Search academic texts

Registration Number

0523U100195, Doctoral dissertation

Title

Scientific foundations of argon arc and electron beam welding of promising high-strength titanium alloys. - Qualifying scientific work on manuscript rights

Author

Valeriiy Y. Bilous, к.т.н.

popup.advisor Serhii V. Akhonin
popup.opponent Pavlo Y. Markovsky
popup.opponent Oleksandr V. Ovchinnikov
popup.opponent Viktor V. Kvasnytskyi

Status

Доктор технічних наук, 05.03.06, 3варювання та споріднені процеси і технології

Date

18-10-2023

Description

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.03.06 – «Зварювання та споріднені процеси і технології». – Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України, м. Київ, 2023р. Дисертація присвячена рішенню важливої науково-практичної проблеми, що полягає в розвитку наукових основ формування структури та комплексу властивостей зварних з'єднань нових високоміцних титанових сплавів з σв>1100МПа, і на цій основі розробці технології аргонодугового та електронно-променевого зварювання. В роботі встановлено шляхи підвищення якості зварних з'єднань перспективних високоміцних титанових сплавів, виконаних ЕПЗ та АДЗ – зварювання на режимах які забезпечуть оптимальний фазовий склад металу шва і ЗТВ, використання присадного матеріалу який містить на 20…30% меньше легуючих елементів та застосування відповідної післязварювальної термічної обробки. Досліджено зварні з’єднання високоміцних титанових сплавів з К = 0,7-1,7, таких як (α+β)-сплави розроблені в Україні Т120 (Ti-5Al-2.8Mo-2.3V-4Nb-1.3Cr-1Fe-2.7Zr) та економно-легований Ti-3.6Fe-0.25O. З Псевдо-β-сплавів досліджено зварні з’єднання сплавів ВТ19 та економно легованих Timet LCB (Ti-6.3Mo-4.4Fe-1.5Al), LCB-5.1 (Ti-2.8Al-5.1Mo-4.9Fe). З Псевдо α-сплавів досліджено вплив зварювання на властивості з’єднань жароміцного сплаву Ti-5.6Al-2.2Sn-3.5Zr-0.4Mo-1.0V-0.6Si. Запропоновано методику визначення впливу аргонодугового зварювання на швидкості охолодження в металі шва та ЗТВ при АДЗ титанових сплавів таких як ВТ19, ВТ6, ВТ23, Т120м шляхом математичного моделювання за методом кінцевих елементів, що дозволяє визначити розміри зон, в яких протікають поліморфні перетворення з утворенням метастабільних α′ـ та β-фаз. Побудовані діаграми анізотермічних перетворень при охолодженні (α+β) сплавів Т120, псевдо-β титанових сплавів ВТ19 та LCB-5.1 із зазначенням ліній початку та кінця анізотропіческіх перетворень β→α і β→α'', з залежністю кількості β-фази в металі зварного з'єднання від максимальних швидкостей охолодження зварного з'єднання титанового псевдо-β-сплаву ВТ19. Досліджено вплив чотирьох видів післязварювальної термічної обробки на властивості з'єднань псевдо-β титанових сплавів, виконаних АДЗ та ЕПЗ, найвищі значення міцності мають з'єднання піддані гартуванню в воду з подальшим старінням, при цьому міцність з’єднань ЕПЗ сплаву ВТ19 на рівні 1270…1280 МПа. Встановлено обернено пропорційну залежність міцності з'єднань титанових псевдо-β-сплавів ВТ19, LCB-5.1 від кількості β-фази в металі шва, запропоновано критерій якості зварних з’єднань. Ключові слова: Титан, титанові сплави, зварювання, аргонодугове зварювання, електронно-променеве зварювання, (α+β)-сплави, псевдо-β-сплави, псевдо-α-сплав, погонна енергія, фазові перетворення, міцність, ударна в’язкість, швидкість охолодження.