CC BY
3
СВАРКА, РОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ
УДК.621.791.4
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-9-633-634
БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПУСТОТЕЛЫЕ ТИТАНО-АЛЮМИНИЕВЫЕ ПАНЕЛИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЕ
ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКОЙ В ВАКУУМЕ
В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, С.Н. Кутепов, А.В. Филонович, О.М. Губанов, А.А. Калинин
Разработана конструкция многослойной пустотелой титано-алюминиевой панели, в которой прочность сцепления титанового и алюминиевого сплавов дополнительно повышается вследствие натяга, вызванного разностью коэффициентов температурного расширения сплавов при охлаждении. Обоснован и экспериментально подтвержден механизм образования диффузионного соединения, равнопрочного алюминиевому сплаву, показано, что в зоне контакта Al-Ti образуется интерметаллидная прослойка, прочность которой снижается при увеличении её толщины.
Ключевые слова: диффузионная сварка, слоистые титано-алюминиевые панели, многослойные пустотелые панели, интерметаллидная прослойка, диффузионное соединение, сплавы АЦПК, АМц, ВТ6С.
Пустотелые конструкции из титановых и алюминиевых сплавов типа панелей широко применяются в транспортных машинах, в частности в авиационной отрасли, в связи со значительным снижением массы изделия при сохранении требуемых эксплуатационных свойств. Известны технологии изготовления пустотелых панелей ребристого и сотового типов из титановых и алюминиевых сплавов при помощи сварки, пайки и другими способами [151].
Так, при изготовлении сотовых панелей способом диффузионной сварки в вакууме между листами обшивки закладывается предварительно подготовленный особо тонкостенный сотовый заполнитель. Недостатками такой конструкции являются сложность изготовления сотового заполнителя, возможность потери устойчивости сотового заполнителя, непровары в панелях больших размеров [1-16].
Возможно изготовление ребристых пустотелых панелей пайкой, а также аргонодуговой сваркой с полным проплавлением обшивки [1-5, 7, 8, 12].
Известен способ изготовления пустотелых ребристых конструкций, при котором заполнитель выполняют в виде трубок, между которыми устанавливают вкладыши. Во время сварки в трубки подают газ под высоким давлением, который совместно со сварочной нагрузкой формирует из них коробчатый профиль. Затем вкладыши удаляют [33].
Перспективным направлением в авиационной промышленности является использование комбинированных конструкций, состоящих из нескольких, зачастую разнородных материалов [21-32].
При сварке подобных изделий основной проблемой является получение качественного соединения между деталями из разнородных металлов и сплавов [22-25].
Предлагается новая конструкция панелей, в которой между листами обшивки устанавливают поперечные ребра и коробчатые профили, при этом между листами обшивки и коробчатыми профилями остается зазор. Ширину поперечных ребер выбирают с учетом необходимого количества дополнительного металла так, что при приложении сварочного усилия металл поперечных ребер деформируется с образованием двухсторонних галтелей, и упомянутый ранее зазор исчезает. Коробчатые профили являются закладными, они не удаляются из биметаллической, многослойной панели после осуществления процесса сварки и выполнены из металла с коэффициентом линейного расширения меньшим, чем коэффициент линейного расширения металла поперечных ребер и листов обшивки (рис. 1).
1
л рппг
в) 6)
Рис. 1. Сечение панели: а - после сборки: б - после сварки; 1-листы обшивки: 2 - поперечные ребра:
3 - коробчатые профили; 4 - зазор
В данной конструкции прочность сцепления титанового сплава с алюминиевым значительно повышается в результате натяга, так как тонкостенный титановый коробчатый профиль обжимается замкнутым алюминиевым профилем, вследствие образования остаточных растягивающих напряжений на уровне предела текучести в алюминии при охлаждении [26-27].
Материалы и методы исследования. Исследование процесса диффузионной сварки проводилось на образцах из алюминиевых сплавов АЦ5К5 и АМЦ и титанового сплава ВТ6С.
Сварка проводилась в вакуумной камере при разрежении порядка 0,133Па (10-3 мм рт. ст.). Сваривались пары образцов в тавр: АЦ5К5 + АЦ5К5 и АЦ5К5 + АМц; и в стык: АЦ5К5 + ВТ6С.
