§ 9. Особенности сварки ниобиевых и танталовых сплавов

Сплав ниобия. ВН - 2АЭ (4,1$ Мо , 0,7% 2ъ , ±0,0Ъ%С ); Ш -3 (4,6% Мо, 1,458 2г., ^ 0,12% С); ВН - 7 (4,0% Ті , 5$ АЄ, ±0,08%С ).

При сварке и других видах тепловой обработки требуется эффективная защита при Г — 673 К ввиду большой активности сплавов к кислороду.

Сплав тантала Та + 30$ ИВ + 7,Ъ% V ( /) = 11,8 г/см3, 6^ = 690 МПа).

Промышленное применение нашла электронно-лучевая сварка в вакууме и аргонодуговая вольфрамовым электродом. Перед сваркой кромки деталей из ниобиевых сплавов обрабатываются реактивом 22$ HF + 8% Н№03+ 15% HvSDj,, из танталового сплава - реактивом 90/8 HF+ 10% нщ.

После сварки соединения из ниобиевых сплавов подвергаются термической обработке при Т (1423.1473) К.

Для тонколистовых соединений из ниобиевых сплавов широко применяется ЭЛС. Режим ЭЖ! сплава ВН-2АЭ ( о - 0,8.1,0 мм): I = (40. 50) мА^'=(25.30) кВ; Vcg = 26 м/ч. Более универсальным способом соединений из ниобиевых сплавов является аргонодуговая сварка электродом. При 5 - 0,5.1,5 мм I = І40-/ІГ , U = (8.14) В, ycg = (25.40) м/ч (сварка без подачи присадки).

§ 10. Технологические особенности аргонодуговой и эдектрокно-лучевой сварки однородных и комбинированных соединений из ниобиевых и танталовых сплавов

А. Сварка ниобия и его сплавов с хромоникелевымк ауотениткыми сталями. Основное затруднение получения качественных сварных соединений ниобия и его сплавов с такими конструкционными материалами, как стали, хромоникелевые сплавы - низкая растворимость Fe , Ні , Съ в ниобии. Кроме того, необходимо учитывать значительную разницу теплофизических свойств этих материалов и ниобия.

В связи с 1-й особенностью возможно образование хрупких ин-терметаллидов типа FtiïS , НбСгг , tiiô и др., из-з?- 2-й - неудовлетворительное формирование сварного шва и образование трещин из-за значительных термических напряжений ( oLv, = 7 10"° І/град сші8ніог= 18 ГО*"6 І/град).

Практическое применение нашли следующие варианты сварки соединений ниобия с аустенитЕОЙ сталью І2ХІ8НІ0Т: 72

введение в состав металла сварочной ванны (шва) элементов, образующих непрерывный ряд твердых растворов как с ИВ, так и с Fe ;

применение промежуточных "вставок" из материалов, образующих твердые растворы с ИВ и Fе ;

непосредственное соединение путем расплавления стали без плавления NB , который нагревается до Т - 1973 К (рис. 33).

\№Ш0Т

m

Для улучшения смачиваемости и сокращения времени активации поверхности ниобия (время 1,5.2,0 с), при котором еще не образуется интерметаллид, поверхность свариваемых кромок ИВ обрабатывается реактивом &0%HH05+40HF .

В качестве основных способов сварки применяется ЭЛС либо аргонодуговая в камерах с контролируемой атмосферой.

В зависимости от толщины материалов возможны различные виды соединений ( б - 0,3.0,5 мм). Контактный нагрев ниобия расплавленной сталью создает благоприятное условие для исключения образования ин-терметаллидов типа Fe3 ИВг . HECt2, HiHB как при сварке стали I2XI8HI0T с ИВ , так и со сплавом ВН-2. Режимы сварки ВН-2 со оталью I2XI8HI0T приведены в табл. 43.

Б. Сварка разнородных соединений ниобия и тантала с титановыми сплавами. Основные затруднения при сварке - высокая чувствительность к примесям внедрения. Режимы сварки сплавов 0T4-I и ниобиевого сплава ВН-2 приведены в табл. 44.

В сварных соединениях сплава ВН-2 с титановым сплавом 0T4-I опасна зона рекристаллизации со стороны ниобиевого сплава.

В качестве показателя работоспособности соединений принимается угол изгиба с , зависящий от суммарного содержания примесей внедрения (табл. 45).

Соединения характеризуются образованием прослоек как со стороны сплава 0T4-I, так и со стороны ниобиевого сплава ВН-2.