Prestazioni di saldatura in titanio

Analisi delle prestazioni di saldatura del titanio

1. L'influenza dell'inquinamento da gas e impurità sulle prestazioni di saldatura

1.1. L'influenza dell'idrogeno è il fattore più grave che influenza le proprietà meccaniche del titanio tra le impurità gassose. La variazione del contenuto di idrogeno della saldatura ha l'impatto più significativo sulle prestazioni di impatto della saldatura. Il motivo principale è che l'aumento della quantità di bomba all'idrogeno nella saldatura aumenta la quantità di scaglie o TiH2 aghiforme precipitato nella saldatura. TiH2 ha una resistenza molto bassa, che riduce significativamente le prestazioni di impatto della saldatura. Prestare attenzione all'uso di elettrodi o fili a basso contenuto di idrogeno durante la saldatura.

1.2. L'influenza dell'ossigeno. L'ossigeno ha un'elevata solubilità in entrambe le fasi del titanio e può formare fasi di soluzione solida interstiziale, causando una grave distorsione della fase reticolare, con conseguente aumento della durezza e della resistenza del titanio e delle leghe di titanio, ma una significativa diminuzione della plasticità. Per garantire le prestazioni dei giunti di saldatura, oltre a prevenire l'ossidazione del cordone di saldatura e la zona di saldatura influenzata dal calore durante il processo di saldatura, è necessario limitare anche il contenuto di ossigeno nel metallo di base e nel filo di saldatura.

1.3. L'influenza dell'azoto. Ad una temperatura elevata superiore a 700 gradi, azoto e titanio reagiscono violentemente per formare nitruro di titanio (TiN) fragile e duro e il grado di distorsione del reticolo causato dalla formazione di una soluzione solida interstiziale tra azoto e titanio è più grave di quello causato dall'ossigeno assorbimento. Pertanto, l'azoto è più significativo dell'ossigeno nel migliorare la resistenza alla trazione e la durezza delle saldature in titanio e leghe di titanio e nel ridurre le proprietà plastiche delle saldature.

1.4. L'influenza del carbonio. Il carbonio è anche un'impurità comune nel titanio e nelle leghe di titanio. Gli esperimenti mostrano che quando il contenuto di carbonio è 0.13 percento, il carbonio è profondo nel titanio, la resistenza della saldatura è migliorata e la plasticità è ridotta, ma non è forte come l'ossigeno e l'azoto. Tuttavia, quando il contenuto di carbonio della saldatura viene ulteriormente aumentato, la saldatura appare come una rete TiC, la cui quantità aumenta con l'aumento del contenuto di carbonio, in modo che la plasticità della saldatura diminuisca drasticamente e siano inclini alla comparsa di crepe sotto l'azione delle sollecitazioni di saldatura. Pertanto, il contenuto di carbonio del metallo di base del titanio e della lega di titanio non deve superare il 0,1 percento e il contenuto di carbonio della saldatura non deve superare il contenuto di carbonio del metallo di base.

2. Problema della cricca del giunto saldato

Durante la saldatura di titanio e leghe di titanio, nella zona interessata dal calore possono comparire cricche da freddo, caratterizzate da cricche che si verificano diverse ore o più dopo la saldatura, chiamata anche criccatura ritardata. Gli studi hanno dimostrato che questo tipo di cricca è legato alla diffusione dell'idrogeno durante il processo di saldatura. Durante il processo di saldatura, l'idrogeno si diffonde dal bagno fuso ad alta temperatura alla zona interessata dal calore a temperatura inferiore. L'aumento del contenuto di idrogeno aumenta la quantità di TiH2 precipitato in questa zona, il che aumenta la fragilità della zona interessata dal calore. Inoltre, l'espansione del volume durante la precipitazione degli idruri provoca una maggiore sollecitazione strutturale. , Accoppiato con la diffusione e l'accumulo di atomi di idrogeno nelle parti ad alto stress della regione, con conseguente formazione di crepe. Il metodo per prevenire questo tipo di fessurazione ritardata consiste principalmente nel ridurre la fonte di idrogeno nel giunto saldato e, se necessario, eseguire un trattamento di ricottura sotto vuoto.

3. Selezione del metodo di saldatura

Il tubo e la piastra tubiera in titanio GR2 sono progettati con espansione della forza e saldatura sigillata. Quando si saldano titanio e leghe di titanio, quando la temperatura è compresa tra 500 gradi e 700 gradi, è facile assorbire ossigeno, idrogeno e azoto nell'aria, il che influisce seriamente sulla qualità della saldatura. L'arco di saldatura ad arco di argon è protetto e raffreddato dal flusso di gas argon, il calore dell'arco è relativamente concentrato, la densità di corrente è elevata, la zona interessata dal calore è piccola e la qualità della saldatura è elevata. A causa delle speciali proprietà fisiche e chimiche del titanio, combinate con le attrezzature e le condizioni ambientali della nostra azienda, questa volta utilizziamo la saldatura automatica ad arco di tungsteno con argon per la saldatura del tubo di scambio termico del titanio e della piastra tubiera.

4. Ispezione della piastra campione

Ispezione visuale. La superficie della saldatura e la zona interessata dal calore devono essere ispezionate al 100 percento con una lente d'ingrandimento 10 volte. I risultati dell'ispezione visiva e dei test non distruttivi non devono presentare difetti come crepe, non fusi, pori, sottosquadri, crateri ad arco, inclusioni e schizzi. Non ci dovrebbero essere difetti al di fuori della saldatura Ci sono punti di arco. Non deve esserci colore ossidato sulla superficie (sono ammessi solo bianco argento e giallo chiaro). Dopo l'ispezione, sulla superficie della saldatura non sono state riscontrate crepe, pori, mancanza di fusione e altri difetti, il colore della superficie era bianco-argento e l'ispezione dell'aspetto è stata qualificata.