Сварка в тавр проводилась в специальном приспособлении, обеспечивающем формирование галтели из сплава АЦ5К5. При сварке в стык алюминиевый сплав помещался между двумя образцами из титанового сплава. Травление исследуемых образцов велось в водных растворах 9% Н3РО4 и 15% Ш, 30% НЫОз. Проводился металлографический макро- и микроструктурный анализ, а также измерения микротвердости в переходной зоне на микротвердомере ПМТ-3. Для оценки механических свойств образцы испытывались на отрыв
[17].
Результаты и их обсуждение. На рис. 2 представлены макроструктуры сварных соединений в тавр после сварки и испытаний на отрыв.
а б в
Рис. 2. Макроструктуры сварных соединений, р=(0,6-0,7) МПа; т = 20 мин: а, б - АЦ5К5 (сверху) + АМц (снизу), Т=550°С; б - после испытаний на отрыв; в - АЦ5К5 + АЦ5К5, Т=500 °С
Как видно из макроструктурного анализа, температура нагрева оказывает существенное влияние на качество сварного соединения. При Т = 550 °С в зоне соединения сплавов не просматривается граница раздела. При сварке разнородных сплавов металл протравливается по-разному и видна граница перехода от одного сплава к другому, однако дефектов типа непроваров и включений не наблюдается. Уменьшение температуры сварки до 500 °С не позволяет получить качественное соединение с образованием галтели, на участках перехода соединяемых деталей имеются подрезы («усы») и включения, в зоне контакта возможны фрагменты оксидных пленок.
Микроструктурный анализ переходной зоны (рис. 3) также показывает отсутствие резкой границы раздела, фрагментов оксидных пленок не наблюдается.
Рис. 3. Микроструктура переходной зоны АЦ5К5 сверху + АМц. Т=550°С. р=7МПа, т=20мин, хЮОО
Результаты механических испытаний на отрыв, приведенные в табл. 1, показывают, что определяющим параметром режима, помимо температуры, является также величина прилагаемого сжимающего усилия, необходимого для пластического деформирования и формирования галтели.
Таблица 1
Результаты испытаний на отрыв (Т=550 °С) ___
т, мин 2 4 6 8 10 12 20
ст, МПа р=3 МПа - 20 23 26 27 28 29,5
р=5 МПа - 46 68 83 104 121 134
р=7 МПа 28 82 112 125 133 137 137
Металлургические процессы в соединении можно представить следующим образом. в результате деформации микровыступов в контакт вступают ювенильные активированные поверхности и в отдельных точках происходит схватывание. С дальнейшей деформацией площадь контактирующих участков растет, и образуются замкнутые полости с заключенными внутри фрагментами оксидной пленки. При этом прекращается доступ кислорода из окружающей вакуумной среды и определяющим фактором в удалении окислов из зоны соединения становится растворение окислов в основном металле. На этой стадии температура нагрева играет определяющую роль. В результате, при соответствующей комбинации температуры, сжимающего усилия и времени выдержки при температуре сварки, образуется монолитное соединение без видимой границы раздела и плавным переходом от одной соединяемой детали к другой. Причем уменьшение температуры практически не компенсируется увеличением других параметров режима сварки.
Анализ диаграммы состояния системы ТьА1 показывает, что при диффузии алюминия в титан образуется твердый раствор (предел растворимости ~ 26%). Однако более вероятна диффузия титана в алюминий с образованием интерметаллида Л-А1з также возможно образование у-фазы, являющейся твердым раствором на основе химического соединения Л-А1 (36,03% А1).
На рис. 4 представлены микроструктуры сварных соединений сплавов АЦ5К5 с ВТ6С, выполненных при Т = (540...550) °С, р=6 МПа, различном времени выдержки. В зоне соединения наблюдается прослойка, толщина которой с увеличением времени сварки возрастает и при т = 60 мин достигает 10 мкм.
Общие рекомендации по повышению качества сварного соединения предполагают, что чем выше класс шероховатости поверхности, тем более благоприятные условия для образования соединения. Однако при сварке алюминиевых сплавов одним из определяющих факторов является создание условий для разрушения плотной оксидной пленки.
