очередь необходимо обеспечить требуемую чистоту основного металла и сварочных материалов, сварку выполнять на оптимальных режимах.

В последние годы широкое применение нашел способ сварки титана под флюсом (содержащим фториды щелочных и щелочноземельных металлов), разработанный в ИЭС им. Е. О. Патона. При таком способе сварки связывание водорода в зоне дуги во фтористый водород полностью исключает возможность образования пор в металле шва.

Холодные трещины в сварных соединениях возникают при пониженной пластичности разных его участков. К этому приводит чрезмерное содержание в основном металле и шве примесей внедрения - газов. Трещины такого типа могут возникать сразу же после сварки, а также в результате процесса замедленного разрушения со временем после вылеживания сварных изделий. Основной причиной такого процесса является выделение водорода из твердого раствора с образованием гидридов титана, связанное с охрупчиванием титана и возникновением в шве больших внутренних напряжений. Для предохранения шва от загрязнения водородом применяют сварочную или присадочную проволоку, предварительно подвергнутую вакуумному отжигу. Содержание водорода в такой проволоке не превышает 0,002-0,004% по массе.

Вследствие высокой химической активности титана не все известные способы сварки плавлением используют для этого металла. Так, например, до настоящего времени не разработан надежный способ сварки титана вручную покрытыми электродами.

Для соединения деталей из титана и его сплавов применяют дуговую сварку неплавящимся и плавящимся электродами с защитой инертным газом, дуговую сварку под флюсом и электрошлаковую сварку, а в последнее время - и новые способы: электроннолучевую и сварку сжатой дугой, в том числе микроплазменную.

Сварку неплавящимся электродом в защитных газах ведут вручную или автоматом. Большое распространение для сварки неплавящимся электродом получил аргон (табл. П-7). Удовлетворительное качество сварных соединений можно получить, используя чистый аргон марки А (ГОСТ 10157-62). Сварку вольфрамовым, обычно лантанированным электродом выполняют постоянным током прямой полярности. Источник питания дуги и аппаратура мало отличаются от используемых при сварке других металлов.

Характерно применение специальных приспособлений, позволяющих защитить зону сварки, остывающие участки шва и околошовную зону, а также корень шва. К ним относятся удлиненные насадки с отверстиями, защитные козырьки, ползушки (рис. 11-6) и другие приспособления, обеспечивающие защиту металла шва и участков основного металла, подвергнутых нагреву.

Защиту корня шва можно осуществить несколькими способами: при небольшой протяженности стьжовых соединений - плотным поджатием кромок свариваемых деталей к медной или стальной подкладке; подачей инертного газа в подкладку с отверстиями или изготовленную из пористого материала. При сварке сосудов или труб инертный газ пропускают внутрь изделия.

В производственных условиях достаточно надежно удается защитить короткие прямолинейные швы. Качественная сварка изделий сложной конфигурации со швами, расположенными в разных плоскостях с местной защитой шва, на воздухе весьма затруднена. Поэтому для сварки находят применение герметичные камеры с контролируемой атмосферой инертного газа (рис. П-7).

Сварку в камерах можно выполнять автоматами или вручную. Камеры для ручной сварки имеют окна, в которых закреплены резиновые перчатки. Оператор выполняет сварку, продевая руки в перчатки и находясь вне камеры.

Перед заполнением камеры инертным газом при небольшом избыточном давлении (до 0,1 ат) ее вакуумируют до разрежения 1 10 * мм рт. ст. Сварку в камерах выполняют на режимах, аналогичных тем, которые используют при сварке

в среде инертного газа на воздухе

В последнее время в связи с уве- > личением габаритных размеров и массы конструкций из титана и его сплавов находят применение большие так называемые обитаемые камеры с инертной атмосферой. В этом случае оператор выполняет сварку, находясь внутри

Рис. 11-6. Защитный козырек с горелкой для сварки титана неплавящимся электродом в среде инертного газа

Режимы автоматической дуговой сварки титана вольфрамовым электродом в аргоне

,1? < :,f4

Рис. 11-7. Герметичная камера для сварки в контролируемой атмосфере инертного газа

камеры в специальном скафандре. Камеры такого типа оборудованы системами шлюзования, регенерации инертного газа, обеспечения сварщика воздухом и др.

О надежности газовой защиты в процессе сварки и при последующем охлаждении сварного соединения при всех видах сварки в инертных газах можно судить по внешнему виду шва. Блестящая серебристая поверхность свидетельствует о хорошей защите. Появление на шве цветов побежалости указывает на нарушение стабильной защиты, а серых налетов - на плохую защиту. Достаточно простым критерием оценки степени загрязнения шва примесями внедрения - газами (азотом и кислородом) служит твердость металла шва и околошовной зоны.

При хорошей защите твердость металла шва не превосходит исходной твердости основного металла. При этом сварные соединения равнопрочны основному металлу и имеют достаточно высокие пластические свойства. Так, стыковое соединение сплава ВТ1 толщиной 1-2 мм, выполненное сваркой без присадки, имеет временное сопротивление 45-56 кгс/мм, угол изгиба 180°, а сплава ВТ5 - 75-90 кгс/мм и 70-90° соответственно.

При сварке неплавящимся электродом технического титана и низколегированных титановых сплавов толщиной более 1,5- 2 мм для получения полномерного шва применяют присадочный материал-титановую проволоку ВТ1-00, подвергнутую вакуумному отжигу для снижения содержания водорода до 0,002- 0,004%. Более стабильное качество швов удается получить при автоматической подаче присадочной проволоки в зону сварки.