Сварка титана аргоном: Сварка титана аргоном – нюансы технологии
alexxlab | 11.03.2023 | 0 | Разное
Сварка титана аргоном: фото и примеры работ специалистов по ременту
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Александр Травкин
Сварка медных труб
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Дмитрий Гвоздев
Ремонт литого диска со сквозной пробоиной
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Геннадий Подлесных
Монтаж калитки
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Данилов
Изготовление крепления глушителя из нержавеющий стали на Ducati m900
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Данилов
Изготовление выпускной системы(коллектор) на мотоцикл Ducati Monster из нержавеющий стали
https://profi.
ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Дмитрий Шкаликов
Сварка нержавейка.винт для ремешки смеси
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Дмитрий Шкаликов
Сварка ланжирона на БНВ
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Дмитрий Шкаликов
Топливный бак.
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Дмитрий Шкаликов
Теплообменник
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Станислав Емельяненко
Сварка аргонно дуговым аппаратом. Багажник на пикап
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Станислав Емельяненко
Сварка аргонно дуговым аппаратом.
Багажник на пикап
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Станислав Емельяненко
Сварка аргонно дуговым аппаратом. Коллектор из нержавейки
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Солдаев
Стол для вакцинации из алюминия (птицефабрика)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Солдаев
Лестница (частный дом)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Солдаев
кассовые столы
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Анатолий Фомин
Держатель для мойки автомобильных ковриков (нержавейка)
https://profi.
ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Анатолий Фомин
Держатель для мойки автомобильных ковриков (нержавейка)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Анатолий Фомин
Держатель для мойки автомобильных ковриков (нержавейка)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Анатолий Фомин
Держатель для мойки автомобильных ковриков (нержавейка)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Анатолий Фомин
Держатель для мойки автомобильных ковриков (нержавейка)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Анатолий Фомин
Держатель для мойки автомобильных ковриков (нержавейка)
https://profi.
ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Евгений Кувшинов
.
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Виталий Самойлов
Тройник после сварки с “поддувом”
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Виталий Самойлов
Подготовка тройник под сварку с “поддувом” (продукторая труба нержавейка ду. 53)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Виталий Самойлов
“козырёк” от осадков(нержавейка входная группа)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Виталий Самойлов
Квадроцикл(алюминий поддержка цепи”успокоитель”)
https://profi.
ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Виталий Самойлов
Сварка решетки
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Со-форсов
подарочный вариант роз из металла (сталь, алюминий)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Со-форсов
усиление детали / нержавейка(грузопод.150 тонн)
https://profi.ru/documents/terms-of-use/
Аргонная сварка
Алексей Со-форсов
сегментная сварка выпускной системы
Заработайте на том,
что делаете лучше всехСтать профи
Сварка титана аргоном в Москве
ОТЗЫВЫ О НАС
Сломалась балка на детской коляске, долго искал где можно было бы заварить аргоном, в итоге наткнулся на эту фирму, позвонил-договорился-приехал в выходной день, сделали за час.
Все отлично, спасибо Вам!
Егор Алексеев
Хочу сказать огромное спасибо мастеру, руки золотые. Сварил мне корпус рулевой рейки, хотя другие даже не брались за эту работу. Результатом доволен, всё работает.
Алексей Бесфамильный
Скололся диск, в шиномонтаже в Москве никто не брался, нашли эту компанию договорились приехали и нам сделали, не дорого и с гарантией.Огромное спасибо мастеру
Владимир Чичерин
Приехали заварить дырку в трубке высоко давления кондея. В итоге проблема оказалась не одна, ребята ковырялись с нами до ночи. Чаем угостили, печеньками. Очень приятно видеть, что у нас ещё остались такие вот крутые ребята со своим семейным бизнесом и понятием о качественной работе! Остался доволен всем, включая цены. Ребят, большое человеческое спасибо! Отцу пожелания бесконечно крепкого здоровья, таких профессионалов днём с огнём не сыщешь;)
Александр Артамонов
Вчера приваривал наконечник трубки кондиционера, варили не снимая с машины. Получился прочный и ровный шов, даже красивый)))).
У мастера золотые руки! Тут же всё собрали, заправили кондей, протестировали и…. всё сууупер! Пока заправляли, мне полирнули фары и напоили чаем с вкусняшкой, ещё и скидку сделали))) Оооочень приятно)) Спасибо большое!!!
