Tecnologia di saldatura di titanio e leghe di titanio
--- Tecnologia di saldatura di titanio e leghe di titanio ---
Le proprietà di saldatura del titanio e delle leghe di titanio hanno molte caratteristiche significative. Queste caratteristiche di saldatura sono determinate dalle proprietà fisiche e chimiche del titanio e delle leghe di titanio.
1. Influenza dell'inquinamento da gas e impurità sulle prestazioni di saldatura
A temperatura normale, il titanio e le leghe di titanio sono relativamente stabili. Tuttavia, nella tabella dei test, durante il processo di saldatura, le goccioline di liquido e i metalli del pool fuso hanno un forte assorbimento di idrogeno, ossigeno e azoto e questi gas hanno interagito con essi allo stato solido. All'aumentare della temperatura, anche la capacità del titanio e delle leghe di titanio di assorbire idrogeno, ossigeno e azoto aumenta in modo significativo. Comincia ad assorbire idrogeno a circa 250 ° C, inizia ad assorbire ossigeno a 400 ° C e inizia ad assorbire azoto da 600 ° C. Questi gas Dopo essere stato assorbito, causare direttamente infragilimento del giunto saldato, che è un fattore molto importante che influenza la qualità della saldatura.
(1) L'idrogeno è il fattore più influente nelle proprietà meccaniche del titanio nelle impurità dell'idrogeno. Il cambiamento del contenuto di idrogeno nella saldatura ha l'effetto più significativo sulle prestazioni di impatto della saldatura. Il motivo principale è che all'aumentare della quantità di bomba all'idrogeno nella saldatura, aumenta la quantità di TiH 2 traballante o agugliata che precipita nella saldatura. La forza di TiH 2 è molto bassa, quindi l'effetto di HiH a forma di foglio o ad ago 2 è dentellato e le prestazioni di impatto combinate sono significativamente ridotte; l'effetto dei cambiamenti nel contenuto di idrogeno della saldatura sul miglioramento della resistenza e della plasticità non è molto evidente.
(2) Effetto dell'ossigeno L'ossigeno ha un grado di fusione più elevato sia nella fase α che nella fase β del titanio e può formare una fase solida interstiziale. Le ferite cristalline che usano il titanio destro sono gravemente distorte, aumentando così la durezza del titanio e delle leghe di titanio. E resistenza, ma la plasticità è significativamente ridotta. Al fine di garantire le prestazioni del giunto di saldatura, oltre a prevenire rigorosamente l'ossidazione principale della giuntura di saldatura e la saldatura in base alla zona interessata dal calore durante il processo di saldatura, il contenuto di ossigeno nel metallo di base e il filo di saldatura dovrebbe anche essere limitato.
(3) Effetto dell'azoto A temperature elevate superiori a 700 ° C, l'azoto e il titanio hanno un effetto drammatico, formando nitruro di titanio fragile e duro (riN) e il grado di distorsione reticolare causata da azoto e titanio formando una soluzione solida gap, rispetto a Le conseguenze causate dalla quantità di ossigeno sono più gravi. Pertanto, l'azoto ha un effetto più significativo sul miglioramento della resistenza alla trazione e della durezza delle saldature industriali in titanio puro e sulla riduzione delle proprietà plastiche delle saldature rispetto all'ossigeno.
(4) L'effetto del carbonio Il carbonio è anche un'impurità comune nelle leghe di titanio e titanio. Gli esperimenti dimostrano che quando il contenuto di carbonio è 0. 13%, il carbonio è profondo nel α titanio, il limite di resistenza della saldatura aumenta leggermente e la plasticità è leggermente ridotta, ma inferiore all'ossigeno. L'effetto dell'azoto è forte. Tuttavia, quando il contenuto di carbonio della saldatura è stato ulteriormente aumentato, nella saldatura è apparso il TiC mesh e la sua quantità è aumentata con l'aumentare del contenuto di carbonio, il che ha causato un netto calo della plasticità della saldatura e si sono verificate facilmente incrinature di stress di saldatura. Pertanto, il contenuto di carbonio del materiale di base di titanio e lega di titanio non è superiore a 0. 1% e il contenuto di carbonio della saldatura non supera il contenuto di carbonio del materiale di base.
2. Problema di incrinatura del giunto saldato
Quando il titanio e le leghe di titanio sono saldati, la possibilità di crepe termiche nel giunto saldato è molto piccola. Questo perché il contenuto di impurità come S, P e C in titanio e leghe di titanio è piccolo, e l'eutettico a basso punto di fusione formato da S e P non è facile apparire nel confine del grano, oltre a un efficace intervallo di temperatura di cristallizzazione
Stretto, piccolo restringimento di titanio e leghe di titanio durante la solidificazione, e il metallo saldato non genererà crepe termiche. La saldatura a freddo di titanio e leghe di titanio può avvenire in tempo nella zona interessata dal calore, che è caratterizzata dal verificarsi di crepe diverse ore o più dopo la saldatura, che si chiama cracking ritardato. Gli studi hanno dimostrato che questa crepa è correlata alla diffusione delle bombe all'idrogeno durante la saldatura. Durante il processo di saldatura, l'idrogeno si diffonde dalla piscina profonda ad alta temperatura alla zona interessata dal calore a temperatura più bassa. L'aumento del contenuto di idrogeno aumenta la quantità di TiH 2 precipitata in questa zona, aumentando la fragilità della zona interessata dal calore. Inoltre, a causa dell'espansione del volume durante la precipitazione dell'idruro, maggiore stress tissutale Inoltre, gli atomi di idrogeno si diffondono e si accumulano nelle parti ad alto stress della regione, in modo da formare delle crepe. Il metodo per prevenire tali crepe ritardate è principalmente quello di ridurre la fonte di idrogeno nei giunti saldati. Quando vengono inviate anche le fatture, le fiamme vengono eliminate.
3. Problema di sfiato nella saldatura
La porosità è un problema comune nella saldatura di titanio e leghe di titanio. La causa principale degli stomi è il risultato degli effetti dell'idrogeno. La formazione di pori nel metallo saldato influisce principalmente sulla resistenza a fatica del giunto. Le principali misure tecnologiche per prevenire i pori sono:
(1) La protezione del gas al neon dovrebbe essere pura e la purezza non dovrebbe essere inferiore a 99. 99%
(2) Rimuovere accuratamente le sostanze organiche come olio di scaglie sulla superficie del pezzo di saldatura e la superficie del filo di saldatura.
(3) Applicare una buona protezione del gas al pool fuso, controllare il flusso e la velocità del gas argon, prevenire la turbolenza e influire sull'effetto di protezione.
(4) Selezionare correttamente i parametri del processo di saldatura, aumentare l'uso del tempo di permanenza della piscina profonda e il diritto di usare le bolle per fuggire, il che può ridurre efficacemente i pori.