в
Рис. 4. Микроструктуры зоны соединения сплавов АЦ5К5 + ВТ6С (Т=(540...550) °С, р = 6МПа), *1000: а - т = 1 мин; б - т = 5 мин; в) т = 30 мин; обработка поверхности: а, б - шлифовка, в - точение (4 класс шероховатости); на всех образцах алюминиевый сплав сверху
Анализ микроструктур соединений показывает, что более однородная переходная зона образуется при более грубой механической обработке поверхности титанового сплава (см. рис. 4, в). После приложения сжимающего усилия в первую очередь деформируются микровыступы более пластичного материала, что способствует активации соединяемой поверхности. Так как твердость титанового сплава выше твердости алюминия, микронеровности от механической обработки первого вдавливаются в сплав алюминия, что способствует более интенсивному раздроблению оксидной пленки, с последующим растворением кислорода в основном металле (титане и алюминии). Наличие интерметаллидной прослойки подтверждается измерением микротвёрдости в переходной зоне (рис. 5). Микротвёрдость прослойки почти в (1,8-1,9) раза выше аналогичного показателя титанового сплава.
Результаты механических испытаний, приведенные в табл. 2, показывают, что с увеличением времени сварки прочность соединения возрастает и достигает максимального значения при т = (14-16) мин, что связано с очисткой поверхности первоначального контактирования от оксидной пленки вследствие диффузии кислорода в основной металл, преимущественно в титановый сплав и образованием тонкой интерметаллидной прослойки. Следует ожидать замедления или ускорения этого процесса при его варьировании за счёт корректировки удельного усилия сжатия и температуры, приводящих к изменению величины пластической деформации. Рост пластической деформации увеличивает толщину интерметаллидной прослойки, что приведёт к охрупчиванию и, как следствие, к снижению прочности соединения. В табл. 2 представлены значения величины прочности (о) в зависимости от толщины (8) прослойки в соединении алюминиевый сплав-титановый сплав, полученного диффузионной сваркой (Т = 550 °С, Р = 6 МПа).
Аллю- Переход- Тнтан миний ная зона Рис. 5. Результаты исследования микротвердости 642
Значения величины прочности
Таблица 2
т, мин 2 5 10 15 20 60
5, мкм до 0,5 1,0...1,5 2,0...3,0 3,0...3,5 4,0... 5,0 7,0...9,0
ст, МПа - 5...8 25...30 30...35 15...20 -
Результаты проведенных исследований подтверждают возможность получения тонкостенных пустотелых биметаллических конструкций при создании условий, способствующих устранению оксидной пленки на поверхности алюминия и ограничению роста интерметаллидной прослойки.
Вышеприведенные научные и практические данные, полученные в настоящей работе не противоречат результатам других авторов [1-8, 10, 12, 15, 16, 21-25, 28-31, 51], а также нашим исследованиям [9, 11, 13, 14, 17-20, 26, 27, 32-50, 52] по данной проблеме.
Список литературы
1. Биметаллические соединения / К.Е Чарухина, С.А. Голованенко, В.А. Мастеров, Н.Ф. Казаков. М.: Ме-таллургич, 1970. 278 с.
2. Братухин А.Г., Редчиц В.В., Лукин В.И. Проблемы создания сварных конструкций летательных аппаратов // Сварочное производство. 1994. №10 - С. 2-5.
3. Патон Б.Е. Сварка в самолетостроении.; под ред Б.Е. Патона. Киев: Изд-во МИВЦ, 1998. 695 с.
4. Горынин И.В., Ушков С.С., Хесин Ю.Д. Научные основы создания свариваемых титано-аллюминиевых сплавов морского назначения // Вопросы материаловедения. Спб.: ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей», 1999. С. 115-125.
5. Штрикман М.М. Состояние и тенденции развития сварочных технологий в авиастроении // Сварочное производство. 2000. № 8. С. 23-30.
6. CALS - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделий / А.Г. Братухин, Ю.В. Давыдов, Ю.С. Елисеев, Ю.Б. Павлов, В.И. Суров. М.: Изд-во МАИ, 2000. 304 с.
7. Титановые сплавы в конструкциях и производстве авиадвигателей и авиационно-космической техники / Б.А. Колачев, Ю.С. Елисеев, А.Г. Братухин, В.Д. Талалаев. М.: МАИ, 2001. 412 с.
8. Сварка в самолётостроении: учеб. пособие / В.А. Саликов, М.Н. Шушпанов, А.Б. Коломенский, В.В. Пешков, В.В. Фролов.; под ред. В.В. Пешкова. Воронеж: Изд-во ВГТУ. 2001. 432 с.
