Poteškoće i rješenja u zavarivanju legura titanijuma
Titanijum je metalni hemijski element sa hemijskim simbolom Ti i atomskim brojem 22. Titanijumska legura je takođe važan metalni materijal. Široko se koristi u vazduhoplovstvu, medicinskoj opremi, hemijskoj industriji i drugim poljima zbog svoje male težine, velike čvrstoće i dobre otpornosti na koroziju. Međutim, zbog posebnih svojstava titanijumskih legura, postoje određeni izazovi i potencijalni defekti zavarivanja tokom procesa zavarivanja.
Zavarivanje titanijumskih legura je relativno teško. Njegove poteškoće u zavarivanju i potencijalni defekti uglavnom se ogledaju u sljedećim aspektima:
Fenomen krtosti:
Legure titana lako reagiraju s kisikom, dušikom, vodikom i drugim nečistoćama u atmosferi na visokim temperaturama, uzrokujući visokotemperaturnu krtost i smanjujući plastičnost i žilavost zavarenih spojeva. Kako bi se izbjeglo krhkost, treba kontrolisati atmosferu tokom zavarivanja i čistoću materijala koji se obrađuje.
Pukotine od zavarivanja:
Pojava pukotina od zavarivanja u legurama titanijuma povezana je sa naponom i sadržajem vodonika. Stoga se naprezanje mora kontrolisati tokom procesa zavarivanja kako bi se izbjeglo pregrijavanje i brzo hlađenje materijala, te osiguralo da je područje zavarivanja suho i čisto.
Pore za zavarivanje:
Tokom procesa zavarivanja, zbog reakcije između legure titana i oksida, lako se stvaraju pore za zavarivanje, čime se smanjuje čvrstoća i brtvljenje zavarenog spoja. Obratite pažnju na kontrolu sadržaja kisika u zaštiti plina argona i materijala za zavarivanje kako biste osigurali da je područje zavarivanja suho i čisto.
Kako bi se spriječili gore navedeni problemi tokom zavarivanja, potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere za sprečavanje oštećenja.
1. Odaberite odgovarajući proces zavarivanja i žicu za zavarivanje i odaberite odgovarajući metod zavarivanja u skladu sa materijalom i nečistoćama osnovnog metala legure titanijuma.
2. Koristite visokokvalitetni zaštitni plin kako biste osigurali čistoću koja nije manja od 99,99%.
3. Temeljno očistite i obradite osnovni metal i žicu za zavarivanje prije zavarivanja kako biste izbjegli pukotine i međuslojeve.
4. Tokom procesa zavarivanja, potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere zaštite od plina argona za rastopljeni bazen i zonu zavarenu toplinom kako bi se osigurao kvalitet zavarivanja.
Priprema prije zavarivanja:
Površinska obrada: Fizička obrada površine legure titana, uključujući pjeskarenje, pjeskarenje i poliranje, za uklanjanje površinske prljavštine i oksidnog sloja. Time se poboljšava kvalitet i pouzdanost zavarivanja.
Hemijski tretman: Koristite hemikalije kao što su kiseline i alkalije za rastvaranje i uklanjanje prljavštine i oksida na površini legura titanijuma. Hemijski tretmani pomažu poboljšanju kvalitete i karakteristika zavarenih spojeva.
Čisto i suho: Uvjerite se da je područje zavarivanja suho i čisto kako biste izbjegli defekte kao što su pore. Pravilno koristite peći za sušenje ili opremu za grijanje kako biste osigurali odgovarajuću temperaturu i vlažnost u okruženju zavarivanja.
Najčešće korištene metode zavarivanja:
Plazma-lučno zavarivanje: Zagrevanje i topljenje titanijumskih legura kroz visokoenergetski plazma luk, obično koristeći DC luk. Plazma lučno zavarivanje ima veliku gustoću energije i veliku brzinu zavarivanja, te je pogodno za deblje ploče od legure titana i velike dijelove za zavarivanje.
Zavarivanje gasom volframovog luka (GTAW zavarivanje): Metoda elektrolučnog zavarivanja koja koristi volframovu elektrodu koja se ne topi za zavarivanje. Prilikom GTAW zavarivanja, područje zavarivanja je zaštićeno od atmosferskog zagađenja zaštitnim plinom (obično inertnim plinovima kao što je argon), a istovremeno se obično koristi lem (metal za punjenje).
Elektrolučno zavarivanje metala (MIG zavarivanje): Poluautomatska ili potpuno automatska metoda zavarivanja koja koristi plin argon za zaštitu područja zavarivanja. MIG zavarivanje je jednostavno za rukovanje i pogodno za zavarivanje debelih ploča od legure titanijuma i velikih strukturnih delova.
Zavarivanje volframovim lukom (TIG zavarivanje): Volframova elektroda se koristi za stvaranje luka za zagrijavanje i topljenje legure titana, a područje zavarivanja je zaštićeno plinom argonom. TIG zavarivanje ima visoku kvalitetu zavarivanja i mogućnosti kontrole, te je pogodno za tanke ploče i precizno zavarivanje.
Vakuumsko zavarivanje elektronskim snopom: Upotreba elektronskih zraka za zagrijavanje i topljenje legura titanijuma u vakuumskim uslovima. Vakuumsko zavarivanje elektronskim snopom ima veliku brzinu zavarivanja i visok kvalitet zavarivanja, te je pogodno za deblje strukturne dijelove od legure titana.
