DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2020.88.204672

Features of electron-beam welding of Ti-TiB alloy with 12Х18Н10Т steel

P. I. Loboda, C. O. Zvorykin, V. L. Zvorykin, E. L. Vrzhyzhevskyi, T. G. Taranova, V. A. Kostin

Abstract


The basic regularities and ways of optimizing the production of welded joints of Ti – TiB alloy plates and 12Х18Н10Т steel were studied. The ways to achieve the necessary mechanical characteristics of welded structures from elements with a thickness of 10 mm obtained by electron beam welding were found out. It was determined that electron beam welding of Ti – TiB alloy compounds with 12Х18Н10Т steel is effective when using a double strip of niobium and 10Г2 steel. It was found that in order to obtain welded joints of the Ti – TiB alloy with Nb electron beam welding, it is necessary to ensure the melting of the Ti – TiB alloy, conditions for wetting niobium with the obtained melt, and to prevent the formation of an intermetallic layer in the weld. It is shown that the welded joint Ті-TiB - Nb - 10Г2 - 12Х18Н10Т obtained by electron beam welding allows to achieve a strength level of at least σв = 260 MPa.


Keywords


titanium; titanium boride; metallographic structure; welded joint; electron-beam welding; welding parameters

References


Gurevich, S. M. Zamkov, V. N. Blashhuk V. E. i dr. (1986), Metallurgija i tehnologija svarki titana i ego splavov, 2-e izd., dop. i pererab, Nauk. dumka, Kyiv, Ukraine.

Metzger, G. and Lison, R. (1976), Electron beam welding of dissimilar metals, Welding Journal, vol. 55, no. 8, pp. 230–240.

Gurevich, S.M. and Zamkov, V.N. (1962), Svarka titana so stal'ju, Avtomaticheskaja svarka, no. 8, pp. 21–27.

Rabkin, D.M., Rjabov, V.R. and Gurevich, S.M. (1975), Svarka raznorodnyh metallov, Tehnіka, Kyiv, Ukraine.

Rjabov, V.R., Rabkin, D.M., Kurochko, R.S. and Strizhevskaja, L.G. (1984), Svarka raznorodnyh metallov i splavov, Mashinostroenie, Moscow, Russia.

Larikov, L.N., Rjabov, V.R. and Fal'chenko, V.M. (1975), Diffuzionnye processy v tverdoj faze pri svarke, Mashinostroenie, Moscw, Russia.

Packevich, I.R. (1991), Poverhnostnye javlenija pri svarke metallov / I. R. Packevich, V. R. Rjabov, G. F. Deev; IJeS im. E. O. Patona AN USSR, Nauk. Dumka, Kiev, Ukraine.

Kireev, L.S. (2002), Svarka plavleniem titana so stal'ju, / L. S. Kireev, V. R. Zamkov // Avtomaticheskaja svarka, no. 8, pp. 31–33.

Nikiforov, G.D. (1983), Jelektronnoluchevaja svarka niobija s korozionnostojkoj stal'ju 12H18N10T, / G. D. Nikiforov, N. P. Krutogolovov // Materialy VIII Vsesojuznogo soveshhanija po svarke raznorodnyh, mnogoslojnyh i kompozicionnyh materialov, Kyiv, pp. 32–42.

Grigorenko, G.M., Ahonin, S.V., Loboda, P.I., Grigorenko, S.G., Severin, A.Ju., Berezos, V.A. and Bogomol, Ju.I. (2016), Struktura i svojstva titanovogo splava, legirovannogo borom, poluchennogo sposobom jelektronno-luchevogo pereplava, Sovremennaja jelektrometallurgija, vol. 122, no. 1, pp. 22–25.

