Процес зварювання титанової композитної пластини

У величезному просторі матеріалознавства титанові композитні панелі стали незамінним зірковим матеріалом у багатьох високотехнологічних галузях промисловості завдяки своїм унікальним фізичним і хімічним властивостям, високій міцності, легкій вазі та чудовій стійкості до корозії. Однак для повного використання відмінних властивостей титанових композитних пластин вибір і впровадження зварювальних процесів є особливо важливими. Зварювання є не лише важливим засобом з’єднання титанових композитних пластин, але й наріжним каменем для забезпечення загальної міцності конструкції, герметичності та довговічності.

1. Підготовка перед зварюванням

1) Основна обробка сталевої пластини:

Основну сталеву пластину слід точково зварити за допомогою ручного дугового зварювання, переконавшись, що зміщення зварного шва не перевищує 1 міліметр.

Перед точковим зварюванням зварювальний паз має бути чистим і вільним від домішок, таких як оксиди, нітриди, масляні плями, волога тощо. Зварювальні стрижні слід висушити при високій температурі та зберігати сухими перед використанням, щоб уникнути таких дефектів, як тріщини та пори під час зварювання. процес зварювання.

2) Обробка титановим покриттям:

Титанове покриття також необхідно ретельно очистити перед зварюванням, як правило, за допомогою промивання кислотою або шліфування шліфувальним кругом або тканиною для видалення поверхневих оксидів, нітридів, масляних плям тощо.

Після очищення зону зварювання слід очистити такими розчинниками, як ацетон і безводний спирт, щоб уникнути подальшого забруднення.

 

2. Зварювальні матеріали та обладнання

1) Вибір зварювального дроту:

Вибір зварювального дроту з титану та титанових сплавів, як правило, базується на відповідності зварювального дроту до основного матеріалу, але його слід перевірити за допомогою оцінки процесу зварювання.

При виборі зварювального дроту слід враховувати вміст домішок і механічні властивості дроту, щоб переконатися, що міцність зварного шва не нижче нижньої межі стандартної міцності на розрив відпаленого стану основного матеріалу.

2) Захисний газ:

При зварюванні титану і титанових сплавів як захисний газ зазвичай використовується газ аргон. Чистота газу аргону не повинна бути менше 99,99%, а об'ємна частка інших компонентів газу повинна суворо контролюватися.

Як захисний газ також можна використовувати гелій або аргоногелієву суміш.

3) Зварювальне обладнання:

Обладнанням, яке зазвичай використовується для зварювання титанових композитних пластин, є дугова зварювальна машина з інертним газом постійного струму з вольфрамом, яка має функції ініціювання та гасіння високочастотної дуги та підходить для зварювання титану та титанових сплавів.

 

3. Процес зварювання

1) Основне зварювання сталевих пластин:

Під час зварювання поздовжнього шва основної сталевої пластини слід використовувати невелику дугу на початковому кінці, щоб вивести зварювальний корпус, а потім дугову пластину слід розрізати киснем. Вимагають рівномірного формування зварного шва, відсутності дефектів, таких як пористість або тріщини.

2) Зварювання титанової оболонки:

Для зварювання титанового покриття використовується дугове зварювання інертним газом вольфраму на постійному струмі. Після утворення зварного шва він повинен рівномірно, щільно і плавно переходити в основний метал, без дефектів, таких як тріщини, непроплавлення або підрізи.

Під час процесу зварювання слід приділяти увагу видаленню подряпин і підтримці постійної подачі захисного газу для забезпечення якості зварного шва.

3) Коротке зварювання:

Короткі зварні шви в основному з’єднуються внахлест, і для захисту під час зварювання слід використовувати захисні кришки, щоб запобігти забрудненню зварного шва під час охолодження.

 

4. Огляд і ремонт після зварювання

1) Перевірка забарвлення:

Використовуйте барвники, щоб перевірити поверхню титанових зварювальних швів, щоб переконатися, що на поверхні немає таких дефектів, як тріщини або пори.

2) Ремонт:

Дефекти, виявлені кольоровим контролем, підлягають ремонту, а після ремонту повторно проводять кольоровий контроль для перевірки якості зварного шва.

5. Запобіжні заходи

1) Уникайте прямого сплавлення титану та сталі:

Через значну різницю в термічних і фізичних властивостях між титаном і сталлю практично неможливо безпосередньо сформувати суцільне зварне з'єднання за допомогою зварювання плавленням. Тому слід вжити заходів, щоб уникнути прямого сплавлення титану та сталі під час процесу зварювання. Загальні заходи включають проектування розумних форм канавок і використання титанових наповнювальних пластин і конструкцій накривних пластин.

2) Витрата захисного газу та розмір сопла:

Швидкість потоку захисного газу і розмір сопла мають значний вплив на якість зварювання. Відповідну швидкість потоку та розмір сопла слід вибирати відповідно до вимог процесу зварювання, щоб забезпечити достатній захист зварного шва.

3) Захист хвоста:

Аргоновий захист, також відомий як хвостовий захист, застосовується до щойно звареного з’єднання та зони термічного впливу, щоб запобігти забрудненню та окисленню зварного шва під час процесу охолодження.

 

Процес зварювання титанових композитних пластин є складним процесом, який поєднує наукові та художні елементи. Це вимагає не тільки чудових навичок і суворого ставлення до зварювальників, але також вимагає глибокого розуміння та точного володіння характеристиками титанових матеріалів. Вибираючи прийнятні методи зварювання, суворий контроль параметрів зварювання та ретельну обробку після зварювання, ми можемо забезпечити якість і продуктивність зварних з’єднань титанових композитних пластин, що відповідають суворим вимогам різних галузей виробництва високого класу.