Συγκόλληση τιτανίου και κραμάτων τιτανίου

Το τιτάνιο και τα κράματα τιτανίου χρησιμοποιούνται ευρέως στη χημική βιομηχανία, τη ναυπηγική βιομηχανία, την αεροδιαστημική βιομηχανία και άλλες εξειδικευμένες βιομηχανίες κατασκευής μηχανημάτων λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων επεξεργασίας, μηχανικής και αντοχής στη διάβρωση. Ωστόσο, η χημική δραστηριότητα του μετάλλου τιτανίου σε υψηλές θερμοκρασίες θέτει ειδικές απαιτήσεις στη διαδικασία συγκόλλησης. Ως εκ τούτου, η επιλογή μιας κατάλληλης και εξαιρετικής διαδικασίας συγκόλλησης για την αποφυγή οξείδωσης και ελαττωμάτων συγκόλλησης είναι ζωτικής σημασίας για τη συγκόλληση τιτανίου και κραμάτων τιτανίου. Ειδικά για την επί τόπου συγκόλληση σωλήνων τιτανίου-, πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στον έλεγχο της διαδικασίας για να διασφαλιστεί ότι η ποιότητα του προϊόντος πληροί τις απαιτήσεις.

Σημεία λειτουργίας συγκόλλησης σωλήνων τιτανίου
Υλικά Συγκόλλησης

(1) Αέριο αργόν
Για τη συγκόλληση σωλήνων τιτανίου θα πρέπει να χρησιμοποιείται αέριο αργού 1 βαθμού. Η καθαρότητα αργού δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 99,99%, το σημείο δρόσου πρέπει να είναι κάτω από -40 βαθμούς και η περιεκτικότητα σε υγρασία πρέπει να είναι κάτω από 0,001 mg/L.

(2) Σύρμα συγκόλλησης
Η σύνθεση του σύρματος συγκόλλησης που χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση σωλήνων τιτανίου θα πρέπει να είναι ίδια με εκείνη του βασικού μετάλλου και η επιφάνεια πρέπει να είναι απαλλαγμένη από ελαττώματα όπως σημάδια εγκαύματος, ρωγμές, οξείδωση ή μεταλλικά και μη μεταλλικά εγκλείσματα. Το σύρμα συγκόλλησης πρέπει να στεγνώσει πριν από τη συγκόλληση. Κοπή και λοξότμηση σωλήνων

① Η κοπή και η λοξότμηση σωλήνων πρέπει να εκτελούνται μηχανικά σε εξειδικευμένο χώρο εργασίας. Τα εργαλεία πρέπει να είναι αφιερωμένα και να διατηρούνται καθαρά για την αποφυγή μόλυνσης από σίδηρο. Τα τελειωμένα άκρα των σωλήνων πρέπει να έχουν λεία επιφάνεια, απαλλαγμένη από ρωγμές, άλατα και άλλα ελαττώματα. Η μέγιστη απόκλιση κλίσης του επιπέδου κοπής δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1% της διαμέτρου του σωλήνα.

② Επιλογή τύπου λοξότμησης: Η επιλογή του τύπου και του μεγέθους λοξότμησης πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ευκολία διασφάλισης της ποιότητας της ένωσης συγκόλλησης, το ελάχιστο μέταλλο πλήρωσης για τη μείωση της σωρευτικής απορρόφησης αερίου στη συγκόλληση, την πρόληψη της μειωμένης πλαστικότητας της άρθρωσης συγκόλλησης, την ευκολία λειτουργίας και τη μείωση της παραμόρφωσης συγκόλλησης.

Καθαρισμός λοξότμησης: Αφού καθαρίσετε το λοξότμητο και τις εσωτερικές και εξωτερικές επιφάνειες εντός 25 mm και στις δύο πλευρές, χρησιμοποιήστε μια λεπτή λίμα, συρμάτινη βούρτσα από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα, φρέζα ή άλλες μηχανικές μεθόδους για να αφαιρέσετε μεμβράνη οξειδίου, γρέζια και ελαττώματα επιφάνειας. Τα εργαλεία καθαρισμού πρέπει να είναι αφιερωμένα και να διατηρούνται καθαρά για την αποφυγή μόλυνσης από σίδηρο.

Μετά τον μηχανικό καθαρισμό, η λοξότμητη επιφάνεια και το σύρμα συγκόλλησης θα πρέπει να απολιπανθούν με-ακετόνη ή αιθανόλη χωρίς θείο πριν από τη συγκόλληση. Η χρήση χλωριωμένων διαλυτών όπως το τριχλωροαιθυλένιο και ο τετραφθοριούχος άνθρακας απαγορεύεται αυστηρά. Αποφύγετε την προσάρτηση βαμβακερών ινών στην επιφάνεια. Εάν η συγκόλληση δεν πραγματοποιηθεί εντός 4 ωρών από τον καθαρισμό,-καθαρίστε ξανά πριν από τη συγκόλληση.

