A titán és a titánötvözetek kiváló hajószerkezeti anyagokká válnak nagy fajlagos szilárdságuk, tengervízzel és más közegekkel szembeni korrózióállóságuk, alacsony hőmérsékleti ellenállásuk, valamint nem mágneses, hangáteresztő képességük, ütés- és rezgésállóságuk miatt. A titán és a titánötvözet hajókban történő alkalmazása nagymértékben meghosszabbítja a berendezés élettartamát, csökkenti a tömeget, javítja a berendezés és az egész hajó műszaki teljesítményét. A hajók használati környezetének összetettsége és sajátosságai miatt a hegesztett kötések minőségi követelményei nagyon magasak a hajókon használt titánötvözet anyagokkal szemben. Különösen a titánötvözet vastag lemezeknél az általános hegesztési technológia alacsony hatékonyságú, és a hegesztési minőséget nehéz garantálni. A honvédelmi felszerelések terjedésének növekedésével a vastag lemezek és a szupervastag lemezek hegesztési problémái egyre hangsúlyosabbak. A vákuum-elektronsugaras hegesztés előnyei a nagy energiasűrűség, az erős behatolás, a kis hőbevitel, a gyors hegesztési sebesség, a kis deformáció és a vastag lemez hegesztésekor nagy hatékonyság, így nagyon alkalmas titánötvözetek hajók hegesztésére, különösen nagy hegesztéssel. mélység-szélesség arány, így egyedülálló a vastaglemezes titánötvözetek hegesztési feldolgozásában.
Az elektronsugaras hegesztés (EBW) egy új hegesztési technológia, amely rendkívül sűrű, nagy sebességű elektronáramot használ a hegesztett fém felmelegítésére, megolvasztására, hűtésére és kristályosítására hegesztési varrat kialakítására. Az elektronsugár nagy energiasűrűsége a jelenleg használt különféle hegesztési hőforrások között az első helyet foglalja el, és számos olyan műszaki előnnyel rendelkezik, amelyeket a hagyományos hegesztési eljárás nem tud felmutatni:
(1) A hegesztési mélység és a szélesség aránya nagy. A nagy teljesítménysűrűségű elektronsugarak nagy mélység-szélesség arányú hegesztési varratokat képezhetnek. Általában az ívhegesztés mélység-szélesség aránya kisebb, mint 2∶1, míg az elektronsugaras hegesztés elérheti a 20∶1-et, az impulzusos elektronsugaras hegesztés pedig akár az 50∶1-et is.
(2) Magas hegesztési hatékonyság. Az energiakoncentráció miatt az olvadási és megszilárdulási folyamatok nagymértékben felgyorsulnak, így a hegesztési sebesség is felgyorsul. Nagy vastagságú alkatrészek hegesztésénél az elektronsugár mély behatoló képessége pótolhatatlan szerepet játszik a hegesztési hatékonyság javításában. A magas hatásfok fenntartása mellett a kötés minőségi pontossága is viszonylag magas.
(3) A munkadarab deformációja kicsi. Az energiakoncentráció miatt a hegesztési sebesség gyors, a munkadarab hőbevitele kicsi, a mélység-szélesség arány nagy, és a hegesztési hőhatás zóna kicsi, így a munkadarab deformációja kicsi.
(4) A varrat jó fizikai tulajdonságai. Az elektronsugaras hegesztési sebesség gyors, hatékonyan elkerülheti a szemcsék növekedését, növeli a kötés rugalmasságát. Ugyanakkor, mivel a hőbevitel kicsi, a magas hőmérsékletű hatásidő rövid, és az ötvözőelemek kevésbé csapódnak ki, a varrat jó korrózióállósággal rendelkezik. A vákuum jó védőhatást fejt ki a hegesztésre, elkerülve a hegesztési fém környezeti és szennyezett anyagok általi szennyezését.
(5) A hegesztési folyamat paraméterei könnyen beállíthatók, a folyamat alkalmazkodóképessége erős, az ismételhetőség és a reprodukálhatóság jó.
(6) A vákuum-elektronsugár keverő hatása feltöri a dendriteket, a szemcse orientációját a hegesztési zónában irányítatlanná teszi, és növeli a kristálymagok számát, ezáltal finomítja a szemcsét, jelentősen javítva a hegesztett kötés teljesítményét. javított.
Éppen az elektronsugaras hegesztés fenti jellemzői miatt nagyon alkalmas erős aktivitású titánötvözetek hegesztésére a hosszú élettartamú megbízhatóság elérése érdekében. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy a TC{{0}}DT titánötvözetből készült vákuumelektronsugaras hegesztett kötés törési szívóssága és kifáradási repedésterjedési ellenállása jobb, mint az alapanyagé. Ezen túlmenően, a 130 mm vastagságú TB13 kovácsoltvas vákuum-elektronsugaras hegesztésével végzett vizsgálat azt találta, hogy az összes varrat hegesztési együtthatója 0,9-nél nagyobb, és a varratok KIC értéke nőtt a hegesztési mélység növekedésével. A felső hegesztési varrat és a hőhatás zóna szívóssága azonban kisebb, mint a többi rétegé, aminek az az oka, hogy a nagyobb vastagság miatt a hegesztés után könnyen egyenetlen szerkezet keletkezik, ami összetett maradó feszültséget eredményez. A teszt azt mutatja, hogy a hegesztés utáni vákuumelektronsugárral végzett helyi hőkezeléssel a hegesztési varrat maradó feszültsége javítható és a varrat minősége jelentősen javítható.
