446 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
446
УДК 621.791.13
КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ТИПА «ТИТАН-СТАЛЬ»,
СФОРМИРОВАННЫЙ СВАРКОЙ ВЗРЫВОМ
Ю.Н.
МАЛЮТИНА
, ассистент
К.А.
СКОРОХОД
, студент
Л.И.
ШЕВЦОВА
, ассистент
( НГТУ, г. Новосибирск)
Малютина Ю.Н.
– 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,
Новосибирский государственный технический университет,
В работе представлены результаты структурных исследований и механических
свойств композиционного материала системы «титан-сталь», сформированного сваркой
взрывом. Сварка взрывом позволяет получать высокопрочные малодефектные соединения из
разнородных материалов. В работе показана принципиальная схема формирования
композиционного материала сваркой взрывом. Установлено, что микротвердость
композиционного материала возрастает в промежуточных зонах «сталь-сталь» и «титан-
сталь» (от 280 до 369 HV). Испытания на ударный изгиб показали, что ударная вязкость
зависит от расположения концентратора напряжений.
Ключевые слова:
титаностальной композит, сварка взрывом, прокатка
Введение
Развитие энергетики, ракетно-космической и криогенной техники требует разработки
технологических способов получения надежных композиционных материалов на основе
титана и стали. Такие материалы предназначены для работы в условиях высоких давлений,
транспортных перегрузок, низких и повышенных температур и поэтому должны обладать
высоким комплексом механических свойств. Проблема создания таких соединений
традиционными способами сварки, плавлением или прокатки состоит в образовании
нежелательных химических соединений на границы раздела,
приводящих к
неработоспособности детали. Один из эффективных путей получения высокопрочных
материалов основан на использовании методов интенсивной пластической деформации,
позволяющих формировать субмикрокристаллическую структуру в различных материалах
конструкционного назначения. Недостатком, характерным для этих методов, является
низкий уровень пластичности и ударной вязкости материалов. Альтернативой могут служить
технологии формирования слоистых металлических материалов, основанные на сварке
взрывом тонколистовых полуфабрикатов [1].
Сварка взрывом имеет ряд специфических особенностей, вызванных высокой
интенсивностью пластического течения и кратковременностью действия высоких давлений и
температур в поверхностных слоях соударяющихся пластин. Это позволяет получать
высококачественные и бездефектные соединения из разнородных металлов, сварка которых
другими способами затруднена или вообще невозможна [2].
В связи с вышесказанным, целью работы является получение методом сварки
взрывом многослойных материалов «титан - сталь» с повышенным комплексом
механических свойств.