Как сваривать титан и его сплав?

Металлический титан использовался в различных областях из-за его беспрецедентных преимуществ, таких как легкий вес, высокая прочность, хорошая устойчивость к высоким и низким температурам, отличная трещиностойкость и коррозионная стойкость во влажном газообразном хлоре. Сварка титана представляет собой особенно серьезную проблему для многих сварщиков, поскольку сам металл является довольно новым для большинства отраслей промышленности. Хотя при сварке можно использовать многие материалы, ни один из них не обладает сочетанием долговечности, гибкости и прочности, присущих титану. Такое сочетание характеристик делает материал чрезвычайно трудным для работы и создает особые проблемы даже для квалифицированных рабочих, которые обучены и имеют опыт в сварке. Это делает сварку титана чрезвычайно сложной. Здесь мы обсудим сварку титана и его сплава, если интересно, читайте дальше!

Анализ свариваемости

  • Охрупчивание из-за загрязнения интерстициальных элементов

Титан - активный химический элемент при высоких температурах. Титан может быстро поглощать водород при температуре выше 300 ℃, быстро поглощать кислород при температуре выше 600 ℃ и быстро поглощать азот при температуре выше 700 ℃. Если во время сварки и охлаждения после сварки не будет получена эффективная защита, пластичность снизится, а хрупкость увеличится. Содержание углерода в титановом материале обычно контролируется ниже 0.1%, потому что, когда углерод превышает его растворимость, он образует твердый и хрупкий TiC с сетчатым распределением, что легко вызывает трещины.

  • Горячая трещина

Из-за титана и титана содержание примесей в сплавах меньше, нелегко получить горячие трещины, которые предъявляют высокие требования к качеству сварочная проволока, неквалифицированная сварочная проволока вызовет трещины, прослойки и другие дефекты, большое количество примесей может вызвать сварочные горячие трещины.

  • В зоне воздействия ТЕПЛА может произойти замедленное растрескивание.

Во время сварки водород в ванне и основной металл в низкотемпературной зоне диффундирует в зону теплового воздействия, что приводит к накоплению водорода в зоне теплового воздействия и вызывает трещины в неблагоприятных условиях напряжения.

  • пористость

Пористость - наиболее частый дефект при сварке титана и титановых сплавов. Обычно это пористость сварного шва и пористость линии плавления, пористость обычно находится рядом с линией плавления, когда энергия линии сварки больше, но в основном в зоне сварки, особенно когда поверхность сварки загрязнена водой и маслом.

Сварочные технологии

  • Метод сварки

Метод сварки GTAW, подключение на постоянном токе, с использованием высокочастотного зажигания дуги и гашения дуги сварочным аппаратом.

  • Сварочный материал

При выборе сварочной проволоки предел прочности сварочного шва должен быть не ниже нижнего предела нормативной прочности отожженного основного металла, пластичность и коррозионная стойкость сварного шва после состояния сварки не ниже отожженного. основной металл или аналогичный основному металлу, и свариваемость хорошая.

Химический состав Проволока ЭР Ти-2 показано в таблице ниже.

Сварочная проволокаTiFeCNO
ЭРТи-2Баланс0.30.10.050.0150.25
Таблица 1
  • Выбор защитного газа и цвета сварного шва

Чистота аргона для сварки не должна быть ниже 99.99%, влажность должна быть менее 50 мл / м³, а точка росы не должна быть выше -40 ℃. Его нельзя использовать, когда давление аргона в баллонах ниже 0.981 МПа. Сварочная ванна и зона, где температура внутренней и внешней поверхности сварного шва превышает 400 ℃, защищены газом аргоном.

Цвет сварных швовСеребро Светло-желтогоТемно-желтыйПурпурный (металлический блеск)Синий (металлический блеск)Off-white, желто-белый
Чистота газообразного аргона99.99%98.7%97.8%97.5%97%96%
Качество сваркиВысокое качествоХорошо КвалифицированныйКвалифицированныйнеквалифицированный неквалифицированный
Таблица 2
  • Подготовка к сварке

Следует принять эффективные меры, чтобы избежать взаимного растворения стали и титана в процессе сварки, поддерживать чистоту на месте и избегать использования металлических инструментов.

