Рис. 40. Кинетика взаимодействия титанового сплава ВТ15 с кислородом:

1— Т = 900° С. V - 5- 10-» мм рт. ст.;

2— Т = 800° С. V ~ 5- І0-" мм рт. ст.;

3— Т — 700° С. V - 5- 10-» мм рт. ст.;

4— Г=800"С. V- (2 — 5)- 10-» мм рт.ст.; 5—Г=900°С, V- (2—5)- 10-» мм рт.ст.

Известно, что при содержа- [У^гЮ* нии в титане и его сплавах более 0,2% (по массе) кислорода они становятся малопластичными и хрупкими [125]. Поэтому концентрацию кислорода 0,2% (по массе) нужно считать предельно допустимой. Естественно, что технологические параметры процесса сварки должны быть такими, чтобы не допускать содержание в сплаве кислорода выше указанного значения. Существует, однако, отличие между условиями окисления образцов при исследовании на кварцевых весах и теми условиями, которые существуют при сварке сотовых конструкций. При исследовании на кварцевых весах поверхность образца свободна и частота соударений молекул кислорода с поверхностью образца определяется, в основном, величиной остаточного давления газов. Заданная величина разрежения в вакуумной камере определяется равновесием скоростей откачки и нате-кания газов. Таким образом, при исследовании кинетики взаимодействия на кварцевых весах содержание кислорода в вакуумной камере остается неизменным и в зону взаимодействия на поверхность образца непрерывно поставляются молекулы кислорода. Конфигурация сотовых конструкций такова, что при сварке в процессе окисления и последующего растворения кислорода в основном металле может принимать участие лишь то количество кислорода, которое содержится в объемах ячеек и в слое окисла на их поверхностях. Таким образом, при сварке сотовых конструкций количество кислорода, способное участвовать в процессах окисления и растворения, ограничено.

Оценим весовое содержание кислорода в материале сотоблока (сплав ВТ15), предполагая, что весь кислород из объема ячейки и окисной пленки растворяется в нем. Расчет будем проводить в предположении полной изоляции ячейки сотовой конструкции, т. е. без учета газообмена через материал обшивки.

Примем следующие исходные данные: вакуум в ячейке — Ю 2 мм рт. ст.; объем ячейки 5,12 см3; площадь поверхности ячейки 25,6 см2; толщина материала сотоблока 80 мкм; плотность материала (ВТ15) 4,5 г'см3; поверхность материала покрыта окисей ^пленкой ТЮ2, имеющей плотность 4,24 г/см3 и толщину до

Из общего уравнения газового состояния Р ■ п — масса газа, М — молекулярная масса, Т

- абсолютная