Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.03.06 – «Зварювання та споріднені процеси і технології». – Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона Національної академії наук України, м. Київ, 2023р.Дисертація присвячена рішенню важливої науково-практичної проблеми, що полягає в розвитку наукових основ формування структури та комплексу властивостей зварних з'єднань нових високоміцних титанових сплавів з σв>1100МПа, і на цій основі розробці технології аргонодугового та електронно-променевого зварювання.В роботі встановлено шляхи підвищення якості зварних з'єднань перспективних високоміцних титанових сплавів, виконаних ЕПЗ та АДЗ – зварювання на режимах які забезпечуть оптимальний фазовий склад металу шва і ЗТВ, використання присадного матеріалу який містить на 20…30% меньше легуючих елементів та застосування відповідної післязварювальної термічної обробки. Досліджено зварні з’єднання високоміцних титанових сплавів з К = 0,7-1,7, таких як (α+β)-сплави розроблені в Україні Т120 (Ti-5Al-2.8Mo-2.3V-4Nb-1.3Cr-1Fe-2.7Zr) та економно-легований Ti-3.6Fe-0.25O. З Псевдо-β-сплавів досліджено зварні з’єднання сплавів ВТ19 та економно легованих Timet LCB (Ti-6.3Mo-4.4Fe-1.5Al), LCB-5.1 (Ti-2.8Al-5.1Mo-4.9Fe). З Псевдо α-сплавів досліджено вплив зварювання на властивості з’єднань жароміцного сплаву Ti-5.6Al-2.2Sn-3.5Zr-0.4Mo-1.0V-0.6Si.Запропоновано методику визначення впливу аргонодугового зварювання на швидкості охолодження в металі шва та ЗТВ при АДЗ титанових сплавів таких як ВТ19, ВТ6, ВТ23, Т120м шляхом математичного моделювання за методом кінцевих елементів, що дозволяє визначити розміри зон, в яких протікають поліморфні перетворення з утворенням метастабільних α′ـ та β-фаз.Побудовані діаграми анізотермічних перетворень при охолодженні (α+β) сплавів Т120, псевдо-β титанових сплавів ВТ19 та LCB-5.1 із зазначенням ліній початку та кінця анізотропіческіх перетворень β→α і β→α'', з залежністю кількості β-фази в металі зварного з'єднання від максимальних швидкостей охолодження зварного з'єднання титанового псевдо-β-сплаву ВТ19. Досліджено вплив чотирьох видів післязварювальної термічної обробки на властивості з'єднань псевдо-β титанових сплавів, виконаних АДЗ та ЕПЗ, найвищі значення міцності мають з'єднання піддані гартуванню в воду з подальшим старінням, при цьому міцність з’єднань ЕПЗ сплаву ВТ19 на рівні 1270…1280 МПа. Встановлено обернено пропорційну залежність міцності з'єднань титанових псевдо-β-сплавів ВТ19, LCB-5.1 від кількості β-фази в металі шва, запропоновано критерій якості зварних з’єднань.Ключові слова: Титан, титанові сплави, зварювання, аргонодугове зварювання, електронно-променеве зварювання, (α+β)-сплави, псевдо-β-сплави, псевдо-α-сплав, погонна енергія, фазові перетворення, міцність, ударна в’язкість, швидкість охолодження.^UThesis for a scientific degree of Doc. Sci (Eng.) in speciality 05.03.06 – “Welding and Related Processes and Technologies” - E.O.Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2023.The dissertation is devoted to solution of an important scientific and practical problem, which consists in development of scientific foundations of formation of the structure and set of properties of welded joints of new high-strength titanium alloys with σt>1100MPa, and development of the technology of argon-arc and electron beam welding on this basis.The work establishes ways to improve the quality of welded joints of promising high-strength titanium alloys made by EBW and TIG-welding in modes that will ensure the optimal phase composition of metal of the weld and HAZ, use of filler material which contains 20-30% less alloying elements and application of the appropriate post-weld heat treatment. Welded joints of high-strength titanium alloys with Кβ = 0.7-1.7, such as developed in Ukraine (α+β)-alloys T120m (Ti-5Al-2.8Mo-2.3V-4Nb-1.3Cr-1Fe-2.7Zr) and sparsely-alloyed Ti-3.6Fe-0.25O were studied. From pseudo-β-alloys, welded joints of VT19 alloys and sparsely-alloyed Timet LCB (Ti-6.3Mo-4.4Fe-1.5Al) and LCB-5.1 (Ti-2.8Al-5.1Mo-4-9Fe) were studied. From pseudo α-alloys, the effect of welding on the properties of heat-resistant Ti-5.6Al-2.2Sn-3.5Zr-0.4Mo-1.0V-0.6Si alloy joints was studied.A procedure for establishing the effect of argon-arc welding on the cooling rates in the metal of the weld and HAZ at TIG-welding of such titanium alloys as VT19, VT6, VT23, T120 by means of mathematical modeling using the finite element method is proposed, which allows determining the sizes of zones, where polymorphic transformations occur with formation of metastable α ′ـ and β-phases.Diagrams of anisothermal transformations during cooling of (α+β) T120 alloys, pseudo-β titanium alloys VT19 and LCB-5.1 are constructed with indication of the lines of the beginning and end of anisotropic transformations β→α and β→α'', with the dependence of the amount of β-phase in the welded joint metal on the maximum cooling rates of the welded joint of pseudo-β-titanium alloy VT19.The influence of four types of post-weld heat treatment on the properties of joints of pseudo-β titanium alloys made by TIG-welding and EBW has been studied, the highest strength values are demonstrated by joints subjected to quenching in water with subsequent aging, while the strength of EBW joints of VT19 alloy is at the level of 1270...1280 MPa. The inversely proportional dependence of the strength of joints of titanium pseudo β-alloys VT19, LCB-5.1 on the amount of β-phase in the weld metal was established, and a criterion for the quality of welded joints was proposed.Key words: Titanium, titanium alloys, welding, TIG welding, electron-beam welding, (α+β)-alloys, pseudo-β-alloys, pseudo-α-alloy, kinetic energy, phase transformations, strength, impact toughness, speed cooling.