Обработка пазов. После резки титановой трубы шлифовальный станок используется для полировки канавки. Угол канавки составляет 30 ° ± 2.5 ° с одной стороны, а тупой край - 0.5 ~ 1.5 мм. Обработка канавки не должна приводить к изменению цвета основного металла из-за перегрева. Внутренняя и внешняя поверхности канавки и ее стороны в пределах 25 мм должны быть очищены следующим образом: полировка полировальной машиной - полировка наждачной бумагой - очистка ацетоном. Очистите сварочную проволоку губкой, смоченной ацетоном, и внимательно проверьте, нет ли трещин и прослоек возле канавки основного металла и сварочной проволоки, и дождитесь, пока конец канавки высохнет, перед началом работы. Если сварка не может быть произведена вовремя, следует использовать самоклеющуюся ленту и пластиковый лист для защиты канавки. Время от чистки до сварки не более 2 часов, перчатки сварщика должны быть чистыми перед использованием должны быть очищены безводным этанолом (или ацетоном), избегайте прилипания хлопкового волокна к поверхности сварщика.

  • Параметры процесса сварки

толщина стенки

Сварочный слой

Диаметр вольфрамового электрода

Сварочный ток

Диаметр проволоки

Поток газообразного аргона

Диаметр сопла

Сварочная ручка

Перетащите крышку

Труба

3-4

2

2.4

75-95

2.5

11-13

20-22

11-22

12

5-6

3

2.4

90-120

2.5

12-15

20-22

11-22

18

7-8

3-4

3.0

120-160

3.0

12-15

20-22

11-22

18

Стоит отметить, что при условии обеспечения хорошего формирования сварного шва по возможности следует выбирать сварку с малой мощностью, а температура между слоями не должна быть выше 200 ℃, чтобы предотвратить слишком долгий рост зерна при высокой температуре. температура. Процесс сварки должен выполняться под защитой аргона: сопло сварочной горелки должно использоваться для защиты расплавленной ванны, защитный кожух сварочной горелки должен использоваться для защиты горячего сварного шва и внешней поверхности зоны стыка, а также труба должна быть заполнена аргоном для защиты сварного шва и внутренней поверхности зоны стыка. При сварке титановой трубы большого диаметра сварщик должен использовать противогаз и ручной защитный чехол для защиты задней части сварочной ванны.

При сварке труб малого диаметра или с фиксированным отверстием растворимую бумагу следует использовать в том месте, где поверхность титановой трубки находится на расстоянии 150-300 мм от канавки (следует принимать большее значение в зависимости от работоспособности), чтобы предотвратить повреждение. запечатайте растворимую бумагу от повреждения из-за чрезмерного давления в трубке, а затем следует заполнить газообразным аргоном для выпуска воздуха в трубке. Перед сваркой необходимо полностью заправить аргон, а после сварки следует подождать с подачей аргона, чтобы полностью охладить высокотемпературную зону и предотвратить окисление поверхности.

Сварочный контроль

Сварщик должен очистить поверхность валика до хорошего внешнего вида.

Ширина должна быть на 2 мм выше края канавки. Высота носка углового шва должна соответствовать проектным требованиям, а форма должна быть гладкой. Качество поверхности должно соответствовать следующим требованиям: не допускаются такие дефекты, как прикус кромок, трещины, несплавление, пористость, шлаковые включения и брызги; Остаточная высота сварного шва: при толщине стенки менее 5 мм 0 ~ 1.5 мм; Когда толщина стенки больше 5 мм, она составляет 1-2 мм; Величина ступенчатого края на поверхности шва c-образной формы не должна превышать 10% толщины стенки и не более 1 мм.

Нижние сварные швы должны быть проверены проникающим методом и должны быть признаны без трещин и любых других поверхностных дефектов. Проверьте цвет поверхности каждого сварного шва, который указывает на изменение цвета поверхностной оксидной пленки при разных температурах, а их механические свойства не совпадают. (См. Таблицу 3) Примечание. Метод травления следует использовать, чтобы отличить низкотемпературное окисление от высокотемпературного окисления.

0 ответы

Оставьте комментарий

Хотите присоединиться к обсуждению?
Не стесняйтесь вносить свой вклад!

Оставьте комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *