Из других металлов, которые также применяются в конструкциях, изготовляемых с помощью электрошлаковой сварки, можно отметить прежде всего титан и его сплавы. Как известно, титан и его сплавы обладают высокой прочностью, малым удельным весом и хорошо сопротивляются коррозии в окислительных средах.
Поэтому они с каждым годом все шире применяются в различных отраслях промышленности и начали использоваться в конструкциях, которые наиболее рационально сваривать электрошлаковым способом.
Детали из титана чаще всего сваривают короткими швами и для этой цели используют пластинчатые электроды. Другие способы электрошлаковой сварки титана, в частности сварка электродной проволокой, применяются пока редко.
Технология электрошлаковой сварки титана отличается от технологии сварки сталей. Обусловлено это тем, что титан обладает такими физико-химическими свойствами, которые затрудняют его сварку.
Титан в условиях повышенных температур, особенно в расплавленном состоянии, весьма активен по отношению к кислороду, азоту и водороду. При температуре выше 600° С указанные элементы поглощаются титаном из воздуха, а в расплаве восстанавливаются из различных химических соединений.
Попадание в титан или его сплав даже небольших количеств кислорода, азота или водорода резко ухудшает его пластические свойства и вязкость. Поэтому при сварке титана необходимо применять специальные меры, исключающие насыщение его указанными элементами.
Для предотвращения поглощения кислорода, азота и водорода необходимо прежде всего выполнять сварку на таком режиме, который уменьшает зону металла, разогреваемого до 600°С и выше. Поэтому при сварке титана ширина зазора между свариваемыми кромками и напряжение берутся меньшими, чем при сварке стали.
В табл. 112 приведены типовые режимы сварки некоторых титановых поковок. Следует отметить, однако, что даже при минимально допустимых значениях указанных составляющих зона высокого разогрева при сварке титана остается еще настолько широкой, что для защиты ее от воздуха приходится увеличивать по сравнению со сваркой стали ширину формирующих приспособлений. Обусловлено это тем, что титан обладает в четыре раза меньшей теплопроводностью, чем теплопроводность обычной стали.
Таблица 112. Режим электрошлаковой сварки пластинчатым электродом некоторых поковок из титана.
Сечение поковки, мм | Сечение электрода, мм | Зазор в свариваемом соединении, мм | Сварочный ток, А | Напряжение сварки,В | Глубина шлаковой ванны, мм | Скорость подачи электрода, м/ч |
60x50 | 8x50 | 28 | 1100—1200 | 14—15 | 15—20 | 4,5 |
70x100 | 7X70 | 27 | 1600—1800 | 12—14 | 15—20 | 6,0 |