Механические свойства соединений из циркония практически одинаковы при сварке в камере с атмосферой особо чистого инертного газа и электронно-лучевым способом (табл.- 26).

Диффузионная сварка производится в камерах при давлении не выше 0,01 Па на режиме: температура сварки 1020—1220 К; давление ~1 МПа; время сварки 20 мин. Механические свойства сварного соединения из циркония, выполненного диффузионным способом: ов = 581 МПа; 6=20%; 1р=20%.

Цирконий и его сплавы хорошо соединяются точечной и шовной сваркой. Режимы сварки те же, что и для титановых сплавов, но плотность тока увеличивают в 1,6—1,7 раза.

СВАРКА МЕТАЛЛОВ V А ПОДГРУППЫ (ВАНАДИЯ, НИОБИЯ И ТАНТАЛА)

Тугоплавкие металлы УА подгруппы периодической системы элементов — ванадий, ниобий и тантал— обладают удовлетворительной свариваемостью. Однако их физико-химические свойства и прежде всего высокая активность к газам атмосферы и чувствительность к примесям-газам обусловливают ряд требований, которые необходимо предъявлять к свариваемому металлу и технологии сварки для получения качественных сварных соединений. К ним относится ограниченное содержание примесей в основном металле.

Повышенные требования предъявляются к защите зоны сварки и остывающих участков сварного соединения,

а также чистоте сварочных материалов. Поэтому для изготовления изделий из металлов рассматриваемой подгруппы сварка неплавящимся электродом на воздухе со струйной защитой инертным газом не рекомендуется. Стабильные результаты могут быть получены при дуговой сварке в камерах с контролируемой атмосферой инертных газов, а также при ЭЛС в вакуумных камерах.

Особенно тщательно следует выполнять подготовку свариваемых кромок к сварке. Для травления кромок используют смеси следующих составов (об. %): для ванадия: НР —33; Н2504 — 33; Н20 — 34; для ниобия: НИ — 22; НГ\Ю3 — 8; Н2504 — 15; для тантала: НР —90; НгТОз— 10.

Для дуговой сварки неплавящимся электродом в камерах с контролируемой атмосферой применяют такое же оборудование и приспособления, как и при сварке титана.- Сварку изделий ответственного назначения выполняют в защитной атмосфере высокой степени чистоты, при содержании примесей не более (об. %): 02 — 0,001; N2 — 0,005; точка росы 203—213 К.

Чтобы обеспечить в камере такой состав атмосферы, применяют дополнительно очищенный и осушенный инертный газ высших сортов, а также специальную технологию вакуумной подготовки камеры и трубчатой га-зоподводящей системы. Подготовка камеры включает в себя вакууммрование, продувку и заполнение инертным газом. Откачка камеры производится до давления не выше 0,04 Па. Для удаления паров воды с внутренних поверхностей камеры рекомендуется инфракрасное облучение с вомощью электроламп тина НИК и промывание сверхчистым газом камеры и газоподво-дящих трубопроводов. Объем камеры заполняется до рабочего давления ~5 кПа. В процессе сварки чистоту атмосферы непрерывно контролируют. При достижении в инертном газе содержания примесей близкого к предельно допустимому, необходимо восстановить качество атмосферы. Для восстановления состава сварочной атмосферы в камере и поддержания концентрации примесей меньше предельно допустимой наиболее эффективна непрерывная циркуляция газа через газоочистку, осуществляемая с помощью компрессора.

Наиболее распространенный тип сварного соединения из тугоплавких металлов — стыковое, без разделки кромок. Тонкий металл можно сваривать с отбортовкой

Механические свойства сварных швов

на техническом цирконии толщиной 1,5 мм