Οι μέθοδοι καθαρισμού και οι απαιτήσεις για το σύρμα συγκόλλησης τιτανίου είναι συνεπείς με εκείνες για τον καθαρισμό λοξοτομής.

Συναρμολόγηση συγκόλλησης και συγκόλληση με κόλληση

(1) Συναρμολόγηση συγκόλλησης: Τα εργαλεία που χρησιμοποιούνται κατά τη συναρμολόγηση σωλήνων τιτανίου πρέπει να είναι κατασκευασμένα από ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα. Κατά τη συναρμολόγηση πρέπει να αποφεύγεται η μόλυνση από σίδηρο. Οι αρμοί συγκόλλησης πρέπει να είναι ομόκεντροι και η κακή ευθυγράμμιση δεν πρέπει να υπερβαίνει το πρότυπο.

(2) Συγκόλληση με κόλληση: Η απόσταση συγκόλλησης με κόλληση για σωλήνες τιτανίου είναι γενικά 100–150 mm και το μήκος συγκόλλησης με κόλληση είναι 10–15 mm. Η διαδικασία συγκόλλησης με κόλληση είναι η ίδια με την επίσημη συγκόλληση.

Διαδικασία συγκόλλησης

(1) Η συγκόλληση σωλήνων τιτανίου χρησιμοποιεί συγκόλληση θωρακισμένη με αέριο αδρανούς βολφραμίου (TIG) με θετική πολικότητα συνεχούς ρεύματος. Συνιστώνται ηλεκτρόδια βολφραμίου δημητρίου και το άκρο του ηλεκτροδίου πρέπει να λειαίνεται σε κωνικό σχήμα.

(2) Λόγω της τάσης για εύθραυστα σπασίματα και χονδρόκοκκους να εμφανίζονται κατά τη συγκόλληση σωλήνων τιτανίου, θα πρέπει να επιλέγεται χαμηλή θερμότητα συγκόλλησης κατά την επιλογή της διαδικασίας συγκόλλησης. Οι παράμετροι της διαδικασίας συγκόλλησης φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.

(3) Τεχνικές απαιτήσεις συγκόλλησης

① Το προσωπικό που συμμετέχει στη συγκόλληση σωλήνων τιτανίου θα πρέπει να υποβληθεί σε εξειδικευμένη εκπαίδευση πριν από τη συγκόλληση, να κατέχει τις τεχνικές συγκόλλησης και να αποκτήσει τα αντίστοιχα προσόντα συγκόλλησης πριν συμμετάσχει σε εργασίες συγκόλλησης σωλήνων τιτανίου.

② Για την κατασκευή συγκόλλησης σωλήνων τιτανίου, πρέπει να προετοιμαστεί και να εφαρμοστεί μια κάρτα διαδικασίας συγκόλλησης. Η εισροή θερμότητας συγκόλλησης πρέπει να ελέγχεται αυστηρά και ο χρόνος παραμονής στη ζώνη υψηλής θερμοκρασίας-της συγκόλλησης θα πρέπει να μειωθεί για να αποφευχθεί ο σχηματισμός εύθραυστων σκληρών δομών και χονδροειδών κόκκων. Η θερμοκρασία ενδιάμεσης διέλευσης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 200 βαθμούς.

③ Κατά τη συγκόλληση με αδρανές αέριο βολφραμίου (TIG), εάν το ηλεκτρόδιο βολφραμίου αγγίξει τη δεξαμενή λιωμένου μετάλλου, η συγκόλληση θα πρέπει να σταματήσει αμέσως, να αφαιρεθεί η μόλυνση και, εάν είναι απαραίτητο, το άκρο του ηλεκτροδίου βολφραμίου να γειωθεί πριν συνεχιστεί η συγκόλληση.

④ Όλες οι εργασίες συγκόλλησης πρέπει να εκτελούνται υπό προστασία αργού. Το ακροφύσιο του πυρσού συγκόλλησης θα πρέπει να προστατεύει τη λιωμένη δεξαμενή, η ασπίδα έλξης του πυρσού συγκόλλησης θα πρέπει να προστατεύει τη θερμή συγκόλληση και η πίσω πλευρά θα πρέπει να είναι γεμάτη με αργό για να προστατεύει τη συγκόλληση και την εσωτερική επιφάνεια της κοντινής-ζώνης συγκόλλησης. Τα μέτρα προστασίας πρέπει να είναι επαρκή και αξιόπιστα και να πληρούν τις ακόλουθες απαιτήσεις.