5. Locale sigillato per la saldatura

A causa della natura speciale del titanio, l'influenza della velocità del vento, della temperatura, dell'umidità, della polvere e di altri fattori ambientali sulla qualità della saldatura non deve essere sottovalutata. Per garantire l'ambiente di saldatura, abbiamo costruito una sala di saldatura sigillata di 30 m2 (5 m x 6 m) relativamente isolata dal mondo esterno. Mantenere la temperatura intorno ai 25 gradi e l'umidità relativa inferiore al 60 percento. La qualifica di saldatura del provino e la saldatura del prodotto vengono eseguite in questo locale sigillato antivento e antipolvere. (1) I condizionatori d'aria, i deumidificatori, gli aspirapolvere e gli aspiratori devono essere installati nella stanza sigillata. La luce interna dovrebbe essere sufficiente e il terreno dovrebbe essere piatto, pulito e pulito; (2) Si dovrebbero prendere in considerazione misure di prevenzione incendi e passaggi sicuri nella stanza sigillata; (3) Saldatori durante la saldatura Indossare abiti da lavoro puliti e guanti sgrassanti in puro poliestere.

6. Requisiti di base per persone, macchine e materiali in saldatura

6.1. Requisiti del personale. (1) I tecnici della saldatura, gli ispettori della qualità della saldatura e il personale di ispezione e collaudo della saldatura dovrebbero avere qualifiche corrispondenti; (2) Tutti i saldatori che partecipano alla saldatura dovrebbero seguire la teoria e il funzionamento pratico della saldatura mobile di qualsiasi grado di titanio e leghe di titanio Solo dopo una formazione professionale ed esami qualificati può essere eseguita la saldatura dei tubi di scambio termico e delle piastre tubiere in titanio. E la necessità di padroneggiare le seguenti conoscenze di base: a. Conoscenza di base dei materiali metallici in titanio; b. Conoscenze di base dei materiali di saldatura (argon) e del loro utilizzo; c. Conoscenza di base del processo di saldatura e conoscenza professionale della saldatura del titanio; d. Comuni Cause, pericoli, misure di prevenzione e trattamento dei difetti di saldatura; e. Conoscenza di base della tipologia, uso e manutenzione delle apparecchiature per la saldatura di piastre tubiere e degli strumenti di misura.

6.2. Requisiti per la saldatrice automatica ad arco di tungsteno argon per la piastra tubiera. (1) La caratteristica dell'arco è stabile; (2) L'attuale regolazione è flessibile e conveniente e ha una buona ripetibilità del processo; (3) L'attuatore meccanico è flessibile durante il funzionamento e facile da installare; (4) Dispone di alimentazione d'aria avanzata, arresto dell'aria ritardato, impulso, accensione dell'arco senza contatto e funzione di attenuazione della corrente.

7. Preparazione prima della saldatura della piastra tubiera

(1) I saldatori di piastre tubiere devono seguire rigorosamente le normative sul processo di saldatura; (2) Lo spazio tra la dimensione dell'asta di posizionamento centrale del saldatore e il diametro interno del foro del tubo espanso è 0.1 ~ 0.15 mm e il processo di saldatura non si agita; (3) Forma di lavorazione dell'elettrodo di tungsteno, forma del giunto di saldatura, impostazione dell'elettrodo di tungsteno. (4) Quando si installa l'elettrodo di tungsteno, l'elettrodo di tungsteno deve trovarsi al centro dell'ugello della pistola di saldatura e non deve essere inclinato; (5) Durante la saldatura, prestare sempre attenzione alla forma della punta dell'asta di tungsteno. Se la punta dell'elettrodo di tungsteno diventa rotonda, la direzione dell'arco cambierà. Il cordone di saldatura non è liscio e presenta sbavature e l'elettrodo di tungsteno deve essere sostituito in questo momento; (6) È severamente vietato espandere o tagliare il tubo durante la saldatura da un lato e dall'altro per garantire la qualità della saldatura. Durante la saldatura su entrambi i lati, non è consentito saldare un tubo di titanio contemporaneamente. (7) La saldatura a salto deve essere utilizzata durante la saldatura e la saldatura deve essere riga per riga dal basso verso l'alto. (8) La superficie della saldatura deve essere uniforme, bella ea squame di pesce. L'armatura di saldatura non deve essere maggiore di 0,5 mm e la larghezza della saldatura deve essere di 2-2,5 mm; (9) La superficie della saldatura non deve presentare difetti come crepe, pori, mancanza di fusione e offset; (10) La superficie della saldatura dovrebbe essere d'argento. Non sono ammessi bianco o giallo chiaro, viola, blu, grigio, ecc.

8. Prove non distruttive della superficie di saldatura della piastra tubiera

Dopo che la superficie di saldatura ha superato l'ispezione visiva, deve essere eseguita l'ispezione della colorazione.

9. prova idrostatica

Dopo che i controlli non distruttivi soddisfano i requisiti di qualità, viene eseguito il montaggio. Dopo aver completato il montaggio, viene eseguita la prova idraulica. La saldatura del tubo di scambio termico e della piastra tubiera non presenta perdite durante la prova idraulica.

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