PhD (Engineering),senior researcher at the Laboratory of Bulk Nanostructured Materials (BNM),assistant professor of Chair of Materials Science and Nanotechnology (MSN)
кандидат технических наук,старший научный сотрудник лаборатории Объемных наноструктурных материалов (ОНМ),доцент кафедры Материаловедения и Нанотехнологий (МиН)
Associate Professor,senior researcher at the Laboratory of Bulk Nanostructured Materials (BNM),assistant professor of Chair of Materials Science and Nanotechnology (MSN).
кандидат технических наук,старший научный сотрудник, лаборатории Объемных наноструктурных материалов.
PhD (Engineering),researcher at the Laboratory of Bulk Nanostructured Materials (BNM).
кандидат технических наук,научный сотрудник, лаборатории Объемных наноструктурных материалов.
Doctor of Sciences (Engineering), Professor,Head of the Laboratory of Bulk Nanostructured Materials (BNM),professor of Chair of Materials Science and Nanotechnology (MSN).
доктор технических наук, профессор,заведующий лабораторией Объемных наноструктурных материалов.
Deputy Chief Welder.
заместитель главного сварщика.
Head of the Welding Engineering Bureau
начальник технического бюро сварки.
PhD (Engineering),assistant professor of Chair of Welding, Metrology, and Materials Engineering.
кандидат технических наук,доцент кафедры Сварочное производство, метрология и технология материалов.
PhD (Engineering),Head of the Complex-Shape Forming Department.
кандидат технических наук,начальник отдела сложнопрофильного формообразования.
In the present work, electron beam welding (EBW) was used to produce joints from the VTI-4 alloy based on orthorhombic titanium aluminide (Ti2AlNb), which is a promising material for the aerospace industry. A pulsed EBW mode for butt-welding of 2 mm thick plates of this alloy was proposed, ensuring the formation of a high-quality welded joint. The welding parameters were as follows: welding speed 0.5–1.0 m/min, welding current 15–20 mA, focusing current 500–550 mA, and pulse frequency 25 Hz, with the beam focused on the surface of the workpieces. The phase composition, as well as the grain size and dimensions of the weld zones, were determined using scanning electron microscopy methods. The fusion zone (FZ) consists of the β-phase, while the heat-affected zone (HAZ) can be divided into HAZ1, consisting of β+α2 phases, and HAZ2, comprising β+α2+O phases. In the HAZ1 region, the globular α2-phase is partially retained, since higher heating temperatures are required to complete the α2→β transformation. Furthermore, it was determined that the level of strength properties of the produced welded joints corresponds to ≈90 % of the base metal strength. A comparative analysis of the dendrite size and globular β-grains in the weld, as well as the strength and ductility of joints produced by various fusion welding methods, showed that the EBW joints have a 2–3 times smaller grain size in the fusion zone and the HAZ of the weld. This feature positively affects the set of mechanical properties, where a high weld strength coefficient is achieved during EBW of the VTI-4 alloy, and the elongation at fracture corresponds to 2.8 %.
В настоящей работе электронно-лучевой сваркой (ЭЛС) получены соединения из перспективного для авиакосмической отрасли сплава ВТИ-4 на основе орторомбического алюминида титана (Ti2AlNb). Предложен импульсный режим ЭЛС пластин толщиной 2 мм из данного сплава встык, обеспечивающий формирование качественного сварного соединения, а именно скорость сварки 0,5–1,0 м/мин, ток сварки 15–20 мА, ток фокусировки 500–550 мА, частота импульса 25 Гц, при этом фокусировка луча осуществлялась на поверхности свариваемых заготовок. Методами растровой электронной микроскопии определены фазовый состав, а также размер зерна и зон сварного шва. Зона плавления (ЗП) состоит из β-фазы, в то же время зону термического влияния (ЗТВ) можно разделить на ЗТВ1, состоящую из β+α2 фаз, и ЗТВ2, включающую β+α2+O фазы. В области ЗТВ1 глобулярная α2-фаза частично сохранилась, поскольку для завершения α2→β превращения требуются более высокие температуры нагрева. Кроме того, определено, что уровень прочностных свойств полученных сварных соединений соответствует ≈90 % от прочности основного металла. Сравнительный анализ размера дендритов и глобулярных β-зерен в сварном шве, а также прочности и пластичности соединений, полученных различными методами сварки плавлением, показал, что полученные ЭЛС соединения имеют в 2–3 раза меньший размер зерен в зоне плавления и ЗТВ сварного шва. Данная особенность положительно влияет и на комплекс механических свойств, где при ЭЛС сплава ВТИ-4 достигается высокий коэффициент прочности сварного шва, а относительное удлинение при этом соответствует 2,8 %.