Зварювання TIG промислового чистого титану TA1

Титан є новим типом матеріалу з багатьма чудовими властивостями, такими як низька щільність, висока міцність на розрив, висока питома міцність і досить висока міцність при високій температурі, на додаток до чудової стійкості до корозії та низькотемпературного удару. З удосконаленням технології виплавки виробництво титану швидко зростає, все частіше використовується в авіації, військових, приладобудуванні та інших важливих технологіях і обладнанні.

1 характеристики зварювання промислового чистого титану

Промисловий чистий титан TA1 має багато чудових характеристик, але хімічна природа титану активна, чутлива до нагрівання, нагрівання до 300 градусів починає поглинати водень, з 400 градусів починає поглинати кисень, з 600 градусів починає поглинати азот, тому буде Бути деякі проблеми в процесі зварювання, тому для виготовлення титанового обладнання зварювання є ключовим

процес.

1.1 Зварні з'єднання легко тріскаються

TA1 промислове зварювання чистого титану, кисень, азот, водень, вуглець, залізо для зварювання титану є несприятливим. Збільшується вміст кисню, підвищується міцність шва, при цьому пластичність значно знижується; для підвищення міцності зварного шва на розрив, твердості, зниження пластичності зварного шва азот більш виражений, ніж кисень; Вміст водню в зварювальному шві змінюється в ударних характеристиках зварного шва для значного удару, зі збільшенням кількості водню, ударні характеристики зварного шва зменшуються, а в зварювальному шві водень за допомогою високотемпературної розплавленої ванни до нижчої температури дифузія зони термічного впливу, випадання в зоні термічного впливу кількості TH2 збільшується. Кількість опадів TH2 у зоні термічного впливу збільшується, так що крихкість зони термічного впливу збільшується, а потім уповільнене розтріскування; вуглець і титан при високих температурах для отримання карбіду титану також можуть зменшити пластичність зварного шва, що призводить до розтріскування; титан, змішаний з чорними металами, буде забруднений іонами заліза, що призведе до розтріскування зварного шва. Тому для того, щоб зварні з'єднання TA1 працювали, під час зварювання слід намагатися уникати змішування цих елементів.

1.2 Перегрів і погіршення продуктивності

Висока температура плавлення титану, велика теплоємність, погана теплопровідність, тому зварювання титану, швидкість охолодження після зварювання повинна підтримуватися в певному діапазоні, не може бути занадто швидкою або надто повільною, коли швидкість охолодження швидка, висока температура -фаза легко переходить у фазу нестабільної організації, пластичності суглобів не сприяє; а коли швидкість охолодження повільна, зварний шов і зона впливу тепла схильні до утворення грубих зерен організації перегріву, що знижує продуктивність з'єднання. Тому при зварюванні необхідно вибрати відповідну енергію зварювальної лінії і відповідну швидкість охолодження, механічні властивості зварних з'єднань.

2 TA1 промисловий процес зварювання чистого титану

Завдяки наведеному вище аналізу продуктивності промислового титану та зварювальних проблем TA1 розроблено відповідний процес зварювання з використанням аргонодугового зварювання вольфрамом для оцінки процесу зварювання.

2.1 Тестовий матеріал

Основним матеріалом є пластина TA1 товщиною 10 мм, розмір матеріалу 125 × 400 мм, дріт φ1,2ERTA1ELI, основний матеріал, хімічний склад і механічні властивості зварювальних витратних матеріалів наведено в таблиці 1, вибір захисного газу для 99,99% аргон.

2.2 Тип фаски

Тип скосу для Y-типу, кут скосу 60 градусів, тупа кромка 2 мм, обробка фаски.

2.3 Очищення основного матеріалу та зварювальних матеріалів

Титанову пластину необхідно ретельно очистити перед зварюванням, щоб видалити поверхневі оксиди та інший бруд, щоб уникнути таких дефектів, як пористість під час зварювання. Спочатку протріть ацетоном, а потім помістіть у розчин для травлення приблизно на 2-3хв, промийте та висушіть після травлення, зварюйте метал таким же методом очищення.

2.4 Зварювання титану в польових умовах

2.4.1 Групування, вимоги до точкового зварювання. Групування неправильної сторони на суму не більше 10% від товщини пластини, щоб уникнути використання сильного, позиційного зварювання - це зменшити зварювальну деформацію одного з основних заходів, точкове зварювання, закріплене на обох кінцях тестової пластини , довжиною близько 10 мм. положення зварювального дроту, що використовується, параметри зварювання та формальне зварювання однакові, у кожному фіксованому положенні зварювальної зупинки дуги слід відкласти газ аргон.

2.4.3 Операція зварювання:

(1) Перед зварюванням потрібно закріпити газовий захисний пристрій, щоб запобігти падінню процесу зварювання; (2) зварювальні роботи повинні бути завершені безперервно, якщо вони періодичні, перед повторним зварюванням необхідно повторно очистити зварний шов і основний матеріал з обох сторін; (3) діаметр сопла зварювального пальника φ15 мм, і потік газу має бути стабільним. Під час процесу зварювання захист захисного газу слід перевіряти в будь-який час, щоб запобігти його впливу на якість зварювання, а температура проміжного шару менше або дорівнює 150 градусам; (4) Під час запуску дуги зварювальний пальник заздалегідь подається газом, а коли зварювальний дріт подається дротом, кінець дроту завжди повинен бути під захистом газу Ar, а при розриві дуги та зварюючи шов, щоб закрити кінець зварного шва, необхідно продовжувати пропускати газ аргон, щоб захистити зварний шов, доки зварний шов і зона термічного впливу не охолонуть до температури нижче 350 градусів.

2.5 Перевірка якості зварювання

2.5.1 Перевірка зовнішнього вигляду після зварювання, колір зварного шва яскравий сріблясто-білий, відмінний захист, відсутність пористих тріщин та інших дефектів, формування зварного шва хороше. Після проходження контролю зовнішнього вигляду зварних з'єднань рентгенівська дефектоскопія - I клас, а поверхня без дефектів - за фарбуванням.

2.5.2 Характеристики зварних з'єднань наведені в таблиці 3.

3 Висновок

Завдяки експерименту та фактичному зварюванню продукту було зроблено висновок, що для того, щоб зробити промисловий чистий титан TA1 для отримання хороших характеристик зварних з’єднань, потрібно звернути увагу на наступні три моменти: (1) зварювання титанової пластини перед основним металом і витратними матеріалами для зварювання. знемаслювати і дезактивувати, уникати контакту з чорними металами; (2) зварювання має бути відповідним вибором специфікацій, наскільки це можливо, з невеликою кількістю енергії лінії зварювання; (3) зварювання має бути вище 400 градусів C зварювальної ванни, а температура зварювального шва та зони теплового впливу (включаючи задню частину розплавленої ванни) повинні бути належним чином захищені, щоб уникнути забруднення повітря та ефекту захисту від газу. tA1 промислове зварювання чистого титану TIG
Титан є новим типом матеріалу, який має багато чудових властивостей, таких як низька щільність, висока міцність на розрив, висока питома міцність, висока температура все ще має досить високу міцність, крім того, він також має відмінну корозійну стійкість і властивості при низьких температурах. . У статті аналізуються експлуатаційні характеристики промислового чистого титану TA1 і проблеми зварних з'єднань під час зварювання, а також розробляється розумний процес зварювання відповідно до його основних проблем у процесі зварювання для забезпечення якості зварювання.