Лёха Жданов
На АКПП был был отломан целый угол в районе поддона, масло уходило по часам. Обратил внимание на солидный сайт и опытную консультацию по телефону. Пришлось ехать в другой конец Москвы, но в итоге проблема устранена. При чём отмечу не только мастера, но и менеджера со слесарем. Все сделали очень аккуратно и профессионально. Проехал уже пару дней, пока все хорошо. Приглашали на чай, но к сожалению не было времени:)
Александр Лигай
Взял недавно в добрые руки авто) без рабочего кондиционера. Заехал сначала к чудо мастерам в г.Реутов, нашли на видном месте течь и доломали до конца трубку и радиатор раскурочили (здесь о них писать не буду).
Нашел этих ребят через сайт, работают они в гаражах, но по уровню сервиса лучше и внимательнее к своим клиентам!))) Огромное спасибо, берутся за любой сложности работу, причем не в ущерб кошелька.
Советую!
Александр Квачёв
Спасибо ребятам за титаническую работу с моим Митсу! О проблеме:на корпусе АКПП возле сливной пробки образовалась трещина,соответственно оттуда текло масло(за ночь около 0.5 литра). Трещина в сложном месте,никто особо браться не хотел,тем более без снятия акпп. Вот только уехал.Пока ничего не течет и не капает,думаю что и не потечет.Спасибо вам!Рекомендую всем как компанию по аргонной сварке!
Руслан Селютин
Варили чугунный коллектор на Pajero 2, месяца полтора – два назад, тьфу-тьфу все пока ездит ровно. Насколько я знаю, сварка чугунного коллектора либо разваливается сразу(если неправильно сварили), либо ездит долго (если правильно). Ребята в целом очень нормальные, несмотря на некоторые моменты с телефонной связью 🙂 которые у нас произошли, в целом рекомендую, при необходимости обращусь туда еще раз
Алексей
Больше отзывов
Сварка титана в среде инертного газа
sensotec / 14 ноября 2012 г.
Существует множество причин, по которым может потребоваться применение титана из-за его исключительного отношения прочности к весу.
В чистом виде титан такой же прочный, как некоторые стали, но на 45% легче. Однако сварка титана требует более расчетливого подхода, чем сварка большинства других металлов. Титан также очень устойчив к коррозии и почти так же устойчив, как платина. Оксид, который растет на поверхности, является причиной этой стойкости и означает, что титан имеет сниженные затраты в течение жизненного цикла, увеличенный срок службы и относительно не требует обслуживания. Эти характеристики делают титан идеальным металлом для аэрокосмической, морской, военной, химической промышленности, производства электроэнергии, производства медицинского оборудования и добычи нефти и газа.
При использовании защитного газа при сварке титана вероятность ошибки незначительна – 0,005%, если быть точным. Американское общество сварщиков (AWS) рекомендует измерять чистоту защитного газа для обеспечения качества сварки. Для большинства применений титана требуется 100-процентный аргоновый защитный газ с чистотой не менее 99,995% и содержанием кислорода не более 20 частей на миллион (ppm).
В качестве альтернативы для некоторых применений при сварке титана может потребоваться измерение точки росы.
Влага может оказывать вредное воздействие на сварку титана, так как, подобно оксиду алюминия, оксид титана гигроскопичен, поэтому он поглощает влагу из атмосферы. Сварка титановых деталей с гидратированными слоями на поверхностях соединения приводит к повышенному содержанию газообразного водорода, растворенного в металле шва, и последующему порообразованию при затвердевании. Rapidox 2100 также может быть оснащен дополнительным датчиком для измерения H 2 Содержание O от +20 o C до -100 o C. Это позволяет пользователю гарантировать, что уровень влажности газа не повлияет на сварной шов.
Rapidox 2100 также включает вход для термопары типа K в стандартной комплектации для независимого измерения температуры до 1250°C. Дополнительный вход можно использовать для подключения дополнительного датчика давления, вакуума или точки росы, показания которых могут одновременно отображаться и записываться. Стандартные функции включают в себя полностью программируемые цепи сигнализации, программируемые аналоговые выходы (0–5 В и 4–20 мА), простую калибровку (выбираемые пользователем газы), связь RS232/RS485 и полное программное обеспечение для связи/регистрации данных, совместимое с MS-Excel.
