Исследование влияния состава контролируемой газовой среды и температуры на качество твердофазных соединений проволок при изготовлении пористых сетчатых материалов
Авторы: Третьяков А.Ф.
Опубликовано в выпуске: #6(126)/2022
DOI: 10.18698/2308-6033-2022-6-2189
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Порошковая металлургия и композиционные материалы
Пористые сетчатые материалы, предназначенные для изготовления изделий с заданными формой, размерами, гидравлическими, фильтровальными, теплофизическими и другими свойствами, должны обладать необходимыми механическими и технологическими свойствами, на формирование которых в значительной степени влияет качество сварных твердофазных соединений проволок сеток. Повышение прочности соединений проволок при изготовлении пористых сетчатых материалов существенно зависит от условий удаления оксидных слоев, которые определяются выбором оптимальной защитной газовой среды и температуры нагрева при сварке. Проведенный анализ процессов, протекающих на границе металл — оксид и оксид — газовая фаза, позволил установить, что от структуры сплава, температуры нагрева, состава и парциального давления газовой защитной среды зависит не только дополнительное окисление или утонение оксидных слоев, но и газонасыщение поверхности заготовок. Показано, что для изготовления листовых пористых сетчатых материалов значительных размеров с высокой точностью по толщине сварка прокаткой в защитной газовой среде — единственно возможный процесс. Сварку прокаткой брикета сеток можно в зависимости от химического состава проволок реализовать на вакуумных прокатных станах, в среде аргона контролируемой чистоты и в вакуумированных конвертах. Приведены результаты исследования влияния состава газовой среды и температуры процесса сварки на качество полученных соединений, позволившие установить, что листовые материалы из титанового сплава марки ВТ2 целесообразно изготовлять горячей прокаткой на вакуумном стане и в инертной газовой среде с контролируемым составом, из стали марки 12Х18Н10Т — горячей прокаткой в вакуумированных конвертах, а изделий с ограниченными размерами — диффузионной сваркой. Определены режимы технологических процессов изготовления пористых сетчатых материалов из сплава ВТ2 и стали марки 12Х18Н10Т сваркой прокаткой и диффузионной сваркой.
Литература
[1] Белов С.В., ред. Пористые проницаемые материалы: Справочник. Москва, Металлургия, 1987, 338 с.
[2] Третьяков А.Ф. Влияние предварительной химической обработки на качество твердофазных сварных соединений проволок при изготовлении пористых сетчатых материалов. Инженерный журнал: наука и инновации, 2022, вып. 2. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2022-2-2156
[3] Третьяков А.Ф. Образование сварных твердофазных соединений проволок при изготовлении пористых сетчатых материалов из стали 12Х18Н10Т. Инженерный журнал: наука и инновации, 2022, вып. 5. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2022-5-2181
[4] Мусин Р.А., Анциферов В.Н., Квасницкий В.Ф. Диффузионная сварка жаропрочных сплавов. Москва, Металлургия, 1979, 208 с.
[5] Кофстад П. Высокотемпературное окисление металлов. Москва, Мир, 1969, 392 с.
[6] Бернар Ж., ред. Окисление металлов. Теоретические основы. Москва, Металлургия, 1968, 493 с.
[7] Хауффе К. Реакции в твердых телах на поверхности. Москва, Иностранная литература, 1963, 275 с.
[8] Липкин Я.Н., Девяткина Т.Е., Гольштейн Я.И. Химическая обработка стального проката. Киев, Техника, 1980, 133 с.
[9] Гельман А.С. Основы сварки давлением. Москва, Машиностроение, 1970, 312 с.
[10] Ham J.L. Mechanisms of surface removal from metals in space. Aerospace engineering, 1961, no. 5, pp. 82–87.
[11] Слепуха В.Т. Образование поверхностей, свободных от окисных пленок при диффузионной сварке в вакууме. Сварочное производство, 1965, № 5, с. 38–40.
[12] Гельман А.С., Большаков М.В. Влияние окисных пленок на формирование соединения при сварке металлов давлением. Сварочное производство, 1967, № 10, с. 23–26.
[13] Пешков В.В., Холодов В.П., Воронцов Е.С. Кинетика растворения оксидных пленок в титане при диффузионной сварке. Сварочное производство, 1985, № 4, с. 35–37.
[14] Арчаков Ю.И. Водородоустойчивость стали. Москва, Металлургия, 1978, 152 с.
[15] Фролов В.В. Травление металлов и неметаллических материалов. Москва, Машиностроение, 1980, 60 с.
[16] Мороз А.И. Водород и азот в стали. Москва, Металлургия, 1968, 281 с.
[17] Андронов Е.В., Борисов А.Я., Герцик М.А. и др. Обитаемая камера с инертной контролируемой средой для пластической обработки химически активных металлов. Ленинград, Металлургия, 1969, вып. 12, с. 80–85.
[18] Крупнин В.П., Лепецкий Б.А., Зарапин Ю.Л. и др. Вакуумные прокатные станы. Москва, Машиностроение, 1973, 232 с.
[19] Синельников Ю.И., Третьяков А.Ф., Матурин Н.И. и др. Пористые сетчатые материалы. Москва, Металлургия, 1983, 64 с.
[20] Третьяков Ф.Е., Третьяков А.Ф., Жеребцов М.В., Бакотин В.В. Производство сварных конструкций из титана для гальванических цехов. Москва, ЦНИИТЭстройдормаш, 1979, 42 с.
[21] Севереденко В.П., Жилкин В.З. Основы теории и технологии волочения проволоки из титановых сплавов. Минск, Наука и техника, 1970, 203 с.
[22] Мороз Э.С. Титан и его сплавы. Ленинград, Судпромгиз, 1960, 516 с.