Titano suvirinimas: ekranavimas, parametrai ir suvirinimo spalvos valdymas
Aug 12, 2025
Kodėl titano suvirinimui reikia ypatingos kontrolės
Titanas yra chemiškai labai aktyvus aukštoje temperatūroje. Kambario temperatūroje jis yra apsaugotas stabilia pasyviojo oksido plėvele, tačiau kai metalas įkaista daugiau nei maždaug 400 laipsnių, jis pradeda absorbuoti deguonį, azotą, vandenilį ir anglį iš atmosferos greičiu, kuris staigiai kyla didėjant temperatūrai. Išlydytame baseine afinitetas yra pakankamai stiprus, kad neapsaugotas titano metalas per kelias sekundes oksiduos ir nitriduotų.
Dėl šios priežasties titano suvirinimą valdo atmosferos valdymas, o ne vien lanko technika. Titanas taip pat turi mažą šilumos laidumą, todėl lanko šiluma išlieka arti suvirinimo siūlės, o šiluminio plėtimosi koeficientas yra palyginti mažas, o tai riboja iškraipymus ir padeda sukurti švarias, patikimas jungtis, kai pakanka ekranavimo.
Kaip tarpinio puslapio elementai keičia suvirinimo savybes
| Elementas | Poveikis suvirinimui | Kontrolės priemonė |
|---|---|---|
| Deguonis | Intersticinis kietas tirpalas, grotelių iškraipymas, didesnis stiprumas ir kietumas, bet mažesnis lankstumas ir kietumas | Aukšto-grynumo apsauginės dujos, galinis skydas, prapūtimas šaknies pusėje |
| Azotas | Panašus stiprinantis poveikis greitai prarandant plastiškumą; azoto{0}}turtingos suvirinimo siūlės tampa auksinės, tada mėlynos spalvos | Pašalinkite oro patekimą, stebėkite dujų grynumą prie degiklio |
| Vandenilis | Staigus smūgio atsparumo sumažėjimas, hidrido susidarymas, sąnarių trapumas | Visiškai nuriebalinkite, apribokite vandenilio kiekį užpilde ir netauriajame metale |
| Anglies | Stiprinimas esant žemam lygiui, kieti trapūs karbidai ir įtrūkimai viršijant tirpumo ribą | Pašalinkite alyvą ir tepalą, uždarykite anglies dangtelį iki klasės ribos |
Kadangi deguonis ir azotas padidina kietumą ir naikina kietumą, suvirinimo siūlės išvaizda yra praktiškas proceso rodiklis: spalvos pasikeitimas iš sidabro į auksą į mėlyną į pilką rodo absorbuoto užterštumo kiekį. Daugumoje titano rūšių anglies kiekis ribojamas iki 0,10 %, o įprastų komercinių -grynumo lygių didžiausias yra 0,08 %, todėl ruošinyje ir užpildo viela prieš suvirinimą turi būti be alyvos ir žymėjimo junginio.
Apsauginės dujos ir užpakalinė apsauga
Vien tik degiklio ekranavimo titanui nepakanka. Suvirinimo baseinas yra apsaugotas degiklio dujomis, tačiau sukietėjęs rutuliukas ir gretima šilumos{1}}paveikta zona kelias sekundes lieka virš užteršimo slenksčio, kai lankas praeina. Jie turi būti inertinėse dujose, kol atvės.
Naudokite 99,99 % ar geresnio grynumo argoną kaip degiklio dujas, galines dujas ir atramines arba prapūtimo dujas.
Pritvirtinkite užpakalinį skydą, kuris seka degiklį ir uždengia karoliuką bei karščio{0}}paveiktą zoną iš abiejų pusių.
Išvalykite vamzdžių ir indo jungčių vidų, kol likutinis deguonis pasieks mažą milijoninių dalių diapazoną.
Patikrinkite rasos tašką ir srauto greitį išleidimo angoje ir venkite turbulencijos, kuri pritraukia orą į skydą.
Niekada neleiskite nulaužti lanko, kai elektrodas vis dar karštas ir atviras; post{0}}tekėjimas turi tęstis ir po to, kai užges lankas.
Siūlių paruošimas ir valymas prieš suvirinimą
Švara neprivaloma. Oksido nuosėdos, pjovimo skystis, pirštų atspaudai, žymeklio rašalas ir apdirbimo drožlės į suvirinimo siūlę patenka anglies, vandenilio arba deguonies.
Paruoškite suvirinimo kampus apdirbdami, o ne šlifuodami, kad jungties paviršiuje neliktų abrazyvinių dalelių ar užteršimo.
Nuvalykite riebalus tinkamu tirpikliu, tada pašalinkite oksido sluoksnį nerūdijančio plieno vieliniu šepečiu arba valydami rūgštimi ir nušluostykite.
Paruoštas jungtis tvarkykite tik švariomis pirštinėmis; nenaudokite tų pačių įrankių, kurie buvo naudojami anglinio plieno.
Laikykite užpildo vielą originalioje pakuotėje iki pat naudojimo ir nuvalykite prieš tiekdami.
Užpildas parenkamas iš AWS A5.16 klasifikacijos, pvz., ERTi-2, skirtas 2 klasės netauriajam metalui, arba ERTi-5, skirtas Ti-6Al-4V, ir turi būti suderintas su netauriojo metalo rūšimi bei reikalingu jungties stiprumu ir lankstumu.
