Ťažkosti a riešenia pri zváraní titánových zliatin

Titán je kovový chemický prvok s chemickou značkou Ti a atómovým číslom 22. Zliatina titánu je tiež dôležitým kovovým materiálom. Je široko používaný v leteckom a kozmickom priemysle, zdravotníckych zariadeniach, chemickom priemysle a iných oblastiach vďaka svojej nízkej hmotnosti, vysokej pevnosti a dobrej odolnosti proti korózii. Avšak kvôli špeciálnym vlastnostiam titánových zliatin existujú určité problémy a potenciálne chyby zvárania počas procesu zvárania.

Fenomén krehnutia:

Zliatiny titánu ľahko reagujú s kyslíkom, dusíkom, vodíkom a inými nečistotami v atmosfére pri vysokých teplotách, čo spôsobuje vysokoteplotné krehnutie a znižuje plasticitu a húževnatosť zvarových spojov. Aby sa zabránilo krehnutiu, mala by sa kontrolovať atmosféra počas zvárania a čistota spracovávaných materiálov.

 

Trhliny pri zváraní:

Výskyt trhlín pri zváraní v zliatinách titánu súvisí s napätím a obsahom vodíka. Preto je potrebné kontrolovať napätie počas procesu zvárania, aby sa zabránilo prehriatiu a rýchlemu ochladzovaniu materiálu a aby bola oblasť zvárania suchá a čistá.

 

Zváracie póry:

Počas procesu zvárania sa v dôsledku reakcie medzi zliatinou titánu a oxidmi ľahko vytvárajú zváracie póry, čím sa znižuje pevnosť a tesnosť zvarového spoja. Venujte pozornosť kontrole obsahu kyslíka v ochranných a zváracích materiáloch na ochranu pred plynným argónom, aby ste zabezpečili, že oblasť zvárania je suchá a čistá.

 

1. Zvoľte vhodný zvárací proces a zvárací drôt a zvoľte vhodný spôsob zvárania podľa materiálu a nečistôt základného kovu zliatiny titánu.

 

2. Používajte vysokokvalitný ochranný plyn, aby čistota nebola nižšia ako 99,99 %.

 

3. Pred zváraním dôkladne očistite a spracujte základný kov a zvárací drôt, aby ste sa vyhli prasklinám a medzivrstvám.

 

4. Počas procesu zvárania by sa mali prijať vhodné opatrenia na ochranu pred plynom argónu pre roztavený kúpeľ a tepelne ovplyvnenú oblasť zvaru, aby sa zabezpečila kvalita zvárania.

Povrchová úprava: Fyzikálna úprava povrchu titánovej zliatiny, vrátane pieskovania, tryskania a leštenia, na odstránenie povrchových nečistôt a oxidovej vrstvy. To zlepšuje kvalitu a spoľahlivosť zvárania.

 

Chemické ošetrenie: Na rozpustenie a odstránenie nečistôt a oxidov na povrchu zliatin titánu používajte chemikálie, ako sú kyseliny a zásady. Chemické úpravy pomáhajú zlepšiť kvalitu a vlastnosti zvarových spojov.

 

Čisté a suché: Uistite sa, že oblasť zvárania je suchá a čistá, aby ste predišli defektom, ako sú póry. Správne používajte sušiace pece alebo vykurovacie zariadenia, aby ste zabezpečili vhodnú teplotu a vlhkosť v prostredí zvárania.

Plazmové oblúkové zváranie: Zahrievanie a tavenie titánových zliatin pomocou vysokoenergetického plazmového oblúka, zvyčajne pomocou jednosmerného oblúka. Plazmové oblúkové zváranie má vysokú hustotu energie a vysokú rýchlosť zvárania a je vhodné pre hrubšie platne z titánovej zliatiny a veľké zváracie diely.

 

Oblúkové zváranie plynovým volfrámom (GTAW zváranie): Metóda oblúkového zvárania, pri ktorej sa na zváranie používa netaviaca sa volfrámová elektróda. Pri zváraní GTAW je zvárací priestor chránený pred znečistením ovzdušia ochranným plynom (bežne inertné plyny ako je argón) a zvyčajne sa súčasne používa aj spájka (prídavný kov).

 

Oblúkové zváranie kovov (MIG zváranie): Poloautomatická alebo plne automatická metóda zvárania, ktorá využíva argónový plyn na ochranu oblasti zvárania. Zváranie MIG je ľahko ovládateľné a vhodné na zváranie hrubých plechov z titánovej zliatiny a veľkých konštrukčných dielov.

 

Zváranie volfrámovým oblúkom (TIG zváranie): Volfrámová elektróda sa používa na generovanie oblúka na zahrievanie a tavenie zliatiny titánu a oblasť zvárania je chránená plynným argónom. TIG zváranie má vysokú kvalitu zvárania a možnosti kontroly a je vhodné pre tenké plechy a presné zváranie.

 

Vákuové zváranie elektrónovým lúčom: Použitie elektrónových lúčov na ohrev a tavenie titánových zliatin vo vákuu. Vákuové zváranie elektrónovým lúčom má vysokú rýchlosť zvárania a vysokú kvalitu zvaru a je vhodné pre hrubšie konštrukčné diely zo zliatiny titánu.