Для получения дополнительной информации об анализе газов свяжитесь с нами по телефону +44 (0)1480 462142 или по электронной почте [email protected]. Дополнительную информацию также можно найти на нашем веб-сайте www.cambridge-sensotec.co.uk
. 14 ноября 2012 г. в Новости.Welding Titanium
Титан — полезный металл, который благодаря своим превосходным свойствам используется в самых разных областях. Он имеет низкую плотность, хорошую прочность, блестящий серебристый цвет и обладает отличной коррозионной стойкостью. Сварка титана считается сложной перспективой; однако это можно сделать, соблюдая необходимые правила чистоты.
Высокая прочность и коррозионная стойкость присущи и другим металлам.
Но что отличает титан от других металлов, так это его превосходное соотношение прочности и веса. Если вы возьмете два стержня: один из стали, а другой из титана, вы заметите, что титановый стержень весит почти половину веса стального стержня. Кроме того, он может работать в широком диапазоне температур эксплуатации.
Несмотря на то, что это дорогой металл, его использование все же экономично, поскольку он долго служит. Потребности в ремонте и техническом обслуживании не так велики, как у других металлов, потому что он не подвержен коррозии, как другие металлы.
Титан можно комбинировать с другими металлами, такими как алюминий, ванадий, молибден и т. д., для получения прочных легких сплавов для использования в аэрокосмической промышленности, военных целях, а также для промышленных процессов, таких как нефтехимическая промышленность, опреснительные установки. и т. д., а также для медицинских применений. Помимо этого, он также находит применение в мобильных телефонах, спортивном инвентаре и ювелирных изделиях.
Титан — очень активный металл. При комнатной температуре он соединяется с кислородом, образуя слой оксида титана, который существует в виде непроницаемого пассивного покрытия на его поверхности и предотвращает дальнейшую реакцию с условиями окружающей среды. Этот слой отвечает за превосходную коррозионную стойкость титана.
Однако с точки зрения сварки оксид титана не является безопасным соединением. При смешивании с металлом сварного шва он создает несплошности и приводит к неприемлемому сварному шву. Поэтому его необходимо удалить путем тщательной очистки перед сваркой. В этой статье мы обсудим несколько аспектов сварки титана. Перед этим давайте разберемся с обычно используемыми марками титана.
Общие сорта титана
Свойства титана
Сварка титана: подготовка поверхности
MIG или TIG сварка титана
Экранирование при сварке титановых сплавов
Выбор защитного газа
Дефекты сварки титана
Пористость
Трещины
Сварка титана на открытом воздухе
Источники загрязнения металла сварного шва
Турбулентность в газовом потоке
Окисление горячего наполнителя
Недостаточное экранирование
Висячее экранирование
Перегородки
Холодильные бары
Назад Экранирование
Резервная лента
Характеристики хорошего сварного шва
Титановые сварочные камеры
Совместные конструкции для сварки титана
Смотрите также:
Распространенные марки титана
Титан и его сплавы можно разделить на четыре категории: коммерчески чистый титан (не содержащий легирующих примесей), альфа-сплавы, альфа-бета-сплавы и бета-сплавы.
Некоторые фирмы относят альфа-сплавы и технически чистый титан к одной категории.
Альфа и бета обозначают кристаллическую структуру металла при разных температурах. Эти структуры имеют различные свойства, которые делают их подходящими для конкретных приложений. Однако путем добавления подходящего легирующего компонента эти структуры можно заставить существовать и при комнатных температурах. Кристаллическую структуру можно точно контролировать, добавляя подходящие легирующие элементы, такие как ванадий, алюминий, железо и т. д.
Обычно используемые сорта коммерчески чистого титана – ASTM класса 1, 2, 3 и 4. Они содержат различное количество кислорода и железа. У этих элементов прочность увеличивается, но пластичность снижается.
Среди этих четырех наиболее широко используется класс 2 из-за хорошей коррозионной стойкости. Свариваемость технически чистых марок титана хорошая, стоимость также ниже, но предел прочности при растяжении ниже по сравнению с другими легированными марками.
