Разработка технологии изготовления титановых конструкций и прогнозирование их свойств

• Автор: Лончаков, Сергей Зиновьевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Комсомольск-на-Амуре
• Количество страниц: 141 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 ВЛИЯНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТИТАНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ИХ СВОЙСТВА
1.1.Аналитическая оценка эффективности основных технологических операций изготовления штампосварных титановых конструкций
1.2.Анализ существующих и перспективных методов технологических нагревов титановых конструкций
1.3.Разработка перспективных направлений комплексного улучшения и экономической целесообразности технологических операций изготовления конструкций
Глава 2. ТРАДИЦИОНЫЕ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ И МЕТОДИК АНАЛИЗА

2.1 .Классический эмиссионный анализ

2.2.Рентгенфлуоресцентынй анализ

2.3.Обоснование критерия оптимального выбора используемых

эталонов на базе математического метода фундаментальных параметров
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ С АТМОСФЕРОЙ ПРИ НАГРЕВЕ
3.1.Закономерность образования оксидов и нитридов при нагреве
титановых сплавов
3.2.Экспериментальные исследования газонасыщения поверхности титановых сплавов
3.3.Мановакууметрические исследования взаимодействия атмосферы сухого воздуха с поверхностью титановых сплавов при нагреве
Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ НАГРЕВА НА ИЗМЕНЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ ТИТАНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1 .Исследование изменения макро - микроструктуры
4.2.Исследование изменения химического состава и газонасыщения
4.3.Исследование изменения механических свойств
4.4.Оптимизация параметров технологических нагревов и разработка новых технологий изготовления титановых конструкций

Глава 5. ВЛИЯНИЕ ДЕГРАДАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ КРОМОК НА ОККЛЮЗИЮ ЗАГРЯЗНЕНИЙ И СВОЙСТВА МЕТАЛЛА ШВА СВАРНЫХ ТИТАНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1.Исследование влияния разделительных операций и последующей обработки на формирование макро-микро рельефа стыкуемых кромок и окклюзию ими загрязнений
5.2. Экспериментальные исследования влияния деградации поверхности стыкуемых кромок на порообразования при сварке титановых заготовок
5.3. У становление количественной связи между величиной деградации поверхности стыкуемых кромок и свойствами титановых конструкций
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Высокие механические и антикоррозионные свойства, значительная прочность (вдвое прочнее железа) при относительно небольшой плотности (значительно легче железа) делают титан весьма ценным конструкционным металлом, благодаря чему он достаточно быстро получил большое значение в современной технике. Основная масса титана потребляется военной промышленностью, главным образом, в самолётостроении, (двигатели, в том числе и реактивные, составные части планера, бронирование кабины и т. п.). Вместе с тем, повышение требований к современной авиационной технике привело к необходимости использования материалов с улучшенным комплексом механических свойств.
Титановые сплавы, в сравнении с традиционными алюминиевыми сплавами и сталями, являются наиболее технолого- и наукоемкими и вместе с тем остаются перспективными для многих областей применения благодаря таким механическим свойствам как высокая удельная прочность и сопротивление усталости, вязкости разрушения и коррозионной стойкости.
Актуальность проблемы заключается в том, что титановые сплавы менее технологичны по сравнению со сталями из-за низкой теплопроводности, высокой химической активности при штамповке, сварке и термообработке, ограниченных возможностях холодной деформации, хрупкости, газонасьпцения, обезлегирования и окисления поверхностного слоя, порообразования при сварке. Сталкиваясь с существенными затруднениями при оптимизации параметров нагрева в различных средах под штамповку, сварку и термическую обработку штампосварных титановых конструкций, появляется необходимость в глубоком анализе изменения их химического состава, структуры и механических свойств.
Поэтому актуально исследование влияния всего технологического цикла: (используемый материал - раскрой - заготовка - термообработка -сварка и т.д.) на изменение содержания легирующих элементов и примесей и их влияния на механические свойства и надежность титановых конструкций,
Имп/сек тп/сек

•І . § ■
Алина волны
Рис. 2.4. ВТ20 - второй порядок отражения
13503.79-і 12926.32-12393.26-1 1815.81-11238.35-10705.30 10127.84-9550.37 • 9017.33 -8439.87 •
7862
7329.36 -6751.89 -6174
5641.36 -5063
4486
3953
3375
2796.46 • 2265.44 -1687.97-1110.51 •
577.46 0
- 2^4 І А 77буГ
26Рс ЛГр
; 25Мп<Аві _
• у-9і0 2Х-0^у 1.............. 25МЦ ЛЬ
28МІ.4гві! .
/2103 76- О.ОЗі 26Г і/Ка
36- 6.'2(
22ТІ КЫ /2749 47-3.
22.ТіЛ#і / 2513 91-2.
Алина волны
421
403.04-386
368
350.41-333
315
297.78-281
263
245.15-228
210
192.52-175
157
139.89-123.27-105.
87.26.

34.63 18.

Рис. 2.5. ОТ4 - первый порядок отражения.
3264