Wpływ właściwości tytanu na spawanie tytanu. Wpływ tlenu i azotu
Tlen i azot sąśródmiąższowociało stałe-rozpuszczone w tytanie, powodujące zniekształcenie siatki tytanowej, zwiększoną odporność na odkształcenia, zwiększoną wytrzymałość i twardość oraz zmniejszoną plastyczność i wytrzymałość. Obecność tlenu i azotu spawalniczego w spoinie jest niekorzystna i należy jej unikać.
2. Wpływ wodoru
Wzrost zawartości wodoru spowoduje gwałtowny spadek udarności stopiwa tytanu, natomiast plastyczność nieznacznie spadnie.Wodorkispowoduje kruchość złącza.
3. Wpływ węgla
W temperaturze pokojowej węgiel jestśródmiąższowociało stałe-rozpuszczone w tytanie, zwiększające wytrzymałość i zmniejszające plastyczność. Jednak nie jest to tak oczywiste jak tlen i azot. Gdy zawartość węgla przekracza rozpuszczalność,Tik, który jest twardy i kruchy, tworzy się i rozprowadza w sposób-podobny do sieci, który jest podatny na pękanie. Norma krajowa stanowi, że zawartość węgla w tytanie i jego stopach nie powinna przekraczać 0,1%. Podczas spawania plamy oleju na powierzchniprzedmiot obrabianya drut spawalniczy może zwiększyć zawartość węgla. Dlatego podczas spawania konieczne jest ich oczyszczenie.
III. Analizaspawalnośćtytanowy
Tytan ma dobre właściwościspawalność.Ze względu na małą przewodność cieplną (0,041 Cal/stopień ·cm·s), tytan metaliczny topi się tylko w zakresie spalania łuku i ma dobrą płynność. Ponadto ma mały współczynnik rozszerzalności cieplnej (8,6×10-6/stopień, znacznie mniejszy niż stal węglowa), co znacznie poprawiaspawalnośćz tytanu metalicznego.
IV. Zależność pomiędzy barwą spoin tytanowych a jakością spawów
1. Zmiany koloru spawów rur tytanowych i stopów tytanu oraz mechanizm powstawania defektów
Wady i mechanizm powstawania szwów spawalniczych rur tytanowych z tytanu i stopów tytanu są następujące. Podczas spawania rur tytanowych warstwa ochronna argonu utworzona przez uchwyt spawalniczy łukiem argonowym może jedynie chronić jeziorko spawalnicze przed szkodliwym działaniem powietrza, ale nie ma działania ochronnego na spoinę i przylegający obszar, które już zastygły i znajdują się w stanie wysokiej-temperatury. W tym stanie spoina rury tytanowej i jej przyległy obszar nadal mają dużą zdolność pochłaniania azotu i tlenu z powietrza. Od 400 stopni do 600 stopni absorbowany jest tlen, a od 600 stopni do 800 stopni azot. Powietrze zawiera dużą ilość azotu i tlenu.
W miarę stopniowego wzrostu poziomu utlenienia zmienia się kolor spoiny rury tytanowej i zmniejsza się plastyczność spoiny. Zasady są następujące: srebrno-biały (bez utleniania), złotożółty (TiO, w temperaturze około 250 stopni tytan zaczyna absorbować wodór), niebieski (utlenianie Ti2O3 jest nieco poważniejsze), szary (utlenianie TiO2 jest poważniejsze).
2. Kolor powierzchni spoiny tytanowej można wykorzystać do oceny jakości spawania tytanu
Badania dla różnych kolorów i twardości spoin tytanowych są następujące:
(1) Doświadczalnie wykazano, że w miarę pogłębiania się koloru spoiny, czyli wzrostu stopnia utlenienia spoiny, wzrasta twardość spoiny. Dzięki eksperymentom przeprowadzonym przez innych specjalistów wzrasta twardość tytanu metalicznego, a w spoinie zwiększają się szkodliwe substancje, takie jak tlen i azot, co znacznie pogarsza jakość spawania.
(2) Spawalność tytanu oraz jego właściwości chemiczne i fizyczne są ze sobą bardzo powiązane. Kluczem jest jednak to, że w warunkach wysokiej-temperatury zanieczyszczenie powietrza łatwo wpływa na wysoką reaktywność tytanu. Podczas nagrzewania jego ziarna rozszerzają się, a po ochłodzeniu złącza spawanego tworzą fazy kruche. Temperatura topnienia tytanu jest bardzo wysoka i sięga 1668±10 stopni, czyli więcej niż energia potrzebna do spawania stali. Jednocześnie aktywność chemiczna tytanu jest stosunkowo aktywna, reagując z O i H znacznie łatwiej niż stal. W temperaturze 600 stopni szybko się łączy. W temperaturze 100 stopni absorbuje H i O w dużych ilościach, a zdolność rozpuszczania H jest kilkadziesiąt tysięcy razy większa niż stali, wytwarzając w ten sposób uwodorniony tytan, powodując gwałtowny spadek wytrzymałości. Wzrost zanieczyszczeń gazowych zwiększa tendencję do pękania na zimno i pękania opóźnionego oraz zwiększa wrażliwość na karb. Dlatego czystość argonu używanego do spawania nie powinna być niższa niż 99,99%, wilgotność nie powinna przekraczać 0,039%, a zawartość wodoru w drucie spawalniczym powinna być niższa niż 0,002%. Współczynnik przenikania ciepła tytanu wynosi 1/2 współczynnika stali i ulega przemianie od do w temperaturze 882 stopni. W wyższych temperaturach ziarna gwałtownie rosną, a wydajność znacznie się pogarsza. Dlatego należy ściśle kontrolować temperaturę, zwłaszcza czas utrzymywania się wysokiej-temperatury w cyklu nagrzewania spawania. Podczas spawania tytanu nie ma problemów z pękaniem na gorąco i pękaniem międzykrystalicznym, ale występuje problem porowatości, zwłaszcza podczas spawania + stopów.
V. Środki ostrożności podczas spawania tytanu
1. Podczas spawania tytanu należy zapewnić ścisłą ochronę obszaru spawania i obszaru-pospawania o wysokiej-temperaturze, aby zapobiec przedostawaniu się powietrza do miejsc spawania i obszarów o-wysokiej temperaturze, co mogłoby mieć poważny wpływ na jakość spoiny. Dlatego niezbędny jest argon o czystości 99,99% i osłony ochronne.
2. Skos spoiny należy obrobić mechanicznie (niedopuszczalne jest szlifowanie).
3. Należy unikać zgrzewania punktowego i stosować-zajarzanie łuku o wysokiej częstotliwości.
4. Należy unikać-obróbki cieplnej po spawaniu; jeśli konieczna jest obróbka cieplna po-spawaniu, temperatura obróbki cieplnej powinna być niższa niż 650 stopni.