Среди альфа-бета-сплавов марка 5 является наиболее широко используемой во всех титановых сплавах. Этот сорт изготавливается путем добавления алюминия и ванадия в качестве легирующих элементов. Это увеличивает предел прочности почти до 120 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Отрасли, в которых используется этот сплав, – это энергетика, морское машиностроение, аэрокосмическая промышленность и оффшорная промышленность.
Однако из-за высокой прочности формуемость металла меньше, а свариваемость несколько ниже, чем у класса 2.
Класс 23 — еще один широко используемый класс. В нем немного меньше кислорода. В результате повышается пластичность металла при незначительном снижении прочности.
Свойства титана
Как обсуждалось выше, титан имеет серебристый цвет, легкий вес и блестящий внешний вид. Коррозионная стойкость очень высока, что делает его привлекательным для дизайнеров. Отношение прочности к весу является самым высоким среди всех металлов.
Это очень реакционноспособный металл, обладающий высоким сродством к кислороду и другим атмосферным газам при высоких температурах.
Небольшие количества примесей делают его хрупким. Кроме того, примеси повышают температуру перехода металла из пластичного состояния в хрупкое почти до комнатной температуры, что нежелательно. Примеси могут попадать в металл при высоких температурах во время сварки, поэтому требуется приложить все усилия, чтобы зона сварки была как можно более чистой.
При комнатной температуре на поверхности металла можно обнаружить слой оксида титана. Этот слой отвечает за знаменитую коррозионную стойкость титана. Это непроницаемый слой, который предотвращает любую дальнейшую реакцию между металлом и окружающей средой.
Температура плавления оксидного слоя выше, чем у металла. Это создает некоторые проблемы. Если оксидный слой не удаляется зачисткой перед сваркой, а следы оксида попадают в металл шва, то они создают несплошности (не расплавившись) в металле шва. Это приводит к тому, что сварной шов показывает неприемлемые признаки во время рентгенографии. Неоднородности металла шва также вызывают снижение прочности и пластичности сварного шва.
Сварка титана и его сплавов не может выполняться никакими процессами, в которых для защиты используются активные газы, такие как CO2. Также нельзя использовать такие процессы, как кислородно-ацетиленовый. Активные газы в этих процессах вызывают загрязнение металла шва, как мы обсуждали выше, и вызывают охрупчивание металла шва.
Сварка титана обычно выполняется дуговой сваркой вольфрамовым электродом в среде защитного газа, хотя также используется дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа. Процедуры сварки титана включают использование больших газовых форсунок не только на горелке, но и для задней и задней защиты. Использование всех трех экранов (факел, подложка и хвостовик) эффективно защищает металл от любых загрязнений.
Не только металл сварного шва должен быть защищен от атмосферных газов, но и прилегающий основной металл, температура которого во время сварки повышается до 1000°F (538°C).
Защитные газы защищают металл от загрязнения при сварке .
Однако сварщик должен обеспечить тщательную очистку и перед началом сварки, так как только это может устранить любые возможные загрязнения с самого основного металла.
Сварка титана: подготовка поверхности
90% всех рекомендаций по сварке титана связаны с чистотой. Поэтому очень важны очистка основного металла перед сваркой, чистота атмосферы во время сварки, чистота сварочной проволоки, чистота аргона.
Надлежащая очистка основного металла удаляет все возможные загрязнения основного металла. Этим загрязнением может быть накипь, оксиды или любой другой посторонний материал. Даже небольшое количество примесей в металле сварного шва может сделать его хрупким при комнатной температуре или близкой к ней.
Стратегия очистки зависит от состояния поверхности основного металла. Основной металл перед сваркой может находиться в трех различных состояниях:
Во-первых, окалина отсутствует. Материал поступает непосредственно с завода. Очистку такой поверхности можно произвести простым обезжириванием.
Во-вторых, присутствуют светлые чешуйки. Это происходит, когда металл подвергался горячей штамповке или отжигу при промежуточной температуре менее 1300°F (704°C). Очистка таких поверхностей требует травления. Травильный раствор представляет собой азотную кислоту с концентрацией более 20%. Травильный раствор следует нанести на свариваемые металлические поверхности на 1-20 минут, а затем смыть водой.
В-третьих, присутствуют тяжелые чешуйки. Это происходит, когда металл подвергался горячей штамповке, отжигу или ковке при высокой температуре.
