5. Оборудование и свариваемые материалы
Сварка корпуса фильтра осуществлялась на лазерной установке LRS – 150AUS. Основные технические характеристики установки представлены в приложении 2. Сборка, прихватка и сварка осуществлялась с помощью приспособления. В качестве защитного газа при лазерной сварке применялся аргон высшего сорта.
5.1 Описание изделия
Данной сварной конструкцией является – корпус фильтра. Применяется в электронике. Сварное соединение – одностороннее стыковое. Шов – замкнутый. Корпус фильтра состоит из корпуса и крышки. Материал корпус – титан сплав ВТ20, крышка – сплав циркония Э – 125. Длина свариваемой траектории составляет 280 мм (4 х 5 мм + 2 х 70 мм + 2 х 60 мм).
5.2 Характеристика материала и его свариваемости
Титан и цирконий обладают близкими физико – химическими свойствами, и осуществляют предпосылки для их хорошей свариваемости. Однако различие температур плавления (Тпл. титана = 1668°С, Тпл. циркония = 1852°С) вызывает необходимость смещать тепловой источник на более тугоплавкий металл (цирконий).
Титан и цирконий легко окисляются при нагреве и дают заметный угар даже при сварке в аргоне, так как очистить аргон от следов кислорода и азота весьма трудно и технический аргон содержит эти примеси.
Металлургическая совместимость сплавов титана и циркония обеспечивает получение работоспособных сварных соединений.
Сплав титана ВТ20 относится к группе среднепрочных титановых сплавов с гарантированным пределом прочности от 70 до 100 кгс/мм2. Сплав обладает хорошей свариваемостью.
Одним из важных критериев свариваемости титановых сплавов является незначительная чувствительность к изменению режимов сварки. Это свидетельствует о возможности сварки сплавов этой группы на режимах в достаточно широком интервале.
Для изготовления сборочных единиц был использован сплав циркония с ниобием Э125. Цирконий является аналогом титана по химическим свойствам и свариваемости. Поэтому для циркония применима та же технология и техника сварки и практически те же режимы, что и для титана. Однако цирконий более чувствителен к примесям внедрения, которые не только в большей степени ухудшают пластичность и вязкость швов, но резко снижают коррозионную стойкость сварных соединений. Химический состав сплавов титана и циркония представлен в приложении 3.