9. Металлография с атласами микроструктур металлов, сплавов, покрытий и сварных соединений / В.Н. Гадалов, И.С. Захаров, В.А. Крюков, А.В. Башурин. Курск: КГТУ, 2004. 479 с.
10. Технологические основы сварки и пайки в авиастроении / В.А. Саликов, М.Н. Шушпанов, В.В. Пешков, [и др.]. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2004. 311 с.
11. Гадалов В.Н., Петренко В.Р., Павлов И.В. Лабораторный практикум по материаловедению и металловедению сварки. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2006. 331 с.
12. Быковский О.Г., Петренко В.Р., Пешков В.В. Справочник сварщика. М.: Машиностроение. 2011.
336 с.
13. Гадалов В.Н., Сафонов С.В., Скрипкина Ю.В. Повышение эксплуатационной надёжности и качества тяжелонагруженных деталей // Технологии машиностроения. 2013. Т. 9. № (6-2). С. 121-123.
14. Химико-термическая и электрофизическая обработка металлов, сталей и покрытий: монография / В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, В.В. Пешков, С.В. Сафонов. М.: АРГАМАК-МЕДИА, 2013. 320 с.
15. Петренко В.Р., Киреев А.С., Пешков В.В. Сварка титана со сталью. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2014.
173 с.
16. Сафонов С.В. Технологическое обеспечение эксплуатационных характеристик. Воронеж: ИПЦ ВГУ,
2015. 224 с.
17. Гадалов В.Н., Горлов А.Н., Филонович А.В. Прочность порошковых и композиционных материалов на основе металлов и керамики. Курск: Изд-во «Университетская книга», 2017. 130 с.
18. Гадалов В.Н., Сафонов С.В., Петренко В.Р., [и др.] Исследование быстрозакристаллизированных порошков на основе титана и никеля, полученных электроэрозионным диспергированием: возможности их компакти-рования. Монография. М.: АРГАМАК-МЕДИА, 2017. 138с.
19. Гадалов В.Н., Сафонов С.В., Петренко В.Р. [и др.] Повышение эксплуатационных характеристик титановых сплавов из порошков, полученных электроэрозионным диспергированием: монография. Монография. М.: АРГАМАК-МЕДИА, 2017. 138 с.
20. Прогнозирование надёжности металлоконструкций методами статистического моделирования / В.Н. Гадалов, Ворначева И.В., Филонович А.В., Филатов Е.А., Алымов Д.С.// Научная жизнь. 2019. Вып. 4. Том 14. С. 457-462.
21. Гельман А.А., Зенин В.А. Современные технологические процессы диффузионной сварки // Технология легких сплавов. 1988. № 2. С. 25-32.
22. Диффузионная сварка титана и его сплавов / А.В. Бондарь, В.В. Пешков, Л.С. Киреев, В.В. Шурупов. Воронеж: Изд-во ВГУ. 1998. 256 с.
23. Чудин В.Н., Соболев Я.А., Яковлев С.С. Технологические направления изотермического деформирования и диффузионной сварки высокопрочных сплавов // Технология машиностроения. 2000. № 2. С. 8-13.
24. Киреев Л.С. Шурупов В.В., Пешков В.В. [и др.] Диффузионная сварка титановых конструкций (обзор) // Автоматическая сварка. 2003. № 6. С. 37-39.
25. Люшинский А.В. Диффузионная сварка разнородных материалов. М.: Академия, 2006. 204 с.
26. Гадалов В.Н., Шишков А.С. Диффузионная сварка слоистых титано-алюминиевых панелей // Технология металлов. 2009. № 10. С. 28-31.
27. Гадалов В.Н. Ресурсосберегающие технологии производства слоистых материалов / В.Н. Гадалов, Л.С. Матвеев, С.Б. Григорьев // Заготовительные производства в машиностроении. 2009. № 10. С.20-25.
28. Пешков В.В., Булков А.Б. Диффузионная сварка титановых тонкостенных слоистых конструкций. М.: Издательство «РИТМ», 2016. 242 с.
29. Чудин В.Н., Перепелкин А.А., Ларин С.Н. Технологические режимы изотермического деформирования и диффузной сварки элементов многослойных листовых конструкций // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2015. Вып. 4. С.70-76.