Очистку поверхностей с большим содержанием накипи следует производить с помощью пескоструйной или пароструйной обработки, ванн с расплавленной солью гидрида натрия или ванн с расплавленной щелочью. С солями гидрида натрия следует обращаться с особой осторожностью. Вода не должна контактировать с большим количеством гидрида натрия, так как это вызывает образование взрывоопасного газообразного водорода. По этой причине по возможности предпочтительнее пескоструйная или пароструйная обработка.
Другая причина, по которой бани не являются предпочтительными, заключается в том, что операцию необходимо проводить при высокой температуре от 750°F до 850°F (399 до 455°С). Кроме того, во время этих ванн есть вероятность поглощения водорода.
Время травления следует контролировать при очистке солями, чтобы избежать поглощения водорода. Маринование не должно продолжаться дольше, чем это необходимо. После удаления тяжелой окалины следует провести травление азотной кислотой, как описано выше для металлических поверхностей с легкой окалиной.
Если свариваемый металл подвергался резке кислородно-ацетиленовым пламенем, наличие оксидов большой толщины обязательно. Поверхность среза может содержать микроскопические трещины, возникающие из-за того, что поверхность становится хрупкой из-за загрязнений.
Наилучшим методом подготовки такой поверхности к сварке является удаление слоев оксидов путем механической обработки с последующим травлением, как описано выше для металлов с легкой окалиной.
Примечание:
Азотная кислота используется для очистки поверхности перед началом сварки. При обращении с кислотой необходимо соблюдать соответствующие меры предосторожности. Пары кислоты не следует вдыхать. Кислоту следует использовать только в хорошо проветриваемом помещении.
При разбавлении кислоты не наливать воду в кислоту. Вместо этого вылейте кислоту в воду. Не перемешивайте быстро. Двигайся медленнее. Используйте средства индивидуальной защиты, такие как перчатки, фартук, очки, при работе с кислотой.
При попадании кислоты на тело обильно промойте холодной водой и немедленно обратитесь за медицинской помощью.
Сварка титана MIG или TIG
Диапазон сварочных процессов, подходящих для сварки титана и его сплавов, очень узок. Процессы GMAW и GTAW соответствуют требованиям. В обоих этих процессах возможна тщательная защита металла шва и ЗТВ инертным защитным газом, в отличие от других процессов, таких как FCAW, SMAW и SAW.
Возможна сварка как ручным, так и автоматическим способом.
При сварке GTAW вольфрамовый электрод может быть типа с 2% церия или тория. Размер вольфрамового электрода должен быть достаточным для пропуска сварочного тока. Следует использовать наименьший размер, который будет выдерживать указанный сварочный ток.
Для сварочного тока < 125 ампер рекомендуется использовать вольфрамовый электрод диаметром 1/16 дюйма (1,6 мм) или меньше. Если сварочный ток составляет от 125 до 200 ампер, можно использовать вольфрамовый электрод диаметром от 1/16 до 3/32 дюйма (от 1,6 до 2,4 мм). Если сварочный ток превышает 200 ампер, диаметр вольфрамового электрода должен быть 3/32 дюйма (2,4 мм) или 1/8 дюйма (3,15 мм).
Подготовка вольфрамового электрода должна быть выполнена надлежащим образом. Кончик электрода должен постепенно сужаться до точки. Выступ вольфрамового электрода за пределы сопла может быть в 1,5 раза больше диаметра электрода.
Для титановых сплавов с GTAW обычно используется прямая полярность (или полярность DCEN).
Выбор присадочной проволоки зависит от состава основного металла. Когда необходимо соединить чистый титан, присадочный стержень также изготавливается из чистого титана. При сварке сплава выбранный присадочный металл должен иметь прочность сплава, имеющего следующую по величине прочность по отношению к свариваемому основному металлу. Другими словами, наполнительный стержень должен быть несоответствие .
В следующей таблице перечислены рекомендуемые параметры сварки при сварке титана методом GMAW.
Защита во время сварки титановых сплавов
Как обсуждалось в предыдущих параграфах, титан является очень активным металлом, особенно при высоких температурах. Для приемлемого качества сварки необходима очень эффективная защита. Если не обеспечить эффективную защиту, металл шва загрязняется примесями, которые делают шов хрупким. Следовательно, металл шва не будет обладать достаточной прочностью и пластичностью.
