выделяться в виде гидридов ТЩ в мелкодисперсной форме или в виде пластинок. Водород резко снижает ударную вязкость металла, приводит к его охрупчиванию. Вместе с тем у титана возникает чувствительность к задержанному разрушению и образованию холодных трещин. Склонность к трещинообразованию усиливают кислород и азот из-за общего снижения пластичности титана при формировании хрупких фаз Наиболее сильное влияние водород оказывает на а-сплавы в связи с весьма малой растворимостью в них. Элементом, вызывающим охрупчивание титана, выступает и углерод, который при высоких температурах растворяется в титане хорошо, а с понижением температуры выделяется в виде весьма твердых и хрупких карбидов ТгС. Для ориентировочной оценки свариваемости технического титана определяют эквивалент кислорода Ю]э, а затем и возможную твердость: [0]э = [%0] + 2 [%1М] + + уГ%С]; НВ = 40 + 3101/ТОЬ- (УШ.З) 1200 1400 1600 1800 2000 2200 Т°С Рис. 229. Зависимость растворимости водорода в жидком титане от температуры. Если НВ 200, то при условии небольшого содержания водорода титан обладает хорошей свариваемостью. Например, титан, в котором содержится 0,05% Ы2; 0,15% 02; 0,10% С и 0,015% Н2, имеет [0]э = 0,28 и НВ 200. Вредное влияние кислорода, водорода, азота и углерода делает непригодными те способы сварки плавлением, при которых свариваемый титановый сплав может оказаться в контакте со средой, содержащей перечисленные газы и углерод (ацетилено-кислородная и атомно-водородная сварка, сварка в углекислом газе, электродуговая сварка под кислородсодержащими флюсами и др.). Высокая окисляемость титана и его сплавов вызывает необходимость защищать от соприкосновения с воздухом не только сварочную ванну, но и зону термического влияния, нагреваемую от 400 °С и выше, причем как с наружной, так и с обратной стороны шва. Если поглощение металлом кислорода и азота необратимо, то поглощение Еодорода — обратимый процесс. Поэтому для повышения пластичности и особенно вязкости швов из титана целесообразно удалять водород из основного металла и электродной проволоки, нагревая их в вакууме (10~5лш рт. ст.) при 900 °С. Структурные превращения, влияющие на характеристики пластичности. Реакции титана и однофазных а-сплавов на термический цикл сварки примерно оди- наковы. В результате структурных превращений в шве и околошовной зоне образуется мартенсит— характерная игольчатая структура превращенной р-фазы илиа'-фазы. Для последней характерна гексагональная кристаллическая решетка, свойственная и а-фазе, Рис. 230. Структура шва (а), участка перегрева (6") и основного металла (в) для титанового сплава ВТ6. но с несколько искаженным расположением атомов. Однако в отличие от мартенсита в сталях мартенситная титановая а'-фаза значительно более пластична и менее прочна, поэтому ее появление в металле шва и околошовной зоны не столь опасно для сварного соединения. В некоторых же двухфазных (а+р)-сплавах образование а'-фазы вместе с метастабильной В-фазой снижает пластичность сварного соединения. Структура типичных участков сварного соедине-
Карта
|