Титан є хімічно дуже активним металом, який має велику спорідненість до таких газів, як кисень, водень і азот при високих температурах, особливо в процесі зварювання титану, ця здатність посилюється зі збільшенням температури зварювання. Практика довела, що якщо під час зварювання не контролювати поглинання і розчинення титану і кисню, водню, азоту та інших газів, це, безсумнівно, принесе великі труднощі процесу зварювання титанових зварних з'єднань.
ПЕРШИЙ: Передмова
В останні роки з розвитком економіки, особливо з поглибленням реформ і відкритості, економічне будівництво моєї країни досягло значного прогресу. Водночас моя країна також досягла значного прогресу у зварюванні трубопроводів та інших проектах. Зварювання титану є відносно поширеним видом зварювання. У процесі зварювання титану дуже важливий вплив на колір зварювального шва титанового зварювання має контроль якості його зварювання. Завдяки інтуїтивно зрозумілому кольорі титанового зварювального шва, дуже важливо вивчити взаємозв’язок між кольором титанового зварювального шва та якістю зварювання. У цій статті автор обговорює зв’язок між якістю зварювання титану та кольором титанового зварювального шва на основі своїх багаторічних досліджень контролю якості та процесу зварювання титану та практичного досвіду роботи, сподіваючись мати певну кількість дослідження в цій галузі. ефект.
ДВА Вплив характеристик титану на зварювання титану
1. Вплив кисню та азоту
Кисень і азот вкраплені в титан, що спотворює решітку титану, підвищує стійкість до деформації, підвищує міцність і твердість, але знижує пластичність і в'язкість. Несприятливо, щоб зварювальний кисень і азот містилися у зварному шві, тому їх слід уникати.
2. Дія водню
Збільшення вмісту водню призведе до різкого зниження ударної в'язкості металу шва титану, дещо знизиться пластичність, а гідрид викличе крихкість з'єднання.
3. вуглецевий вплив
При кімнатній температурі вуглець розчиняється в титані у вигляді щілин, що підвищує міцність і знижує пластичність, але це не так очевидно, як кисень і азот. Коли вміст вуглецю перевищує розчинність, утворюється твердий і крихкий TiC, який розподіляється в сітці і схильний до тріщин. Національний стандарт передбачає, що вміст вуглецю в титані та його титановому сплаві не повинен перевищувати 0,1%. Під час зварювання масляне забруднення заготовки та зварювального дроту може збільшити вміст вуглецю, тому його необхідно очищати під час зварювання.
триАналіз зварюваності титану
Титан має хорошу зварюваність. Через низьку теплопровідність (0.041Cal/градус ·см·с) металевий титан плавиться лише в діапазоні горіння дуги та має добру текучість; крім того, він має невеликий коефіцієнт теплового розширення (8,6×10-6/градус, набагато менший, ніж вуглецева сталь), що значно покращує зварюваність металевого титану.
чотириЗв'язок між кольором шва і якістю зварювання титану
1. Зміна кольору зварного шва титанової труби з титану та титанового сплаву та механізм утворення дефектів
Дефекти зварювального шва та механізм генерації титанових трубок із титану та титанового сплаву наступні. Під час зварювання титанових труб захисний шар газу аргону, утворений аргонодуговим зварювальним пальником, може захистити зварювальну ванну лише від шкідливого впливу повітря та не впливатиме на затвердіння. немає захисного ефекту, тоді як зварювальний шов титанової труби та його оточуючі області в цьому стані все ще мають сильну здатність поглинати азот і кисень у повітрі. Кисень поглинається від 400 градусів, азот поглинається від 600 градусів, а види повітря містять велику кількість азоту та кисню.
З поступовим підвищенням ступеня окислення змінюється колір зварного шва титанової труби і знижується пластичність шва. Сріблясто-білий (без окислення) золотисто-жовтий (TiO, титан починає поглинати водень приблизно за 250 градусів C. Злегка окислений) синій (злегка окислений Ti2O3) сірий (сильно окислений TiO2).
2. Про якість зварювання титану можна судити за кольором поверхні шва титану
Випробування різних кольорів і твердості титанових зварних швів виглядає наступним чином
(1) Експериментами було доведено, що з поглибленням кольору зварного шва, тобто збільшенням ступеня окислення зварного шва, зростає твердість зварного шва. Завдяки випробуванню аналогічного експерименту твердість титанового металу збільшується, наприклад кисень і азот у зварному шві. А інші шкідливі речовини збільшують і сильно знижують якість зварювання.
(2) Зварюваність титану має дуже важливий зв’язок із його хімічними та фізичними властивостями, але ключовим моментом є те, що у випадку високої температури висока активність титану легко забруднюється повітрям, і його зерна розширюються при нагріванні. При охолодженні зварного з'єднання утворюється крихка фаза. Точка плавлення титану дуже висока, вона може досягати 1668 ± 10 градус, що є більшою енергією, ніж зварювальна сталь. У той же час хімічні властивості титану є відносно активними, і він набагато легше взаємодіє з O і H, ніж сталь, і він буде різким, коли він вище 600 градусів. з'єднання. При 100 градусах поглинається велика кількість Н і О, а здатність розчиняти Н в десятки тисяч разів більша, ніж у сталі, яка, у свою чергу, генерує гідрид титану, що різко знижує міцність. Газові домішки збільшують схильність до холодного та уповільненого розтріскування, збільшуючи сприйнятливість до надрізів. Тому чистота газу аргону для зварювання не повинна бути нижче 99,99%, вологість не повинна бути вище 0,039%, а вміст водню в зварювальному дроті повинен бути нижче 0,002%. Коефіцієнт теплопередачі титану становить 1/2 від коефіцієнта теплопередачі сталі, а перехід від до відбувається при 882 градусах C. Незалежно від того, наскільки високою є температура, зерна ростуть швидко, а продуктивність значно погіршується. Тому слід суворо контролювати температуру, особливо під час зварювання. Час перебування при високій температурі в термоциклі. При зварюванні титану немає проблем гарячих і міжзеренних тріщин, але є проблеми пористості, особливо при зварюванні + сплавів.
П'ятьМіркування щодо зварювання титану
Виходячи з наведених вище досліджень, при зварюванні титанового металу слід звернути увагу на наступні питання:
1. Під час процесу зварювання титану зону зварювання та зону високої температури після зварювання слід суворо захищати, щоб повітря не потрапляло в зону зварювання та високу температуру від серйозного впливу на якість зварювання. необхідно.
2. Зварні канавки підлягають механічній обробці (шліфування не допускається);
3. Слід уникати точкового зварювання та використовувати високочастотну дугу.
4. Уникайте термічної обробки після зварювання; якщо необхідно провести термообробку після зварювання, температура термообробки повинна бути менше 650 градусів.
Шістьзаключні зауваження
Контроль якості зварювання титану має дуже важливий вплив на колір шва зварювання титану. У той же час про якість зварювання титану також можна судити за кольором шва зварювання титану. Між ними є дуже важливий зв’язок.