ένα. Η διάμετρος του ακροφυσίου του φακού συγκόλλησης θα πρέπει κατά προτίμηση να είναι ф12-20 mm και το εκπεμπόμενο αέριο αργό θα πρέπει να διατηρεί σταθερή στρωτή ροή.

σι. Ο τύπος του προστατευτικού φακού συγκόλλησης πρέπει να προσδιορίζεται σύμφωνα με το σχήμα και το μέγεθος του τεμαχίου εργασίας, που απαιτεί αξιόπιστη προστασία και βολική λειτουργία.

ντο. Ο σωλήνας του πυρσού θα πρέπει να -γεμιστεί εκ των προτέρων με αργό, ο αέρας θα πρέπει να καθαριστεί και θα πρέπει να διατηρηθεί μια ελαφρά θετική πίεση και ροή.

ρε. Κατά την ανάφλεξη του τόξου, ο φακός συγκόλλησης πρέπει να τροφοδοτείται εκ των προτέρων με αέριο και να χρησιμοποιείται ανάφλεξη με τόξο υψηλής-συχνότητας. κατά την κατάσβεση του τόξου, θα πρέπει να χρησιμοποιείται μια διάταξη εξασθένησης ρεύματος και μια διάταξη προστασίας καθυστέρησης αερίου, να γεμίζεται ο κρατήρας τόξου και να αποφεύγεται η ατμοσφαιρική ρύπανση. Κατά τη συγκόλληση, η ταινία που είναι προσαρτημένη στο φάλτσο της συγκόλλησης πρέπει να αφαιρείται καθώς προχωρά η συγκόλληση.

μι. Κατά τη συγκόλληση, το θερμαινόμενο άκρο του σύρματος πλήρωσης πρέπει πάντα να διατηρείται υπό προστασία αργού. Αφού σβήσει το τόξο, το σύρμα πλήρωσης δεν πρέπει να εκτεθεί αμέσως στην ατμόσφαιρα. θα πρέπει να αφαιρεθεί όταν η συγκόλληση δεν είναι πλέον προστατευμένη. Εάν το σύρμα πλήρωσης είναι μολυσμένο και οξειδωμένο, το μολυσμένο τμήμα θα πρέπει να αποκοπεί.

φά. Κατά τη συγκόλληση-στο χώρο, πρέπει να λαμβάνονται μέτρα προστασίας από τον αέρα για την αποφυγή της επίδρασης του ανέμου του περιβάλλοντος στο προστατευτικό αέριο συγκόλλησης.

σολ. Η περιοχή συγκόλλησης για υλικά τιτανίου πρέπει να είναι ξεχωριστή περιοχή. Εάν βρίσκεται σε εργαστήριο όπου γίνεται ο χειρισμός του χάλυβα, θα πρέπει να οριστεί μια ξεχωριστή, κλειστή περιοχή συγκόλλησης τιτανίου. Κατά τη διάρκεια της συγκόλλησης, κρατήστε μακριά από ανοίγματα εξαερισμού και ανοιχτές πόρτες και παράθυρα. Η περιοχή πρέπει να καλύπτεται με μονωτικά πατάκια όπως καουτσούκ.

η. Κατά τη συγκόλληση, το χρώμα της συγκόλλησης θα πρέπει να παρακολουθείται προσεκτικά για να επιβεβαιωθεί η αποτελεσματικότητα και η ποιότητα της προστασίας αερίων. Το χρώμα συγκόλλησης για σωλήνες τιτανίου φαίνεται στον παρακάτω πίνακα.

(4) Επισκευή συγκόλλησης

① Τυχόν ελαττώματα συγκόλλησης που ανακαλύφθηκαν μέσω μη καταστρεπτικών δοκιμών πρέπει να επισκευαστούν. Πριν από την επισκευή, θα πρέπει να αναλυθούν τα αίτια των ελαττωμάτων και να προετοιμαστεί μια "Κάρτα διαδικασίας επισκευής συγκόλλησης" με βάση τα αίτια. Η επισκευαστική συγκόλληση θα πρέπει να πραγματοποιείται σύμφωνα με τη διαδικασία επισκευής συγκόλλησης που καθορίζεται στην "Κάρτα διαδικασίας επισκευής συγκόλλησης".

② Ο αριθμός των επισκευών για την ίδια θέση συγκόλλησης δεν πρέπει να υπερβαίνει τις δύο. Όταν απαιτείται δεύτερη επισκευή, θα πρέπει να διενεργείται ποιοτική ανάλυση της ελαττωματικής συγκόλλησης, να διαμορφώνονται μέτρα επισκευής και η επισκευή να γίνεται μετά από έγκριση από τον επόπτη συγκόλλησης. Αυτό πρέπει να σημειωθεί στο αρχείο κατασκευής.