Трудности и решения при заваряване на титанови сплави
Титанът е метален химичен елемент с химичен символ Ti и атомен номер 22. Титановата сплав също е важен метален материал. Той се използва широко в космическото, медицинското оборудване, химическата промишленост и други области поради лекото си тегло, висока якост и добра устойчивост на корозия. Въпреки това, поради специалните свойства на титановите сплави, има някои предизвикателства и потенциални дефекти при заваряване по време на процеса на заваряване.
Заваряването на титанови сплави е сравнително трудно. Неговите трудности при заваряване и потенциални дефекти се отразяват главно в следните аспекти:
Феномен на крехкост:
Титановите сплави лесно реагират с кислород, азот, водород и други примеси в атмосферата при високи температури, причинявайки високотемпературна крехкост и намалявайки пластичността и якостта на заварените съединения. За да се избегне крехкост, трябва да се контролира атмосферата по време на заваряване и чистотата на обработваните материали.
Заваръчни пукнатини:
Появата на заваръчни пукнатини в титанови сплави е свързана с напрежението и съдържанието на водород. Следователно напрежението трябва да се контролира по време на процеса на заваряване, за да се избегне прегряване и бързо охлаждане на материала и да се гарантира, че зоната на заваряване е суха и чиста.
Заваряване на порите:
По време на процеса на заваряване, поради реакцията между титановата сплав и оксидите, лесно се образуват заваръчни пори, като по този начин се намалява здравината и уплътнението на заварената връзка. Обърнете внимание на контролирането на съдържанието на кислород в защитния газ аргон и заваръчните материали, за да сте сигурни, че зоната на заваряване е суха и чиста.
За да се предотвратят горните проблеми по време на заваряване, трябва да се вземат съответните мерки за предотвратяване на дефекти.
1. Изберете подходящия процес на заваряване и заваръчна тел и изберете подходящия метод на заваряване според материала и примесите на основния метал от титанова сплав.
2. Използвайте висококачествен защитен газ, за да гарантирате, че чистотата е не по-малка от 99,99%.
3. Почистете и обработете добре основния метал и заваръчната тел преди заваряване, за да избегнете пукнатини и междинни слоеве.
4. По време на процеса на заваряване трябва да се вземат подходящи мерки за защита на газа аргон за разтопения басейн и засегнатата от топлина зона на заваръчния шев, за да се гарантира качеството на заваряването.
Подготовка преди заваряване:
Повърхностна обработка: Физическа обработка на повърхността от титаниева сплав, включително пясъкоструене, бластиране и полиране, за отстраняване на повърхностни замърсявания и оксиден слой. Това подобрява качеството и надеждността на заваряването.
Химическа обработка: Използвайте химикали като киселини и основи, за да разтворите и премахнете мръсотията и оксидите по повърхността на титанови сплави. Химическата обработка спомага за подобряване на качеството и характеристиките на заварените съединения.
Чисто и сухо: Уверете се, че зоната за заваряване е суха и чиста, за да избегнете дефекти като пори. Използвайте сушилни или нагревателно оборудване правилно, за да осигурите подходяща температура и влажност в заваръчната среда.
Често използвани методи за заваряване:
Плазмено-дъгово заваряване: Нагряване и топене на титанови сплави чрез високоенергийна плазмена дъга, обикновено използваща DC дъга. Плазмено-дъговото заваряване има висока енергийна плътност и висока скорост на заваряване и е подходящо за по-дебели плочи от титанова сплав и големи заваръчни части.
Заваряване с газова волфрамова дъга (GTAW заваряване): Метод на електродъгово заваряване, който използва нетопим волфрамов електрод за заваряване. При извършване на GTAW заваряване зоната на заваряване е защитена от атмосферно замърсяване със защитен газ (обикновено инертни газове като аргон) и обикновено се използва спойка (добавъчен метал).
Заваряване с метална дъга (MIG заваряване): полуавтоматичен или напълно автоматичен метод на заваряване, който използва газ аргон за защита на зоната на заваряване. MIG заваряването е лесно за работа и е подходящо за заваряване на дебели плочи от титанова сплав и големи структурни части.
Заваряване с волфрамова дъга (TIG заваряване): Волфрамовият електрод се използва за генериране на дъга за нагряване и стопяване на титановата сплав, а зоната на заваряване е защитена с газ аргон. TIG заваряването има високо качество на заваряване и възможности за контрол и е подходящо за тънки плочи и прецизно заваряване.
Вакуумно заваряване с електронен лъч: Използване на електронни лъчи за нагряване и стопяване на титанови сплави при вакуумни условия. Вакуумното заваряване с електронен лъч има висока скорост на заваряване и високо качество на заварката и е подходящо за по-дебели структурни части от титанова сплав.
