Заходи захисту та методи ремонту при зварюванні титану та титанових сплавів
Під час зварювання титанових сплавів, коли температура перевищує 500~700 градусів, легко поглинати кисень, водень і азот у повітрі, що серйозно впливає на якість зварювання. Таким чином, під час зварювання титанових сплавів уся розплавлена ванна та зона зварювання при високих температурах (вище 400 ~ 650 градусів) повинні бути суворо захищені. У звичайних умовах зазвичай використовується аргонодугове зварювання, а для розширення зони газозахисної зони використовується зварювальний пальник з більшим розміром розпилювача. Якщо насадки недостатньо для захисту зварювального шва та високотемпературного металу поблизу зони шва, необхідно додати аргоновий захисний шар. кришка. При зварюванні титану та титанових сплавів необхідно вживати особливих заходів захисту!
Підготовка перед зварюванням і вибір фаски
(1) Якість поверхні зварних виробів і зварювального дроту має великий вплив на механічні властивості зварних з'єднань. Випробуваний зразок і зварювальний дріт можна травити перед зварюванням. Промийте чистою водою і зварюйте відразу після висихання. Використовуйте ацетон, етанол, чотирихлористий вуглець, метанол тощо, щоб протерти канавку титанової пластини та її дві сторони (в межах 50 мм відповідно), поверхню зварювального дроту та частини, що контактують між затискачем інструменту та титаном. плита.
(2) Вибір зварювального обладнання. Для аргонодугового зварювання титану і титанових сплавів слід використовувати джерело живлення аргонодугового зварювання постійного струму зі зниженими зовнішніми характеристиками і високочастотним запалюванням дуги, а час подачі газу слід відстрочити не менше ніж на 15 с, щоб уникнути окислення і забруднення при цьому. зварювання. Тому використовується аргонодуговий зварювальний апарат з інвертором IGBT DC імпульсного типу WSM-315.
(3) Вибір зварювальних матеріалів. Чистота аргону повинна бути не менше 99,99%, точка роси повинна бути нижче -40 градуса, а відносна вологість повинна бути менше 5%. Коли тиск у аргоновому балоні падає до 0.981 МПа, використання слід припинити. Присадковий дріт зазвичай виготовляється з однорідного матеріалу. Для підвищення пластичності з'єднання можна використовувати зварювальний дріт ТС3 з дещо меншою легацією, ніж основний метал. Зварювальний дріт: для цього зварювання використовувався ТС3.
(4) Вибір форми фаски. В принципі мінімізуйте кількість зварювальних шарів і зварювальний метал. Зі збільшенням кількості зварювальних шарів збільшується сукупний повітрозабір зварного шва, що впливає на характеристики зварного з'єднання. Крім того, через великий розмір зварювальної ванни при зварюванні титану та титанових сплавів зварний виріб повинен мати V-подібну канавку 70~80 градусів.
Правильно підберіть параметри процесу зварювання і ретельно видаліть окалину, масляні плями та інші органічні речовини з поверхні зварного шва і поверхні зварювального дроту. Контролюйте потік і швидкість газу аргону, щоб запобігти турбулентності та вплинути на ефект захисту від інфляції. Можна використовувати ручне аргонодугове зварювання вольфрамом для обробки тріщин при зварюванні титанового сплаву, і можна отримати задовільні результати.
Основні дефекти та методи їх усунення при зварюванні титанових сплавів
(1) Під час зварювання титану та титанових сплавів можливість появи гарячих тріщин у зварному з’єднанні дуже мала. Це пояснюється тим, що вміст домішок, таких як S, P і C, у титані та титанових сплавах дуже малий, а евтектика з низькою температурою плавлення, утворена S і P, нелегко з’являється на межах зерен, а ефективна температура кристалізації діапазон вузький. Коли титан і титанові сплави затвердіють, усадка є невеликою, і метал шва не утворює термічних тріщин. Однак при зварюванні титану і титанових сплавів у зоні термічного впливу можуть виникати холодні тріщини, які характеризуються появою тріщин через кілька годин або навіть більше після зварювання, що називається уповільненим розтріскуванням. Під час процесу зварювання водень дифундує з високотемпературної глибокої ванни в зону термічного впливу з нижчою температурою. Збільшення вмісту водню збільшує кількість TiH2, що виділяється в цій зоні, підвищуючи крихкість зони термічного впливу. Крім того, розширення об'єму під час випадання гідридів викликає більшу структурну напругу. , у поєднанні з дифузією та накопиченням атомів водню до частин цієї області з високим напруженням, що призводить до утворення тріщин.
(2) Під час зварювання титану та титанових сплавів часто виникають пори. Основною причиною утворення пір є результат впливу водню. На втомну міцність з'єднання головним чином впливає утворення пор в металі шва. Водень є основною причиною холодних тріщин і пор. Оскільки водень має дуже низьку розчинність у фазі при температурах нижче 300 градусів, його кінцева розчинність становить лише 0,002% при кімнатній температурі. Коли зварний шов або зона термічного впливу охолоджується нижче 300 градусів після зварювання, перенасичений водень виділяється у вигляді гідриду титану (фаза). Збільшується об’єм і виникає міжкристалічна напруга, розвиток якої спричинить міжкристалічні мікротріщини. Міжкристалічні мікротріщини розростаються в тріщини під дією зовнішніх навантажень.
