СВАРКА РАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ВСТАВОК, СОДЕРЖАЩИХ МЕДЬ И ТАНТАЛ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведены исследования сварных швов, а также прочностных характеристик композитов, формируемых путем сварки взрывом пластин из титанового сплава ВТ20 и нержавеющей стали 09Х18Н10Т с применением промежуточных слоев. Функцию промежуточных слоев выполняли пластины из тантала либо пара пластин «бронза - тантал». Методами микроструктурного анализа установлено, что в зоне соединений пластин образуются твердые растворы на основе меди и железа, а также титана и тантала. На границе сварки пластин из бронзы и тантала зафиксирована структура, представляющая собой механическую смесь меди и нанодисперсных включений β-тантала. В качестве критерия механических свойств композиционных материалов использовали уровень прочности соединения слоев. Максимальный предел прочности 420 МПа характерен для композиционных материалов с промежуточными слоями из бронзы и тантала.

Об авторах

Юлия Николаевна Малютина

Новосибирский государственный технический университет

Email: iuliiamaliutina@gmail.com
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Наталья Владимировна Степанова

Новосибирский государственный технический университет

Email: naty@ya.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Александр Глебович Черков

Институт физики полупроводников им. академика А.В. Ржанова СО РАН

Email: cher@isp.nsc.ru
пр. Академика Лаврентьева, 13, г. Новосибирск, 630090, Россия

Любовь Вадимовна Чучкова

Новосибирский государственный технический университет

Email: twitty-kun@mail.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Список литературы

  1. Титановые сплавы в машиностроении / Б.Б. Чечулин, С.С. Ушков, И.Н. Разуваева, В.Н. Гольдфайн. - Л.: Машиностроение, 1977. - 248 с.
  2. Leyens C., Peters M. Titanium and titanium alloys. Fundamentals and applications. - Weinheim: Wiley-VCH Verlag, 2003. - 532 p. - ISBN 978-3-527-30534-6.
  3. Наномодифицирование сварных соединений при лазерной сварке металлов и сплавов / А.М. Оришич, А.Н. Черепанов, В.Н. Шапеев, Н.Б. Пугачева. - Новосибирск: СО РАН, 2014. - 252 с. - ISBN 978-5-7692-1379-3.
  4. Сварка разнородных металлов и сплавов / В.Р. Рябов, Д.М. Рабкин, Р.С. Курочко, Л.Г. Стрижевская. - М.: Машиностроение, 1984. - 239с.
  5. Structural and mechanical properties of metallic-intermetallic laminate composites produced by explosive welding and annealing / I.A. Bataev, A.A. Bataev, V.I. Mali, D.V. Pavliukova // Materials and Design. - 2013. - Vol. 35. - P. 225-234. - doi: 10.1016/j.matdes.2011.09.030.
  6. Неоднородность пластической деформации титановых сплавов при высокоскопростном нагружении в процессе сварки взрывом / Д.В. Павлюкова, И.А. Батаев, В.И. Мали, Т.В. Журавина, Е.Б. Макарова, П.С. Ярцев // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). - 2011. - № 2. - С. 46-47.
  7. Friction welding of TiNi alloy to stainless steel using Ni interlayer / S. Fukumoto, T. Inoue, S. Mizuno, K. Okita, T. Tomita, A. Yamamoto // Science and Technology of Welding and Joining. - 2010. - Vol. 15, iss. 2. - P. 124-130. - doi: 10.1179/136217109X12577814486692.
  8. Deng Y., Sheng G., Xu C. Evaluation of the microstructure and mechanical properties of diffusion bonded joints of titanium to stainless steel with a pure silver interlayer // Materials and Design. - 2013. - Vol. 46. - P. 84-87. - doi: 10.1016/j.matdes.2012.09.058.
  9. Diffusion bonding of commercially pure titanium to 304 stainless steel using copper interlayer / S. Kundu, M. Ghosh, A. Laik, K. Bhanumurthy, G.B. Kale, S. Chatterjee // Materials Science and Engineering: A. - 2005. - Vol. 407, iss. 1/2. - P. 154-160. - doi: 10.1016/j.msea.2005.07.010.
  10. Characterisation of laser welded dissimilar Ti/steel joint using Mg interlayer / M. Gao, S.W. Mei, Z.M. Wang, X.Y. Li, X.Y. Zeng // Science and Technology of Welding and Joining. - 2012. - Vol. 17, iss. 4. - P. 269-276. - doi: 10.1179/1362171812Y.0000000002.
  11. Elrefaey A., Tillmann W. Solid state diffusion bonding of titanium to steel using a copper base alloy as interlayer // Journal of Materials Processing Technology. - 2009. - Vol. 209, iss. 5. - P. 2746-2752. - doi: 10.1016/j.jmatprotec.2008.06.014.
  12. Kundu S., Sam S., Chatterjee S. Interfacial reactions and strength properties in dissimilar titanium alloy/Ni alloy/microduplex stainless steel diffusion bonded joints // Materials Science and Engineering: A. - 2013. - Vol. 560. - P. 288-295. - doi: 10.1016/j.msea.2012.09.069.
  13. Formation of the structure of titanium and stainless steel in laser welding / S.F. Gnyusov, V.A. Klimenov, Y.V. Alkhimov, A.D. Budnitskii, A.M. Orishich, A.N. Cherepanov, et al. // Welding International. - 2013. - Vol. 27, iss. 4. - P. 295-299. - doi: 10.1080/09507116.2012.715908.
  14. Структура и свойства композиции нержавеющая сталь - медь - титан, полученной лазерной сваркой / В.Г. Буров, Н.С. Белоусова, А.Н. Черепанов, А.Г. Маликов, Е.В. Мельникова // Материалы 11 Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности металлообработки в промышленности на современном этапе». - Новосибирск, 2013. - С. 347-351.
  15. Mali V.I., Maliutina Iu.N., Skorokhod K.A. Microstructure and strength of explosively welded titanium/Ni-based alloy composite with Cu/Ta as interlayer // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 682. - P. 21-24. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/AMM.682.21' target='_blank'>www.scientific.net/AMM.682.21.
  16. Трыков Ю.П., Гуревич Л.М., Арисова В.Н. Диффузия в слоистых композитах: монография. - Волгоград: Политехник, 2006. - 403 с. - ISBN 5-230-04764-X.
  17. Черепанов А.Н., Оришич А.М., Мали В.И. Лазерная сварка нержавеющей стали с титановым сплавом с применением многослойной вставки, полученной взрывом // Физика горения и взрыва. - 2014. - Т. 50, № 4. - С. 124-129.
  18. Киселев С.П., Мали В.И. Численное и экспериментальное моделирование образования струи при высокоскоростном косом соударении металлических пластин // Физика горения и взрыва. - 2012. - Т. 48. - № 2. - С. 100-112.
  19. Геометрические преобразования тонколистовых заготовок в процессе сварки взрывом многослойных пакетов / В.И. Мали, И.А. Батаев, А.А. Батаев, Д.В. Павлюкова, Е.А. Приходько // Физическая мезомеханика. - 2011. - № 14. - С. 117-124.
  20. Thermal stability of a Cu/Ta multilayer: an intriguing interfacial reaction / H.J. Lee, K.W. Kwon, C. Ryu, R. Sinclair // Acta Materialia. - 1999. - Vol. 47, iss. 15/16. - P. 3965-3975. - doi: 10.1016/S1359-6454(99)00257-8.
  21. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник. В 3 т. Т. 2 / под общ. ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1997. - 1024 c. - ISBN 5-217-01569-1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).