OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 2 2025 49 TECHNOLOGY При сварке на низкочастотных импульсных режимах структура зоны плавления не отличается от структуры швов, выполненных при режимах № 1 и 3. Максимальная длина и ширина дендритов в сварном шве, полученном при режиме с использованием низкочастотного импульса (режим № 4), составляют ≈ 0,98 и 0,27 мм, а средний размер глобулярных зерен ≈ 190 мкм (рис. 5, в). Однако при использовании высокочастотного импульсного тока (режим № 5) максимальная длина и ширина дендритов в сварном шве уменьшается до ≈ 0,61 и 0,23 мм, а средний размер глобулярных зерен составляет ≈ 140 мкм (рис. 5, г). При условиях сварки № 5 может наблюдаться локальный непровар 100…150 мкм (рис. 5, г), который меньше при тех же параметрах сварочного тока при условии сварки № 1 (300…500 мкм). С увеличением значений высокочастотных токов (режим № 6) максимальная длина (1,06 мм) и ширина (0,33 мм) дендритов β-фазы увеличивается, при этом средний размер глобулярных β-зерен в нижней части сварного шва находится на уровне ≈ 130 ± 45 мкм (рис. 5, д), что меньше, чем при тех же токах без импульсного режима № 3. Приведенные выше результаты показывают, что импульсный сварочный ток демонстрирует периодические изменения динамического воздействия дуги, это может усилить эффект перемешивания расплавленной ванны и тем самым уменьшить размер зерна в шве [25]. Оценка профиля микротвердости в поперечном сечении сварных соединений, выполненных на постоянном токе по всей длине, находится Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Максимальная длина и ширина дендритов (Lmax, Hmax) и средний размер глобулярных зерен в металле шва в зависимости от условий TIG-сварки Maximum dendrite length and width (Lmax, Hmax) and average globular grain size in the weld joint metal as a function of GTAW modes Условия сварки / Welding modes № 1 / No.1 № 2 / No.2 № 3 / No.3 № 4 / No.4 № 5 / No.5 № 6 / No.6 Lmax, мм / (mm) 0,99 – 1,39 0,98 0,61 1,06 Hmax, мм / (mm) 0,23 – 0,43 0,27 0,23 0,33 Средний размер глобулярных зерен, мкм / Average globular grain size (μm) 140 ± 50 – 140 ± 50 190 ± 40 140 ± 40 130 ± 45 на одном уровне, так как ширина шва варьируется в пределах 5…8 мм и значения соответствуют микротвердости зоны плавления и ЗТВ1 с глобулярным зерном β-фазы (рис. 6, а, б). Диапазон значений варьируется в пределах 335…390 HV0,2. Диапазон значений микротвердости сварных швов, выполненных импульсными токами, находится в пределах 340…380 HV0,2 (рис. 6, в, д). Испытания на растяжение сварных соединений из сплава ВТИ-4, полученных TIG-сваркой, показали (рис. 7), что уровень прочности от основного металла достигает ≈ 90 % при режиме сварки № 6 (σB = 1100 МПа, δ = 1,1 %) и не ниже 80 % при режимах № 4 и 5 (σB = 1070 МПа, δ = 1,49 %) (рис. 7, а). Однако пластичность при режиме № 5 отсутствует (σB = 960 МПа, δ = 0 %), а при режимах № 4 и 6 падает в 2–3 раза по отношению к основному металлу и составляет не более 2 % (рис. 7, б). В сварных соединениях, выполненных сваркой на постоянных токах, пластичность отсутствует, а уровень прочностных свойств не достигает 80 %. В сварных швах, выполненных при условиях сварки № 1, наблюдался локальный непровар, что привело к снижению прочности менее 80 %. Кроме того, прочность сварного соединения, выполненного при режимах № 3, составляет ≈ 40 % от прочности основного металла. Это обусловлено тем, что при данном режиме было обнаружено максимальное зерно дендритной структуры зоны плавления, которое превышает в 1,5 раза максимальные размеры дендритов зоны плавления сварных соединений,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1