progress in Natural Science: Materials International. – 2021. – Vol. 2(31). – Pр. 310–318. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2020.12.009.

Microstructures and mechanical properties of Ti3Al/Ni-based superalloy joints brazed with AuNi filler metal / Ren H.S., Xiong H.P., Long W.M., Chen B., Shen Y.X., Pang S.J. // Journal of Materials Science & Technology. – 2019. – Vol. 9(35). – Pр. 2070–2078. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmst.2019.04.015.

Interfacial diffusion reactions and mechanical properties of Ti3Al/Ni-based superalloy joints brazed with AgCuPd filler metal / Ren H.S., Xiong H.P., Long W.M., Shen Y.X., Pang S.J., Chen B., Cheng Y.Y. // Materials Characterization. – 2018. – Vol. 144. – Pр. 316–324. – DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.07.024.

Уравнение индентирования / С. А. Фирстов, Н.А. Мамека, В.Ф. Горбань, Э. П. Печковский // Доповіді Національної академії наук України. – 2007. – № 12. – С. 100–106.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-09-15

Як цитувати

Петрушинець, Л. ., Новомлинець, О. ., Фальченко, Ю. ., Мельниченко, Т. ., & Радченко, Л. . (2022). Дослідження можливості використання проміжних прошарків на основі нікелю при зварюванні ортоалюмініду титану з нікелевим сплавом. Технічні науки та технології, (2(28), 38–51. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2022-2(28)-38-51

Номер

Розділ

ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО ТА МАШИНОБУДУВАННЯ