Покрытие защиты должно быть тщательным, оно не должно допускать контакта атмосферных газов с расплавленным металлом, околошовной зоной, а также с застывающим металлом шва, остающимся по ходу сварки.
Для этой цели нельзя использовать активный газ, так как активный газ будет реагировать с титаном и образовывать оксиды.
Аргон является наиболее подходящим защитным газом для этой цели. При сварке толстых основных металлов также можно использовать смесь гелия и аргона. Расход защитного газа при сварке титана (и его сплавов) выше, чем при сварке других металлов.
Помимо очистки основного металла и присадочной проволоки, чистота защитного газа также является важным фактором при сварке титана. Должен использоваться аргон чистотой 99,997%. Как правило, аргон для сварки имеет необходимую чистоту. Однако для определения чистоты газа можно провести простые тесты.
Одним из простых способов является нанесение валика на кусок металлического титана. Если все остальные условия соблюдены, и газ имеет необходимую чистоту – шарик будет серебристого цвета. Любая голубоватая окраска указывает на загрязнение газа.
Как упоминалось выше, задняя и задняя защита являются особенностью сварки титана, которой нет при сварке других сварных швов. Это необходимо, потому что металл на задней стороне и тот, что остался позади, находятся в горячем состоянии и могут вступать в реакцию с атмосферным газом.
В критических случаях используется сварочная камера в среде инертного газа.
Выбор защитного газа
И гелий, и аргон, а иногда и их смесь, используются в качестве защитного газа при сварке титановых сплавов. Оба газа имеют свои плюсы и минусы.
Аргон используется более широко, учитывая, что он отвечает всем требованиям, предъявляемым к защитному газу. Он обеспечивает плавную и стабильную дугу. Однако глубина проникновения невелика.
Гелий обеспечивает большую скорость движения и более глубокое проникновение. Но гелий — легкий газ; он быстро поднимается вверх из-за эффекта плавучести. Таким образом, при использовании гелия требуются более высокие скорости потока. Также стабильность дуги при использовании гелия не такая большая, по сравнению с аргоном. По этой причине сварщики предпочитают использовать аргон вместо гелия при сварке на открытом воздухе.
Также используются смеси аргона и гелия. Это позволяет получить наилучшие характеристики обоих газов.
Дефекты сварки титана
Дефекты сварки титана возникают из-за несовершенной защиты и включения примесей в металл шва, что вызывает хрупкость. Хрупкость вызывает появление холодных трещин.
ПористостьПористость является серьезной проблемой при дуговой сварке титана и его сплавов. Это происходит вблизи линии сплавления сварного шва. Ему подвержены все титановые сплавы, которые упоминались в начале статьи. Пористость не всегда распространяется до поверхности, иногда она существует в объеме шва. В таких случаях его можно обнаружить только при рентгенографии.
Его можно уменьшить, слегка встряхивая сварочную ванну. Повторное плавление металла шва после первого прохода также помогает решить проблему.
Трещины Как мы неоднократно говорили выше, даже незначительное включение примеси вызывает хрупкость шва. Хрупкая структура является приглашением к растрескиванию. Комплексное экранирование и очистка всех поверхностей – решение этой проблемы.
Иногда также могут появляться трещины из-за содержания водорода в сплавах. Когда в микроструктуре присутствует водород, сварка выполнялась с высокими ограничениями, на деталь действуют внешние напряжения, а материал по своей природе имеет низкую пластичность, может возникнуть связанное с водородом растрескивание. Такие трещины встречаются в альфа-бета-сплавах.
Когда установлено, что трещинообразование происходит из-за низкой пластичности металла, одним из способов противодействия ему является снятие имеющихся в металле шва остаточных напряжений, накопленных в результате сварки. Это можно сделать, выполнив термообработку детали для снятия напряжений.
Трещин, связанных с присутствием водорода в микроструктуре, можно избежать, проведя вакуумный отжиг детали перед операцией сварки.
Сварка титана на открытом воздухе
Как правило, сварка титана выполняется в закрытой камере или в чистом помещении, которое полностью кондиционируется. Это позволяет сварщику защититься от окружающего ветра и упрощает экранирование. Однако иногда требования приложений требуют, чтобы сварка выполнялась на открытом воздухе.
