Uzroci kvarova u zavarivanju titanskih cijevi
Oksidacija i kontaminacija: Titanijum je osetljiv na kiseonik i lako reaguje sa kiseonikom na visokim temperaturama stvarajući okside. Tokom procesa zavarivanja, ako se ne preduzmu odgovarajuće zaštitne mjere, kisik u zraku može uzrokovati oksidaciju površine titana i stvaranje oksidnog filma, što utiče na kvalitet zavarivanja. Nadalje, područje zavarivanja može postati kontaminirano, na primjer, zbog prisutnosti nečistoća u materijalu za zavarivanje ili okolini.
Temperaturni gradijent: Titanijum ima visoku toplotnu provodljivost i formiraće veliki temperaturni gradijent tokom zavarivanja. Temperaturni gradijenti mogu dovesti do koncentracije naprezanja i stvaranja termičkih pukotina, posebno u područjima koja se brzo hlade.
Hvatanje vodonika: Titanijum je materijal koji lako apsorbuje vodonik. Tokom procesa zavarivanja, ako se vodonik apsorbira u titan, to može dovesti do vodonične krtosti uzrokovane hvatanjem vodonika. Krhkost vodikom može dovesti do stvaranja pukotina.
Strukturne promjene: Titanijum je sklon rastu zrna i strukturnim promjenama na visokim temperaturama. To može rezultirati smanjenjem čvrstoće u području zavara, što utiče na ukupne performanse zavara.
Preostalo naprezanje: Preostalo naprezanje nastalo tokom procesa zavarivanja može uzrokovati deformaciju i pukotine titanijumske cijevi. To može biti uzrokovano brzim hlađenjem, različitim koeficijentima toplinskog širenja materijala i neujednačenim skupljanjem tokom zavarivanja.
Defekti zavarivanja titanijumskih cevi su uzrokovani zaštitnim slojem gasa argona koji formira pištolj za argon-lučno zavarivanje tokom zavarivanja titanijumskih cevi. Okolina nema zaštitni efekat, ali zavar od titanijumske cevi i okolno područje u ovom stanju i dalje imaju jaku sposobnost da apsorbuju azot i kiseonik iz vazduha. Kiseonik počinje da se apsorbuje na 400 stepeni, a azot počinje da se apsorbuje na 600 stepeni. Vazduh sadrži veliku količinu azota i kiseonika.
Kako se stepen oksidacije postepeno povećava, mijenja se boja šava titanijumske cijevi i smanjuje se plastičnost vara. Srebrno bijela (nije oksidirana) Zlatno žuta (TiO, titanijum počinje da apsorbira vodonik na oko 250 stepeni. Blago oksidiran) Plava (Ti2O3 blago oksidiran) Siva (TiO2 jako oksidiran).
Ujednačenost hemijskog sastava ingota legure titanijuma je osnovna garancija za pouzdanost obrađenih materijala i reznih delova od legura titanijuma sa dobrim performansama.
Što se tiče postojećih legura titanijuma, glavni elementi legure su Al, Mo, Sn, Si, Zr, Cr, Cu, V i Fe. Veoma je potrebno razumjeti i savladati pravila raspodjele ovih legiranih elemenata u ingotu pod vakuumskim potrošnim lučnim taljenjem i kristalizacijskim uvjetima, te preduzeti odgovarajuće procesne mjere kako bi se osigurala njihova ravnomjerna distribucija u ingotu.
Anatomski testovi su obavljeni na pet vrsta titanijuma: Ti-6Al-4V, Ti-2.5Cu, Ti-6.5Al-3.5Mo{{8 }}.5Sn-0.3Si, Ti-2.5Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.25Si i Ti{19 }}.5 Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-6.3Si ingot legure, istraži distribuciju elemenata legure u različitim uslovima topljenja i istraži metode segregacije i eliminacije elementa od legure aluminija Cu.
Elementi legure titanijumske cijevi podijeljeni su na nekoliko dijelova i dodani titanijumskoj spužvi kada se pritisne blok elektrode jedinice. Potrošne elektrode dijagonale 450 mm zavarene su od blokova elektroda unutarnje jedinice. Potrošne elektrode su topljene jednom i dva puta pretopljene u vakuumskoj bijeloj potrošnoj lučnoj peći, a obavljena su tri ispitivanja pretapanja. Prema karakteristikama kristalne strukture čeličnih ingota za vakuumske potrošne elektrolučne peći, raščlanjen je tipičan kalup za čelične ingote. Truncated. Na vrhu profila izbušite rupe svakih 30-50 mm u prečniku sa svrdlom φ1,5 mm da analizirate maksimalan sadržaj legiranih elemenata. Vakuum (1×10^(-3) mmHg) i punjenje argonom (pritisak 80-120 mmHg) topljenje, visoka i niska snaga topljenja i uporedna ispitivanja ingota φ220 mm i φ622 mm obavljeni su na Ti{ {10}}.5Cu legura.
Kako bi se smanjila pojava ovih nedostataka, potrebno je poduzeti neke mjere, kao što je korištenje inertnog plina za zaštitu tokom procesa zavarivanja, kontrola brzine zavarivanja i temperaturnog gradijenta, predgrijavanje radnog predmeta kako bi se smanjio temperaturni gradijent, korištenje odgovarajućih materijala za zavarivanje , usvajanje odgovarajućih procesa zavarivanja itd. Osim toga, stroga kontrola sadržaja vodonika tokom zavarivanja i odgovarajuća termička obrada nakon zavarivanja su također važna sredstva za smanjenje nedostataka.
