Како спречити пукотине у заваривању легуре титанијума?

Легура титанијума је постала кључни материјал у врхунским{0}}областима као што су ваздухопловство, бродско инжењерство и медицински уређаји због своје одличне специфичне чврстоће, отпорности на корозију и биокомпатибилности. Међутим, током процеса заваривања,легура титанијумаима потенцијалне ризике од пукотина. Овај проблем утиче на механичка својства и сигурност рада компоненти, ограничавајући њихову широку примену у сценаријима производње сложених структура.

 

 

Физичка и хемијска својства легуре титанијума одређују посебност процеса њеног заваривања. Појава пукотина је резултат комбинованог дејства сопствених својстава материјала и фактора процеса заваривања. Вруће пукотине су интергрануларни кварови на високим температурама; хладне пукотине су основна претња водоником-индукованог пуцања; пукотине од поновног загревања су скривене опасности током третмана старењем.

 

 

Као одговор на механизме заваривања напрслина у легурама титанијума, технологија превенције пукотина мора да прође кроз цео процес „пре-припреме за заваривање - процеса заваривања - после-третмана заваривања.

 

(И) Припрема за{0}заваривање

Суштина припреме за -заваривање је смањење уношења нечистоћа и концентрације напона и стварање стабилних услова за процес заваривања.

• Избор основног метала и материјала за пуњење: Одаберите жице за пуњење са одговарајућим саставима. За легуре титанијума високе{1}}врсте, бор и цирконијум се могу додати за рафинисање зрна; млевење/кисељење да бисте уклонили оксидне љуске, мрље од уља и друге нечистоће на површини основног метала и жица за пуњење, и завршите заваривање у року од 4 сата након третмана.

 

• Дизајн спојева и обрада жлебова: Преферирајте чеоне спојеве са углом жлеба, лицем корена и зазором; користите методе хладне обраде као што је глодање за обраду жљебова, а термичко сечење је забрањено.

 

• Контрола окружења заваривања: Рад у затвореној радионици са специфичном температуром и влажношћу; за важне компоненте, поставите заштитне шупе и користите опрему за одвлаживање и заштиту од прашине{0}}да бисте спречили да влага и прашина уђу у растопљени базен.

 

(ИИ) Процес заваривања

Процес заваривања је главна карика превенције пукотина. Неопходно је постићи прецизну контролу растопљеног базена и топлотно{1}}захваћене зоне кроз избор метода заваривања, оптимизацију параметара процеса и побољшање заштите.

 

• Префериране методе заваривања: Одредите приоритет методама са концентрисаном енергијом и контролисаним уносом топлоте. Користите ТИГ заваривање за танке плоче (мање или једнако 10 мм) и ПАВ заваривање за средње и дебеле плоче; за врхунска-поља као што је ваздухопловство, пожељно је заваривање ЕБВ и ЛБВ (одлично, али скупо), а ручно лучно заваривање је строго забрањено.

 

 

• Оптимизација параметара процеса: језгро је контрола уноса топлоте и брзине хлађења. Струја: 50-80А за танке плоче, 100-150А за средње и дебеле плоче; напон: 10-15В; брзина: 5-10мм/с; међупролазна температура за вишеслојно заваривање Мања или једнака 100 степени.

 

• Побољшане мере заштите: Користите чист аргон великог-протока чистоће веће или једнаке 99,99%, опремљен заштитним штитом (да би се шав вара одржао хладним испод 400 степени) и заштитом од леђа (аргон назадно дување; за заваривање цевовода, напуните цев аргоном пре заваривања док не дође до нивоа кисеоника<0.01%). It is normal to observe the molten pool showing silvery white; stop welding for treatment if it is blue-purple.

 

(ИИИ) Третман након{0}заваривања

Третман након{0}}заваривања може елиминисати заостало напрезање и смањити садржај водоника, чиме се спречавају хладне пукотине и пукотине од поновног загревања. Основни процеси су следећи:

 

1. Третман дехидрогенацијом након-варења

Применљиво на компоненте од легура титанијума склоне хладном пуцању, примените одмах након заваривања: држите на 200–250 степени 2–4 сата да бисте подстакли дифузију водоника и таложење и спречили хладно пуцање.

 

2. Жарење за ублажавање стреса

Процес: држите на 550–650 степени 1–2 сата, охладите у пећи до испод 300 степени, а затим охладите на ваздуху. Може елиминисати више од 80% заосталог напрезања, побољшати микроструктуру и побољшати механичка својства.

За легуре титанијума које се{0}}очвршћавају, жарење + старење треба да се користи у комбинацији да би се избегле пукотине од поновног загревања.

 

3. Обрада и инспекција површине завареног шава

Избрусите да бисте уклонили зрнца завара, прскање и оксидне љуске и проверите да ли има површинских пукотина;

Користите ултразвучно тестирање (УТ, осетљивост већа од или једнака Φ2мм равног-еквивалентног отвора на дну) и испитивање пенетрантом (ПТ, без линеарних дефеката) да бисте открили унутрашње/површинске дефекте;

Пукотине се морају уклонити механичким брушењем, а потребно је поновно{0}}заваривање према оригиналном поступку и поновна{1}}инспекција ако је потребно.

 

 

Осим техничких мера, систем контроле квалитета звука је кључ за превенцију пуцања.

 

• Спецификација поступка заваривања (ВПС)

Спровести процесне тестове за различите врсте легура титанијума (Гр2, Гр5) и облике спојева да би се одредили оптимални параметри; изградња без евалуације је строго забрањена.

 

• Управљање заваривачима

Заваривачи морају имати специјалне квалификације за заваривање легура титанијума и бити упознати са специфичностима и захтевима за спречавање пуцања заваривања легура титанијума.

 

• Сљедивост{0}}целог процеса

Забележите серије основног метала и жице за пуњење, параметре заваривања, третман након{0}}заваривања и резултате детекције грешака током целог процеса да бисте постигли прецизну следљивост проблема.