Tytan jest chemicznie bardzo aktywnym metalem, który ma duże powinowactwo do gazów takich jak tlen, wodór i azot w wysokich temperaturach, szczególnie w procesie spawania tytanu, ta zdolność jest silniejsza wraz ze wzrostem temperatury spawania. Praktyka udowodniła, że jeśli absorpcja i rozpuszczanie tytanu oraz tlenu, wodoru, azotu i innych gazów nie są kontrolowane podczas spawania, niewątpliwie spowoduje to duże trudności w procesie spawania połączeń spawanych tytanem.
JEDEN: Przedmowa
W ostatnich latach, wraz z rozwojem gospodarki, zwłaszcza z pogłębianiem reform i otwieraniem się, konstrukcja gospodarcza mojego kraju poczyniła duże postępy. W tym samym czasie mój kraj poczynił również duże postępy w spawaniu rurociągów i innych projektach. Spawanie tytanu jest stosunkowo powszechnym rodzajem spawania. W procesie spawania tytanu, jak wykonać dobrą robotę w kontroli jakości jego spawania ma bardzo ważny wpływ na kolor spoiny spawania tytanu. Ze względu na intuicyjność koloru spoiny tytanu, bardzo ważne jest zbadanie związku między kolorem spoiny spawania tytanu a jakością spawania. W tym artykule autor omawia związek między jakością spawania spawania tytanu a kolorem spoiny spawania tytanu w oparciu o swoje wieloletnie badania nad kontrolą jakości i procesem spawania tytanu oraz praktyczne doświadczenie zawodowe, mając nadzieję na przeprowadzenie pewnej ilości badań w tej dziedzinie. efekt.
DWA Wpływ właściwości tytanu na spawanie tytanu
1. Wpływ tlenu i azotu
Tlen i azot są przeplatane w tytanie, co zniekształca siatkę tytanową, zwiększa odporność na odkształcenia, zwiększa wytrzymałość i twardość, ale zmniejsza plastyczność i wytrzymałość. Niekorzystne jest, aby w spoinie znajdował się tlen spawalniczy i azot, i należy tego unikać.
2. Wpływ wodoru
Wzrost zawartości wodoru spowoduje gwałtowny spadek udarności spoiny tytanowej, a plastyczność spadnie nieznacznie. Natomiast obecność wodoru spowoduje kruchość połączenia.
3. wpływ węgla
W temperaturze pokojowej węgiel rozpuszcza się w tytanie w postaci szczelin, co zwiększa wytrzymałość i zmniejsza plastyczność, ale nie jest to tak oczywiste jak w przypadku tlenu i azotu. Gdy zawartość węgla przekracza rozpuszczalność, powstaje twardy i kruchy TiC, który jest rozłożony w sieci i podatny na pęknięcia. Norma krajowa stanowi, że zawartość węgla w tytanie i jego stopie tytanu nie powinna przekraczać 0.1%. Podczas spawania zanieczyszczenie olejem przedmiotu obrabianego i drutu spawalniczego może zwiększyć zawartość węgla, dlatego należy go oczyścić podczas spawania.
TrzyAnaliza spawalności tytanu
Tytan ma dobrą spawalność. Ze względu na małą przewodność cieplną (0.041Cal/stopień ·cm·s), metal tytanowy topi się tylko w zakresie spalania łukowego i ma dobrą płynność; ponadto ma mały współczynnik rozszerzalności cieplnej (8,6×10-6/stopień, znacznie mniejszy niż stal węglowa), co znacznie poprawia spawalność metalu tytanowego.
CzteryZwiązek pomiędzy kolorem spoiny a jakością spawania tytanu
1. Zmiana koloru spoiny rury tytanowej ze stopu tytanu i tytanu oraz mechanizm powstawania defektów
Wady spoin spawalniczych i mechanizm powstawania rur tytanowych z tytanu i stopu tytanu są następujące. Podczas spawania rur tytanowych warstwa ochronna argonu utworzona przez palnik do spawania łukiem argonowym może chronić jedynie jeziorko spawalnicze przed szkodliwym działaniem powietrza i nie wpłynie na zestalony szew spawalniczy i otaczające go obszary w stanie wysokiej temperatury nie mają działania ochronnego, podczas gdy szew spawalniczy rury tytanowej i otaczające go obszary w tym stanie nadal mają silną zdolność pochłaniania azotu i tlenu z powietrza. Tlen jest absorbowany od 400 stopni, azot jest absorbowany od 600 stopni, a gatunki powietrza zawierają dużą ilość azotu i tlenu.