Loboda, Petro, Zvorykin, Constantine, Zvorykin, Volodymyr, Vrzhyzhevskyi, Eduard, Taranova, Tatjana and Kostin, Valery (2020), Production and Properties of Electron-Beam-Welded Joints on Ti-TiB Titanium Alloys; Metals, vol. 4, no. 10, doi:10.3390/met10040522

Vol, A.E. (1962), Stroenie i svojstva dvojnyh metallicheskih system, Gosudarstvennoe izdatel'stvo fiziko-matematicheskoj literatury, Vol. 2, Mscow, Russia.

Hajitabar, A., Homam A. Naffakh-Moosavy (2017), Electron beam welding of difficult-to-weld austenitic stainless steel / Nb-based alloy dissimilar joints without interlayer, Vacuum, December, vol. 146, pp. 170–178.


GOST Style Citations


  1. Металлургия и технология сварки титана и его сплавов / С. М. Гуревич, В. Н. Замков, В. Е. Блащук и др. // 2-е изд., доп. и перераб. – К.: Наук. думка, 1986. – 240 с.
  2. Metzger G. Electron beam welding of dissimilar metals / G. Metzger; R. Lison // Welding Journal. – 1976. – Vol. 55, No. 8, – P. 230–240.
  3. Гуревич С. М. Сварка титана со сталью / С. М. Гуревич, В. Н. Замков// Автоматическая сварка. – 1962. – № 8, – С. 21–27.
  4. Рабкин Д. М. Сварка разнородных металлов / Д. М. Рабкин, В. Р. Рябов, С. М. Гуревич. – К.: Техніка, 1975. – 205 с.
  5. Рябов В. Р. Сварка разнородных металлов и сплавов / Д. М. Рабкин, В. Р. Рябов, Р. С. Курочко, Л. Г. Стрижевская. – М.: Машиностроение, 1984. – 239 с.
  6. Лариков Л. Н. Диффузионные процессы в твердой фазе при сварке / Л. Н. Лариков, В. Р. Рябов, В. М. Фальченко. – М.: Машиностроение, 1975. – 189 с.
  7. Пацкевич, И. Р. Поверхностные явления при сварке металлов / И. Р. Пацкевич, В. Р. Рябов, Г. Ф. Деев; ИЭС им. Е. О. Патона АН УССР. – Киев: Наук. думка, 1991. – 240 c.
  8. Киреев Л. С. Сварка плавлением титана со сталью / Л. С. Киреев, В. Р. Замков // Автоматическая сварка. – №8, 2002. – C.31–33.
  9. Никифоров Г. Д. Электроннолучевая сварка ниобия с корозионностойкой сталью 12Х18Н10Т / Г. Д. Никифоров, Н. П. Крутоголовов // Материалы VIII Всесоюзного совещания по сварке разнородных, многослойных и композиционных материалов. – Киев, 1983, С. 32–42.
  10. Структура и свойства титанового сплава, легированного бором, полученного способом электронно-лучевого переплава / Г.М. Григоренко, С. В. Ахонин, П. И. Лобода, С. Г. Григоренко, А. Ю. Северин, В. А. Березос, Ю. И. Богомол/ // Современная электрометаллургия. – 2016, T. 122, №1. – С. 22–25.
  11. Petro Loboda, Constantine Zvorykin, Volodymyr Zvorykin, Eduard Vrzhyzhevskyi, Tatjana Taranova and Valery Kostin. Production and Properties of Electron-Beam-Welded Joints on Ti-TiB Titanium Alloys; Metals. – 2020.– 10(4), P. 522, doi:10.3390/met10040522
  12. Строение и свойства двойных металлических систем (1962) / А. Е. Вол // Т. 2, М.: Государственное издательство физико-математической литературы. 1962, – 982 с.
  13. Hajitabar A. Electron beam welding of difficult-to-weld austenitic stainless steel / Nb-based alloy dissimilar joints without interlayer / A. Hajitabar; A. Homam Naffakh-Moosavy // Vacuum. –Vol. 146, December 2017. – P. 170–178.




Copyright (c) 2020 Mechanics and Advanced Technologies

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

________________

©Mechanics and Advanced Technologies

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/