Suvirinimo parametrai ir lanko praktika
Titanas paprastai suvirinamas dujiniu volframo lankiniu suvirinimu su neigiamu nuolatinės srovės elektrodu arba plazmos lanku, elektronų pluoštu arba lazeriu gamybos darbams. Esminės taisyklės yra vienodos visose: maža šilumos sąnaudos, jokio audimo, be didelių važiavimo greičio svyravimų ir nuolatinio ekranavimo.
| Praktika | Rekomendacija |
|---|---|
| Lanko paleidimas | Naudokite aukšto{0}}dažnio lanko paleidimą; niekada nedaužykite lanko į ruošinį už jungties ribų |
| Tack suvirinimas | Venkite, kur įmanoma, arba padarykite visas{0}}įsiskverbimo siūles, kurias sunaudos galutinis suvirinimas |
| Suvirinimo padėtis | Žemyn arba plokščia padėtis, kur leidžia jungties konstrukcija |
| Šilumos įvedimas | Laikytas žemai, su raišteliais ir minimaliu audimu |
| Interpass temperatūra | Leidžiama nukristi prieš dedant kitą leidimą |
| Elektrodas | Thoriated arba ceriated volframas, tinkamai sumaltas ir neužterštas dėl sąlyčio su baseinu |
Lanko smūgiai, purslai ir staigūs važiavimo greičio pokyčiai sukelia vietinį užteršimą arba netolygų kietėjimą. Kai jungtį reikia pakeisti, iš dalies užbaigta suvirinimo siūlė vis tiek turi būti ekranuota, kol ji atvės žemiau oksidacijos slenksčio.
Suvirinimo terminis apdorojimas ir suvirinimo spalvos priėmimas po-
Po-suvirinimo terminio apdorojimo reikėtų vengti, kai tik tai leidžia konstrukcija, nes bet koks terminis ciklas padidina tolesnio užteršimo ir grūdelių augimo riziką. Jei reikia sumažinti įtampą, temperatūra paprastai palaikoma žemesnė nei 650 laipsnių, o krosnies atmosfera turi būti vakuuminė arba didelio grynumo inertinės dujos. Ruošinys turi būti švarus prieš patekdamas į krosnį, nes likusi alyva suyra ir nusodins anglį.
Suvirinimo spalva yra standartinis pirmosios{0}}eilės priimtinumo kriterijus titano gaminiams. Seka prasideda nuo sidabrinės-baltos, o tai reiškia, kad nėra oksidacijos, per šviesius šiaudus, tada giliai šiaudų ir mėlynos spalvos iki pilkos arba baltos spalvos, ty stiprią oksidaciją. Sidabrinės ir šviesios šiaudų siūlės rodo priimtiną ekranavimą. Gilūs šiaudai gali būti toleruojami atliekant ne-kritines pareigas. Mėlyni ir pilki paviršiai rodo užterštą, kietą ir trapią suvirinimo siūlę, o tokios jungtys paprastai pašalinamos ir iš naujo{7}}suvirinamos, o ne priimamos.
Pagalbiniai patikrinimai apima kietumo eigą per suvirinimo ir karščio{0}}paveiktą zoną, lenkimo bandymą, gatavo jungties radiografinį arba įsiskverbimo patikrinimą ir slėginės įrangos slėgio bandymą, kurio reikalaujama pagal taikomą statybos kodeksą.
DUK
K: Kodėl titano suvirinimo spalva yra tokia svarbi?
Spalva atspindi oksidaciją: sidabras reiškia tinkamą ekranavimą, auksas arba šiaudai rodo nedidelę oksidaciją, o mėlyna arba pilka rodo didelį užterštumą, sumažėjusį elastingumą ir kietumą.
K: Kokio grynumo apsauginių dujų reikia titano suvirinimui?
99,99 % ar geresnio grynumo argonas naudojamas degikliui, galinėms ir atraminėms dujoms, o jungties vidus išvalomas iki labai mažo likutinio deguonies lygio.
Kl .: Ar titano suvirinimo nuožulniai turi būti šlifuoti ar apdirbti?
Nuožulniai apdirbami, o ne šlifuojami, kad į jungtį nepatektų abrazyvinės dalelės ir užteršimas.
Kl.: Ar reikalingas titano po-suvirinimo terminis apdorojimas?
To vengiama ten, kur tai leidžia programa; kai nurodomas įtempių mažinimas, vakuume arba inertinėje atmosferoje temperatūra paprastai palaikoma žemiau apie 650 laipsnių.
K: Kuris užpildo metalas naudojamas Ti-6Al-4V?
ERTi-5 užpildas pagal AWS A5.16 klasifikaciją atitinka Ti-6Al-4V netauriuosius metalus, o nelegiruotose 2 klasės jungtyse paprastai naudojamas ERTi-2.
Kl.: Kas atsitiks, jei suvirinimo metu titanas sugeria vandenilį?
Atsparumas smūgiams smarkiai sumažėja, o hidrido susidarymas trapi jungtį, todėl prieš suvirinimą taikomos vandenilio ribos ir visiškas riebalų pašalinimas.
