Защитные меры и способы ремонта при сварке титана и титановых сплавов.
При сварке титановых сплавов, когда температура превышает 500–700 градусов, они легко поглощают кислород, водород и азот из воздуха, что серьезно влияет на качество сварки. Поэтому при сварке титановых сплавов вся расплавленная ванна и область сварного шва при высоких температурах (выше 400–650 градусов) должны быть строго защищены. В обычных условиях обычно применяют аргонно-дуговую сварку, а для расширения площади газозащитной зоны используют сварочную горелку с большим размером струи. Когда сопла недостаточно для защиты сварного шва и высокотемпературного металла вблизи зоны шва, необходимо добавить аргоновый защитный слой. крышка. При сварке титана и титановых сплавов необходимо соблюдать специальные меры защиты!
Подготовка перед сваркой и выбор фаски
(1) Качество поверхности сварных изделий и сварочной проволоки оказывает большое влияние на механические свойства сварных соединений. Перед сваркой образец и сварочную проволоку можно протравить. Промойте чистой водой и заварите сразу после высыхания. Протрите канавку титановой пластины и ее две стороны (в пределах 50 мм соответственно), поверхность сварочной проволоки и детали, соприкасающиеся между зажимом инструмента и титаном, ацетоном, этанолом, четыреххлористым углеродом, метанолом и т. д. тарелка.
(2) Выбор сварочного оборудования. Для аргонодуговой сварки титана и титановых сплавов следует применять источник питания аргонодуговой сварки постоянного тока с пониженными внешними характеристиками и высокочастотным зажиганием дуги, а время подачи газа должно быть выдержано не менее чем на 15 с во избежание окисления и загрязнения в процессе сварки. сварка. Поэтому используется импульсный аргонодуговой сварочный аппарат постоянного тока WSM-315 IGBT с инвертором.
(3) Выбор сварочных материалов. Чистота аргона должна быть не менее 99,99%, точка росы должна быть ниже -40 градуса, а относительная влажность должна быть менее 5%. Когда давление в баллоне с аргоном упадет до 0,981 МПа, использование следует прекратить. Присадочная проволока обычно изготавливается из однородного материала. Для улучшения пластичности соединения можно использовать сварочную проволоку ТС3 с несколько более низким содержанием сплава, чем основной металл. Сварочная проволока: Для этой сварки использовалась ТС3.
(4) Выбор формы фаски. В принципе, минимизируйте количество сварочных слоев и сварочного металла. По мере увеличения количества сварочных слоев увеличивается совокупный воздухозабор шва, что влияет на работоспособность сварного соединения. Кроме того, из-за больших размеров сварочной ванны при сварке титана и титановых сплавов сварная деталь должна иметь V-образную канавку под углом 70–80 градусов.
Правильно выберите параметры сварочного процесса и тщательно удалите оксидную окалину, масляные пятна и другую органику с поверхности сварного изделия и поверхности сварочной проволоки. Контролируйте поток и скорость газообразного аргона, чтобы предотвратить турбулентность и повлиять на эффект защиты от инфляции. Для обработки трещин при сварке титановых сплавов можно использовать ручную аргонодуговую сварку вольфрама, и можно получить удовлетворительные результаты.
Основные дефекты и способы ремонта при сварке титановых сплавов.
(1) При сварке титана и титановых сплавов вероятность образования горячих трещин в сварном соединении очень мала. Это связано с тем, что содержание примесей, таких как S, P и C, в титане и титановых сплавах очень мало, а эвтектика с низкой температурой плавления, образованная S и P, нелегко появляется на границах зерен, а эффективная температура кристаллизации диапазон узкий. При затвердевании титана и титановых сплавов усадка невелика, и в металле сварного шва не образуются термические трещины. Однако при сварке титана и титановых сплавов в зоне термического влияния могут возникать холодные трещины, для которых характерно появление трещин через несколько часов и даже дольше после сварки, что называется замедленным растрескиванием. В процессе сварки водород диффундирует из высокотемпературной глубокой ванны в низкотемпературную зону термического влияния. Увеличение содержания водорода увеличивает количество осаждающегося в этой зоне TiH2, увеличивая хрупкость зоны термического влияния. Кроме того, объемное расширение при осаждении гидрида вызывает большее структурное напряжение. , в сочетании с диффузией и накоплением атомов водорода в наиболее напряженных частях этой области, что приводит к образованию трещин.
(2) При сварке титана и титановых сплавов частой проблемой являются поры. Основная причина образования пор – результат воздействия водорода. Образование пор в металле шва в основном влияет на усталостную прочность соединения. Водород является основной причиной образования холодных трещин и пор. Поскольку водород очень мало растворяется в фазе при температуре ниже 300 градусов, его конечная растворимость составляет всего 0,002% при комнатной температуре. При охлаждении сварного шва или зоны термического влияния после сварки ниже 300 градусов пересыщенный водород выпадает в осадок в виде гидрида титана (фаза). Объем увеличивается и возникает межзеренное напряжение, развитие которого приведет к появлению межзеренных микротрещин. Межзеренные микротрещины под действием внешнего напряжения расширяются в трещины.