30. Клокова М.С., Якубов Р.Х. Герметичное соединение различных материалов методами диффузной сварки // Вакуумная техника и технологии. 2016. Т. 23. № 1. С. 31-33.
31. Диффузионно-сварные титановые тонкостенные слоистые конструкции / В.В. Пешков, А.Б. Булков,
B.И. Максименков, А.Б. Коломенский // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2018. Т. 14. № 1. С. 138-146.
32. Применение эффекта сверхпластичности при диффузной сварке конструкций из титановых и алюминиевых сплавов / В.Н. Гадалов, А.Е. Гвоздев, Н.Е. Стариков, А.А. Калинин, И.В. Ворначева, И.А. Макарова // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 11. Ч. 2. С. 164-170.
33. Гадалов В.Н., Петренко В.Р., Ляхов А.В. Химико-термическая и электрофизическая обработка сплавов и покрытий: монография. М.: Аргамак-Медиа, 2017. 388 с.
34. Закономерности формирования структуры частиц порошковых композиций на основе алюминия, получаемых механическим реакционным легированием / В.Н. Гадалов, А.Е. Гвоздев, А.Г. Колмаков, И.В. Ворначева,
C.Н. Кутепов, Е.А. Ельников, Д.С. Алымов, Д.И. Нестеров // Материаловедение. 2019. № 7. С. 38-42.
35. Влияние термоциклирования на выбор скоростей сверхпластического течения титановых сплавов / В.Н. Гадалов, И.В. Ворначева, А.В. Филонович, А.С. Чернышев // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2019. № 10 (100). С. 19-25.
36. Диффузионная сварка ребристых конструкций из алюминиевых сплавов в вакууме / В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, А.А. Иванов, А.В. Филонович // Главный механик. 2020. № 5. С. 60-65.
37. Исследование влияния режимов электроискрового легирования на кинетику массопереноса материала легирующего электрода на титановые сплавы для лопаток паровых турбин / В.Н. Гадалов, А.В. Филонович, И.В. Ворначева, М.А. Муратов // Упрочняющие технологии и покрытия. 2020. Т. 16. № 10 (190). С. 452-456.
38. Нано: технологии, материалы, трубки, частицы. Применение в машиностроении, медицине и других отраслях техники / В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, О.М. Губанов, С.В. Сафонов. М.: Аргамак-Медиа, 2021. 216 с.
39. Металловедение сварки с практикумом по технологии конструкционных материалов (ТКМ), специальными методами сварки и пайки, контролю качества сварных соединений: учебное пособие для вузов / В.Н. Гада-лов, В.Р. Петренко, С.В. Сафонов, О.М. Губанов, Ю.В. Скрипкина. М.: Аргамак-Медиа, 2021. 400 с.
40. Материаловедение и металловедение сварки: учебник / В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, С.В. Сафонов, Е.А. Филатов, А.В. Филонович. Москва; Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. 308 с.
41. Гадалов В.Н., Скрипкина Ю.В., Петренко В.Р. Изучение напряженно-деформированного состояния интерметаллидной прослойки при диффузионной сварке титано-алюминиевых конструкций // Сварочное производство. 2021. № 9. С. 44-47.
42. Мониторинг кинетических закономерностей износа внутренних поверхностей технологического оборудования из конструкционных материалов, работающих в условиях интенсивной коррозии с применением различных рабочих сред / В.Н. Гадалов, А.Н. Горлов, И.В. Ворначева, А.В. Филонович, И.А. Макарова // Упрочняющие технологии и покрытия. 2022. Т. 18. № 3 (207). С. 106-109.
43. Оценка и анализ процесса развития диффузионной сварки в вакууме титанового сплава методами математического моделирования / В.Н. Гадалов, О.М. Губанов, С.Н. Кутепов, В.Р. Петренко, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 12. С. 485-490.
44. Мониторинг особенностей формирования соединения тонкостенных конструкций из листовых титановых сплавов диффузионной сваркой / В.Н. Гадалов, С.Н. Кутепов, В.Р. Петренко, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 12. С. 639-643.
45. Изучение структурного состояния, свойств и качества многослойных панелей из титановых сплавов после лазерной обработки / В.Н. Гадалов, С.Н. Кутепов, В.В. Панов, А.Е. Гвоздев, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 12. С. 660-665.