При сварке на открытом воздухе должны быть приняты меры для обеспечения всей необходимой чистоты и защиты металла. Методы, используемые для этого, зависят от конструкции соединения, условий сварки и толщины основного металла.
Защита расплавленной ванны, которая требует наибольшего внимания, может быть выполнена с помощью защитного газа, выходящего из сварочной горелки. Титан имеет более низкую теплопроводность, чем большинство металлов, поэтому тепло не рассеивается из зоны сварки так быстро, как в других металлах, таких как, например, медь. Следовательно, размер лужи больше. Чтобы защитить большую сварочную ванну, предпочтителен больший диаметр газового сопла, а также более высокая скорость потока газа.
Иногда, чтобы убедиться, что размер расплавленной ванны не слишком велик, используются охлаждающие стержни. Эти стержни способствуют быстрому отводу тепла из зоны сварки.
Теперь рассмотрим различные источники загрязнения металла сварного шва из титана и способы устранения этих источников.
Источники загрязнения металла сварного шва
Важно четко понимать источники загрязнения титанового сварного шва. Это помогает нам предпринять соответствующие шаги по устранению этих источников. Ниже приведены основные источники примесей в титановом металле шва:
- Турбулентность газового потока.
- Окисление горячих присадочных стержней.
- Недостаточное экранирование.
- Малая насадка на сварочную горелку.
- Примеси в защитном газе.
Давайте посмотрим по отдельности, как бороться с каждым из них.
Турбулентность в газовом потоке
Турбулентность в защитной газовой оболочке нарушает общую защитную газовую оболочку и позволяет атмосферным газам контактировать с металлом сварного шва. Это может быть вызвано рядом причин. Это может быть вызвано чрезмерным расходом сварочной горелки, большой длиной дуги или дуновением окружающего воздуха в зону сварки.
Средство от турбулентности состоит в том, чтобы оптимизировать расход газа и определить правильное значение с помощью квалификации процедуры. Еще одно средство — использовать правильную длину дуги, чтобы получить плавную дугу.
Другим эффективным средством против турбулентности в сварном шве является использование экранов. Во-первых, перегородки препятствуют тому, чтобы окружающий ветерок непосредственно мешал покрытию защитного газа. Во-вторых, перегородки препятствуют выходу защитных газов из зоны стыка. Брезентовые экраны, установленные немного в стороне от зоны стыка, также служат для того, чтобы окружающий ветер не нарушал защитное покрытие. На следующем рисунке показано использование перегородок для стыковой и угловой сварки.
Окисление горячего присадочного стержня
После завершения сварки кончик присадочного стержня раскален докрасна. Если его немедленно вынуть из защитной оболочки, наконечник окислится. Если этот стержень сразу же использовать для сварки в следующем проходе, окисленный наконечник вызовет попадание оксидов в металл шва. Оксиды нежелательны в металле сварного шва, поскольку они вызывают хрупкость сварного шва.
Решением этого является то, что сварщик не должен немедленно извлекать присадочный стержень из защитной оболочки. Поток защитного газа должен поддерживаться в течение нескольких секунд после гашения дуги. Это позволяет остыть как металлу шва, так и присадочному стержню.
Даже при наличии таких мер трудно полностью устранить этот источник загрязнения сварного шва. Такие включения также трудно обнаружить.
Недостаточное экранирование
Как мы видели в предыдущих параграфах, тщательное экранирование необходимо для получения хорошего качества при сварке титана. Экранирование необходимо не только для расплавленного металла, но и для затвердевающего металла, остающегося позади по мере продвижения горелки вперед (также называемое задним экранированием), а также с обратной стороны соединения (или заднего экранирования).
Сварочные горелки для сварки титана поставляются с дополнительными насадками, позволяющими использовать висячий экран. Однако, если подводимое тепло низкое (что означает высокую скорость охлаждения), то дополнительное экранирование не требуется.
Однако, если процедура сварки такова, что погонная энергия высока (что означает, что скорость охлаждения низкая), а температура металла шва за горелкой превышает 1200–1300°F (650°C – 700°C), то абсолютно необходимы устройства для заднего экрана.
