Причины дефектов сварки титановых труб
Окисление и загрязнение: Титан чувствителен к кислороду и легко вступает в реакцию с кислородом при высоких температурах с образованием оксидов. Если в процессе сварки не принять соответствующие меры защиты, кислород воздуха может вызвать окисление поверхности титана и образование оксидной пленки, что ухудшит качество сварки. Кроме того, зона сварки может загрязниться, например, из-за присутствия примесей в сварочном материале или окружающей среде.
Температурный градиент: Титан имеет высокую теплопроводность и во время сварки образует большой температурный градиент. Температурные градиенты могут привести к концентрации напряжений и образованию термических трещин, особенно в зонах быстрого охлаждения.
Улавливание водорода: Титан — это материал, который легко поглощает водород. Если в процессе сварки водород поглощается титаном, это может привести к водородному охрупчиванию, вызванному захватом водорода. Водородное охрупчивание может привести к образованию трещин.
Структурные изменения: Титан склонен к росту зерен и структурным изменениям при высоких температурах. Это может привести к снижению прочности в зоне сварного шва, что повлияет на общие характеристики сварного шва.
Остаточное напряжение: Остаточное напряжение, возникающее в процессе сварки, может вызвать деформацию и трещины на титановой трубке. Это может быть вызвано быстрым охлаждением, разными коэффициентами термического расширения материалов, неравномерной усадкой при сварке.
Дефекты сварки титановых труб вызваны защитным слоем аргона, образующимся при сварке титановых труб аргонодуговой сварочной горелкой. Окружающая область не имеет защитного эффекта, но сварной шов титановой трубы и окружающая ее область в этом состоянии все еще обладают сильной способностью поглощать азот и кислород из воздуха. Кислород начинает поглощаться при 400 градусах, а азот – при 600 градусах. В воздухе содержится большое количество азота и кислорода.
По мере постепенного увеличения степени окисления меняется цвет сварного шва титановой трубы и снижается пластичность сварного шва. Серебристо-белый (не окисленный) Золотисто-желтый (TiO, титан начинает поглощать водород при температуре около 250 градусов. Слегка окисленный) Синий (Ti2O3 слегка окисленный) Серый (TiO2 сильно окисленный).
Однородность химического состава слитков титановых сплавов является основной гарантией надежности обрабатываемых материалов и режущих деталей из титановых сплавов с хорошими эксплуатационными характеристиками.
Что касается существующих титановых сплавов, то основными легирующими элементами являются Al, Mo, Sn, Si, Zr, Cr, Cu, V и Fe. Крайне необходимо понять и усвоить правила распределения этих легирующих элементов в слитке в условиях вакуумной плавящейся дуги и кристаллизации, а также принять соответствующие технологические меры для обеспечения их равномерного распределения в слитке.
Анатомические испытания были проведены на пяти видах титана: Ti-6Al-4V, Ti-2.5Cu, Ti-6.5Al-3.5Mo{{8 }}.5Sn-0.3Si, Ti-2.5Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.25Si и Ti{{19 }}.5 Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-6.3Si слиток сплава, исследуйте распределение элементов сплава при различных условиях плавки и исследуйте методы выделения и удаления элемента алюминиевого сплава Cu.
Элементы из титанового трубчатого сплава разделены на несколько частей и добавлены в титановую губку при прессовании блока электродов. Плавящиеся электроды диагональю 450 мм свариваются из электродных блоков внутреннего блока. Расходуемые электроды были плавлены один раз и дважды переплавлены в вакуумной печи с плавящейся дугой и проведены три испытания на переплавку. В соответствии с характеристиками кристаллической структуры стальных слитков вакуумной расходуемой электродуговой печи была расчленена типичная форма для стальных слитков. Усечено. В верхней части профиля просверлите отверстия диаметром каждые 30-50 мм сверлом диаметром 1,5 мм для анализа максимального содержания легирующих элементов. На Ti{ {10}}.5Cu Сплав.
Чтобы уменьшить возникновение этих дефектов, необходимо принять некоторые меры, такие как использование инертного газа для защиты во время процесса сварки, контроль скорости сварки и градиента температуры, предварительный нагрев заготовки для уменьшения градиента температуры, использование соответствующих сварочных материалов. , принятие соответствующих сварочных процессов и т. д. . Кроме того, важными средствами снижения дефектов являются строгий контроль содержания водорода во время сварки и соответствующая термическая обработка после сварки.