Wraz ze stopniowym wzrostem poziomu utleniania zmienia się kolor spoiny rurki tytanowej, a plastyczność spoiny maleje. Srebrzystobiały (brak utleniania), złocistożółty (TiO, tytan zaczyna absorbować wodór w temperaturze około 250 stopni C. Lekko utleniony), niebieski (lekko utleniony przez Ti2O3), szary (silnie utleniony przez TiO2).
2. Jakość spawania tytanu można ocenić na podstawie koloru powierzchni spawania tytanu
Test na różne kolory i twardość spoin tytanowych wygląda następująco
(1) Eksperymentalnie udowodniono, że wraz ze wzrostem koloru spoiny, tj. stopnia utlenienia spoiny, wzrasta jej twardość. W wyniku testu eksperymentu równorzędnego wzrasta twardość metalu tytanowego, takiego jak tlen i azot w spoinie. I wzrasta ilość innych szkodliwych substancji, co znacznie obniża jakość spawania.
(2) Spawalność tytanu ma bardzo ważny związek z jego właściwościami chemicznymi i fizycznymi, ale kluczową kwestią jest to, że w przypadku wysokiej temperatury, wysoka aktywność tytanu jest łatwo zanieczyszczana przez powietrze, a jego ziarna rozszerzają się po podgrzaniu. Gdy spoina się ochładza, tworzy fazę kruchą. Temperatura topnienia tytanu jest bardzo wysoka, która może osiągnąć 1668 ± 10 stopnia, co jest większą energią niż w przypadku stali spawalniczej. Jednocześnie właściwości chemiczne tytanu są stosunkowo aktywne i znacznie łatwiej wchodzi on w interakcje z O i H niż stal, a będzie ostry, gdy będzie miał temperaturę powyżej 600 stopnia. związku. W temperaturze 100 stopni, duża ilość H i O jest absorbowana, a zdolność rozpuszczania H jest dziesiątki tysięcy razy większa niż w przypadku stali, co z kolei generuje wodorek tytanu, który znacznie zmniejsza wytrzymałość. Zanieczyszczenia gazowe zwiększają skłonność do pękania na zimno i opóźnionego pękania, zwiększając podatność na karby. Dlatego czystość gazu argonowego do spawania nie powinna być niższa niż 99,99%, wilgotność nie powinna być wyższa niż 0,039%, a zawartość wodoru w drucie spawalniczym powinna być niższa niż 0,002%. Współczynnik przenikania ciepła tytanu wynosi połowę współczynnika stali, a przejście z do następuje w temperaturze 882 stopni C. Bez względu na to, jak wysoka jest temperatura, ziarna rosną szybko, a wydajność znacznie się pogarsza. Dlatego temperatura powinna być ściśle kontrolowana, szczególnie podczas spawania. Wysoki czas przebywania w temperaturze w cyklach cieplnych. Nie ma problemu pęknięć na gorąco i pęknięć międzykrystalicznych podczas spawania tytanu, ale występują problemy z porowatością, szczególnie podczas spawania + stopów.
PięćRozważania dotyczące spawania tytanu
W oparciu o powyższe badania, podczas spawania tytanu należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
1. Podczas procesu spawania tytanu obszar spawania oraz obszar wysokiej temperatury po spawaniu powinny być ściśle chronione, aby zapobiec przedostawaniu się powietrza do obszaru spawania i wysokiej temperatury, co mogłoby poważnie wpłynąć na jakość spoiny.
2. Rowki spawalnicze muszą być poddane obróbce mechanicznej (szlifowanie jest niedozwolone);
3. Należy unikać spawania punktowego. Należy stosować zajarzenie łuku o wysokiej częstotliwości.
4. Unikaj obróbki cieplnej po spawaniu; jeśli jest to konieczne, temperatura obróbki cieplnej powinna być niższa niż 650 stopni.
Sześćuwagi końcowe
Kontrola jakości spawania tytanu ma bardzo ważny wpływ na kolor spoiny spawania tytanu. Jednocześnie jakość spawania tytanu można również ocenić na podstawie koloru spoiny spawania tytanu. Istnieje bardzo ważny związek między tymi dwoma.