Висячий экран
К сварочной горелке прилагаются соответствующие приспособления, обеспечивающие висячий экран. Иллюстрация показана на рисунке ниже. Форма и размер этих насадок зависят от погонной энергии, толщины металла и т. д. Иногда эти насадки не крепятся к горелке, а рукоятками. С этой целью помощник должен помогать сварщику в установке висячего экрана.
Важной особенностью этой насадки является пористая диффузионная пластина в нижней части насадки. Эта пластина распределяет поток газа по рассредоточенной площади.
Перегородки
Перегородки — еще один способ борьбы с недостаточной защитой. Дефлекторы не только не позволяют окружающему ветру нарушать защитный кожух, но и задерживают поток наружу из зоны сварки. Существует множество способов размещения перегородок вокруг сварного шва — на концах сборки, по бокам или даже в виде камеры по всему периметру.
Охлаждающие стержни
Охлаждающие стержни помогают быстро отводить тепло из зоны сварки. Это позволяет расплавленной ванне быстро затвердевать и остывать, тем самым устраняя зависимость от экранирования.
Задняя защита
При сварке титана на открытом воздухе необходимо предусмотреть защиту соединения с обратной стороны в дополнение к защите горелки и задней защите. Для этого изготавливают приспособления, которые закрывают тыльную сторону стыка и через которые поддерживается постоянный поток защитного газа. Крепление может иметь форму опорного стержня с канавками, который плотно прилегает к задней поверхности соединения.
На следующем рисунке показаны такие приспособления, используемые для сварки стыковых швов пластин. Конструкция приспособления должна варьироваться в зависимости от профиля соединения. Например, для тавровых угловых швов должна быть обеспечена задняя защита с двух сторон (вместо обычной).
Резервная лента
Иногда вместо креплений можно использовать простую резервную ленту. Он состоит из полосы термостойкого стекловолокна в центре, по бокам которой находится более широкая полоса алюминиевой фольги, и полоски клея с каждой стороны, благодаря которой защитная лента приклеивается к нижней стороне соединения. Нижняя сторона должна быть тщательно наклонена перед приклеиванием ленты.
Алюминиевая фольга создает воздухонепроницаемое уплотнение на задней стороне, что предотвращает загрязнение из атмосферы. Из-за гибкости ленты ее можно использовать для сварки стыковых соединений пластин, угловых соединений, стыковых соединений труб и т. д. Ленту нельзя снимать с нижней стороны, пока металл не остынет в достаточной степени.
Жаростойкое стекловолокно в центре вступает в непосредственный контакт с расплавленным металлом и предотвращает прожоги, чрезмерное проникновение и т. д. обратная сторона шва.
Характеристики хорошего сварного шва
Хотя решающее суждение может быть вынесено только при проведении разрушающих испытаний, таких как испытания на удар и испытания на изгиб, цвет наплавленного валика также является хорошим индикатором того, проникли ли какие-либо загрязнения в металл сварного шва или нет.
Правильно экранированный шарик имеет блестящий серебристый вид. С другой стороны, тяжелая серая шкала с неметаллическим блеском на шарике указывает на загрязнение шарика. Такой сварной шов будет иметь низкую пластичность.
Титановые сварочные камеры
Когда соединение имеет сложный профиль, разработка приспособлений для замыкания и задней защиты — непростая задача. Можно использовать камеры, заполненные инертным газом. Защита, обеспечиваемая этим методом, более эффективна.
Эти камеры могут быть жесткими или гибкими и различаться по форме в зависимости от размера свариваемого изделия. Камера может быть получена вакуумированием камеры и заполнением ее аргоном или гелием. Или, в случае гибкой камеры, камера может быть сжата, так что весь воздух будет вытеснен. Затем его можно снова заполнить инертным газом.
Однако использование таких камер не получило широкого распространения. Это связано с тем, что большинство конструкций соединений можно сваривать с использованием подкладочной ленты, охлаждающих стержней и небольших приспособлений для обеспечения подложки и заднего экрана.
Соединения для сварки титана
Соединения для титана не слишком отличаются от используемых для других металлов. Небольшие толщины можно сваривать автогенной сваркой, то есть без использования присадочной проволоки. Для этого комплектация должна быть правильной. То есть корневое отверстие не должно быть слишком большим и не должно быть слишком маленьким.