Влияние параметров режима сварки трением на структуру и механические свойства соединений титанового сплава ВТ3-1

Abstract

Представлены результаты исследований формирования соединений при сварке трением (СТ) титанового сплава ВТ3-1, который используется в конструкции осевого компрессора авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Цель работы состояла в оптимизации режима СТ сплава ВТ3-1, исходя из возможности ее реализации на современном оборудовании для линейной сварки трением (ЛСТ) применительно к изготовлению и ремонту моноколес ГТД, так называемых блисков. Определение оптимальных значений параметров режима СТ выполняли на основе результатов механических испытаний на разрыв, металлографических исследований и измерения микротвердости сварных соединений, полученных при СТ на воздухе и в защитной газовой среде (аргоне). Установлено, что при СТ сплава ВТ3-1 получение качественных (бездефектных) соединений возможно в широком диапазоне изменения технологических параметров при условии обеспечения заданного значения суммарной осадки при сварке. Показатели прочности соединений превышают соответствующие показатели для основного металла сплава ВТ3-1. В результате интенсивной термомеханической деформации при температурах, превышающих температуру (β-перехода сплава ВТ3-1 и быстрого охлаждения после СТ, металл в зоне соединения имеет мелкозернистую динамически рекристаллизованную структуру и повышенную твердость. На основе полученных результатов оптимизирован режим СТ титанового сплава BT3-1 при сравнительно низкой линейной скорости относительного перемещения заготовок, которая технически достижима при ЛСТ титановых сплавов на современном оборудовании. Библиогр. 22, табл. 1, рис. 6.