ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВРЕМЕНИ СВАРКИ ДАВЛЕНИЕМ НА ФОРМИРОВАНИЕ СОЕДИНЕНИЯ ТИТАНОВОГО СПЛАВА СО СПЛАВОМ Х2Н98

Исследовали твердофазное соединение титанового сплава ПТ3В (Ti-4.2Al-1.6V) и стали 12Х18Н10Т через наноструктурную прослойку из сплава Х2Н98. В процессе соединения при температурах 650, 700, 750 и 800 °С в зоне контакта образуются слои интерметаллидов Ti₂Ni, TiNi, TiNi₃. Известно, что при сварке давлением титанового сплава и никеля на границе образуются сплошные слои этих интерметаллидов. Именно по этим слоям и происходит разрушение. Наиболее вероятной причиной разрушения является скачок коэффициента термического расширения (КТР) при аустенитно-мартенситном превращении с образованием слоя TiNi, в результате которого на стадии охлаждения с температуры сварки в соседних хрупких слоях Ti₂Ni и TiNi₃ образуются трещины. Легирование сплава TiNi хромом в пределах 1–2 % приводит к значительному снижению температурного интервала аустенитно-мартенситного превращения.

На границе TiNi₃/Х2Н98 происходит образование тонкого слоя TiCr₂, препятствующего диффузии хрома и никеля в формирующиеся слои интерметаллидов Ti₂Ni, TiNi и TiNi₃. Это приводит к формированию более тонких слоев интерметаллидов в зоне соединения ПТ3В/Х2Н98, чем при сварке через никелевую прослойку. Применение сплава Х2Н98 привело к легированию интерметаллида TiNi хромом в количестве 0,2–0,6 ат. %, что, по-видимому, снизило температуру аустенитно-мартенситного превращения ниже комнатной температуры, изменило вид и местоположение трещин в сварном шве. При использовании прослойки из сплава Х2Н98 наибольшая прочность на растяжение ϭ_В=390±20 МПа достигается после сварки при Т=700 °C, 20 мин. Повышение времени выдержки при 700 °C или увеличение температуры приводят к снижению прочности.