Hlavní defekty a metody opravy slitin titanu Materiály, jako je titanová tyč a titanová příruba

(1) Když jsou titan a slitiny titanu svařovány, možnost praskání za tepla ve svarových spojích je velmi malá. Je to proto, že v titanu a slitinách titanu je málo nečistot, jako je S, P a C. Eutektikum s nízkou teplotou tání tvořenou S a P není snadné zjistit na hranicích zrn a efektivní rozsah teplot krystalizace je úzký. Smrštění titanu a slitin titanu během tuhnutí je malé a svarový kov nebude vytvářet trhliny za tepla. Když jsou však titan a slitiny titanu svařovány, mohou se v HAZ vyskytovat trhliny za studena, které se vyznačují opožděnými trhlinami, které se vyskytují během několika hodin nebo déle po svařování. Během procesu svařování vodík difunduje z vysokoteplotního hlubokého bazénu do zóny ovlivněné teplem s nízkou teplotou a zvýšení obsahu vodíku zvyšuje množství TiH2 vysrážené v zóně a zvyšuje křehkost teplem ovlivněné zóny. Kromě toho je větší tkáňové napětí způsobeno objemovou expanzí srážení hydridu a atomy vodíku difundují a akumulují se do oblasti vysokého napětí, což má za následek trhliny.

(2) Poréznost je běžným problémem při svařování titanu a slitin titanu. Základním důvodem vzniku stomata je vliv vodíku. Tvorba pórů ve svarovém kovu ovlivňuje především únavovou pevnost spoje. Vodík je hlavní příčinou praskání za studena a tvorby pórů. Protože vodík je nižší než 300 ° C, jeho rozpustnost v alfa fázi je velmi malá a jeho konečná rozpustnost je pouze 0,002% při teplotě místnosti. Když je svařovací nebo tepelně ovlivněná oblast ochlazena pod 300 ° C po svařování, přesycené vodíkové sraženiny ve formě hydridu titanu (fáze gama). Zvyšuje se objem a dochází k intergranulárnímu stresu, který vede k mezikrystalovým mikrotrhlinám. Mezikrystalové mikrotrhliny se při vnějším napětí rozšíří do trhlin.

Stanovení metody opravy

Když je teplota titanové slitiny vyšší než 500 - 700 ° C, je snadné absorbovat kyslík, vodík a dusík ve vzduchu, což vážně ovlivňuje kvalitu svařování. Proto, když je slitina titanu přivařena, musí být přísně chráněna svařovací zóna plné svařovací lázně a poloha s vysokou teplotou (400 - 650 ° C). Z tohoto důvodu musí být při svařování titanu a titanových slitin přijata zvláštní ochranná opatření. Proto je použita metoda svařování argonovým obloukem a svařovací moment s větší velikostí slouží k rozšíření oblasti ochranného pásma plynu. Když tryska nestačí k ochraně vysokoteplotního kovu ve svarovém švu a v blízkosti oblasti švu, je třeba přidat ochranný kryt argonu.

Příprava předvařování a výběr drážek

(1) Kvalita povrchu svařovaných dílů a drátů má velký vliv na mechanické vlastnosti svarových spojů. Před svařováním lze vzorek a drát nakládat. Ihned po vysušení opláchněte čistou vodou a svařte. Použijte aceton, ethanol, tetrachlormethan, methanol, atd. K otření drážky titanové desky a jejích stran (do 50 mm), povrchu svařovacího drátu, držáku nástroje a kontaktní části titanové desky.

(2) Výběr svařovacího zařízení [3]. DC argon obloukové svařovací zdroj s klesající vnější vlastnosti a vysokofrekvenční obloukové iniciace by měly být vybrány pro obloukové svařování titanu a titanu slitiny argon, a doba zpoždění není kratší než 15 sekund, aby se zabránilo oxidaci a znečištění během svařování. Je tedy použit WSM-315 IGBT měnič DC pulzní argonový obloukový svářeč.

(3) Výběr svařovacích materiálů. Čistota argonu by neměla být nižší než 99,99%, rosný bod by měl být nižší než - 40 ° C a relativní vlhkost by měla být nižší než 5%. Když tlak v argonovém válci klesne na 0,981 MPa, měl by přestat používat. Aby se zlepšila plasticita spojů, plnicí drát TC3, který je o něco nižší než u slitiny základního kovu, je obvykle vyroben z homogenního materiálu. Při tomto svařování se používá plnicí drát TC3.

(4) Volba tvaru drážky. V zásadě minimalizujte počet svařovacích vrstev a svařovacích kovů. S nárůstem počtu svařovacích vrstev se zvyšuje akumulační absorpce plynu svaru, což dokonce ovlivňuje výkon svařovaného spoje. Protože velikost svařovacího bazénu titanu a slitiny titanu je velká, používá se jedna drážka ve tvaru písmene V 70-80 stupňů.

Správný výběr svařovacích parametrů může důkladně odstranit povrch svařovacích dílů, oxidovou kůži a olejové skvrny na povrchu svařovacího drátu. Průtok a rychlost argonu by měly být dobře řízeny, aby se zabránilo turbulenci a vlivu ochrany plynem plněné. Je možné zpracovat trhliny manuálním svařováním titanu titanem TIG a lze dosáhnout uspokojivých výsledků.