46. Мониторинг получения качественного диффузионного соединения изделий из сталей и жаропрочных сплавов на никелевой основе с применением промежуточной прослойки, изготовленной на элементах технологии шелкографии / В.Н. Гадалов, С.Н. Кутепов, В.Р. Петренко, О.М. Губанов, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 12. С. 691-695.
47. Исследование и анализ напряжений и деформаций в переходной зоне титано-алюминиевых панелей при диффузионной сварке для оценки ее дефектности / В.Н. Гадалов, С.Н. Кутепов, И.А. Коваленко, К.В. Жилина, А.А. Калинин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2023. - Вып. 3. - С. 5863.
48. Физико-химическое и математическое описание диффузионных процессов при сварке порошковых материалов / В.Н. Гадалов, О.М. Губанов, В.Р. Петренко, А.В. Филонович // Справочник. Инженерный журнал. 2023. № 4 (313). С. 3-9.
49. Мониторинг особенностей формирования соединения тонкостенных конструкций из листовых титановых сплавов диффузионной сваркой (обзор) / В.Н. Гадалов, О.М. Губанов, В.Р. Петренко, А.В. Филонович // Справочник. Инженерный журнал. 2023. № 5 (314). С. 8-12.
50. Пешков В.В.,Булков А.Б., Коломенский А.Б. Фрактография, ме-таллография и свойства титановых сплавов, и диффузионных соединений: монография.; под ред. В.Г. Егорова. Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга». 2-изд. 2022. 328 с.
51. Технология и оборудование, металловедение спечённого титана и его сплавов. Синтез, структура, фазовый состав, свойства, применение: монография / В.Н. Гадалов, В.Р. Петренко, О.М. Губанов, В.В. Пешков, А. В. Филонович. М.: Аргамак-Медиа, 2022. 272 с.
Гадалов Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, [email protected]. Россия, Курск, Юго-Западный государственный университет,
Петренко Владимир Романович, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected], Россия, Воронеж, Воронежский государственный технический университет,
Кутепов Сергей Николаевич, канд. пед. наук, доцент [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,
Филонович Александр Владимирович, д-р техн. наук, профессор, [email protected]. Россия, Курск, Юго-Западный государственный университет,
Губанов Олег Михайлович, канд. техн. наук, доцент, руководитель проектов по разработке новых видов продукции, [email protected], Россия, Липецк, ПАО «Новолипецкий металлургический комбинат»,
Калинин Антон Алексеевич, заместитель директора по коммерческим вопросам, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
BIMETALLIC EMPTY TITANO - ALUMINUM PANELS MANUFAC-TURED BY DIFFUSION WELDING IN VACUUM V.N. Gadalov, V.R. Petrenko, S.N. Kutepov, A.V. Filonovich, O.M. Gubanov, A.A. Kalinin
The design of a multilayer hollow titanium-aluminum panel has been developed, in which the adhesion strength of titanium and aluminum alloys is further increased due to interference, caused by the difference in the coefficients of thermal expansion of the alloys when cooled. The mechanism of the formation of a diffusion compound, which is equal to aluminum alloy, is substantiated and experimentally confirmed, it is shown that an intermetallic layer is formed in the Al-Ti contact zone, the strength of which decreases with increasing its thickness.
Key words: diffusion welding, layered titanium-aluminum panels, multilayer hollow pan-els, intermetallic inter-layer, diffusion joint, alloys ATsPK, AMts, VT6S.
Gadalov Vladimir Nikolaevich, doctor of technical science, professor, [email protected], Russia, Kursk, Southwest State University,
Petrenko Vladimir Romanovich, doctor of technical sciences, head of department, petrenko@vorstu. ru, Russia, Voronezh, Voronezh State Technical University,
Kutepov Sergey Nikolaevich, candidate of pedagogical science, docent, [email protected], Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,
Filonovich Alexander Vladimirovich, doctor of technical Sciences, professor, [email protected], Russia, Kursk, Southwest State University,
Gubanov Oleg Mikhailovich, candidate of technical science, docent, project manager for the development of new types ofproducts, [email protected]. Russia, Lipetsk, Novolipetsk metallurgical plant Public joint stock company,
Kalinin Anton Alekseevich, deputy director for commercial affairs, [email protected], Russia, Tula, Tula State
University
