Том 21 (2018)


Структурно-масштабные уровни пластической деформации и разрушения сварных соединений высокопрочных титановых сплавов

В.Е. Панин1,2, С.В. Панин1,2, Ю.И. Почивалов1, А.С. Смирнова1, А.В. Еремин1,2

1Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Томск, 634055, Россия
2Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, 634050, Россия

 

DOI 10.24411/1683-805X-2018-14004

УДК 539.385, 621.78

 

Исследованы структурно-масштабные уровни пластической деформации и разрушения сварных соединений двух высокопрочных титановых сплавов, имеющих низкое (сплав ВТ18У) и высокое (сплав ВТ23) содержание ОЦК β-фазы. Использованы методы ультразвуковой ковки и сочетание ультразвуковой ковки с высокочастотным электроимпульсным воздействием для активации в сварных соединениях наномасштабных структурных уровней деформации и разрушения с целью повышения усталостной долговечности сварных конструкций. Ультразвуковая ковка эффективно диспергирует и наноструктурирует поверхностные слои сварных соединений ВТ18У, повышая их усталостную долговечность в 4.6 раза. Диспергирование и наноструктурирование сварных соединений ВТ23 (лазерная сварка) достигается только комбинированным воздействием «ультразвуковая ковка + высокочастотное электроимпульсное воздействие», при котором происходит продольное диспергирование β-полос с образованием нанореек орторомбической α″-фазы. При этом усталостная долговечность сварных соединений ВТ23 возрастает в 2 раза, но эффект зависит от мощности высокочастотного генератора и параметров электрических импульсов. На фрактограммах обработанных сварных соединений ВТ23 возникают нановолоконные полосы, которые связаны с вязким разрушением и снижают скорость распространения усталостной трещины. Структурные изменения и возрастание усталостной долговечности сварных соединений исследованных титановых сплавов связаны с активацией наномасштабных структурных уровней деформации и разрушения при обработке ультразвуковой ковкой и ультразвуковой ковкой c высокочастотным электроимпульсным воздействием.

Ключевые слова: титановые сплавы, сварные соединения, структурно-масштабные уровни, пластическая деформация, разрушение, усталостная долговечность

 


стр. 33 – 44

Образец цитирования:
В.Е. Панин, С.В. Панин, Ю.И. Почивалов, А.С. Смирнова, А.В. Еремин  Структурно-масштабные уровни пластической деформации и разрушения сварных соединений высокопрочных титановых сплавов // Физ. мезомех. - 2018. - Т. 21. - № 4. - С. 33-44


вернуться