Misure protettive e metodi di riparazione da adottare durante la saldatura del titanio e delle leghe di titanio
Quando si saldano leghe di titanio, quando la temperatura è superiore a 500~700 gradi, è facile assorbire ossigeno, idrogeno e azoto nell'aria, compromettendo gravemente la qualità della saldatura. Pertanto, quando si saldano le leghe di titanio, l'intero bagno fuso e l'area di saldatura ad alte temperature (superiori a 400~650 gradi) devono essere rigorosamente protetti. In circostanze normali, viene solitamente utilizzata la saldatura ad arco di argon e viene utilizzata una torcia di saldatura con una dimensione di spruzzo maggiore per espandere l'area della zona di protezione del gas. Quando l'ugello non è sufficiente a proteggere la saldatura e il metallo ad alta temperatura vicino all'area di giunzione, è necessario aggiungere una resistenza protettiva argon. copertina. È necessario adottare misure protettive speciali durante la saldatura del titanio e delle leghe di titanio!
Preparazione prima della saldatura e scelta del bisello
(1) La qualità della superficie delle saldature e dei fili di saldatura ha una grande influenza sulle proprietà meccaniche dei giunti saldati. Il pezzo di prova e il filo di saldatura possono essere decapati prima della saldatura. Sciacquare con acqua pulita e saldare subito dopo l'asciugatura. Utilizzare acetone, etanolo, tetracloruro di carbonio, metanolo, ecc. per pulire la scanalatura della piastra in titanio e i suoi due lati (rispettivamente entro 50 mm), la superficie del filo di saldatura e le parti in contatto tra la clip dell'utensile e il titanio piatto.
(2) Scelta dell'attrezzatura per la saldatura. Per la saldatura ad arco di argon di titanio e leghe di titanio, è necessario utilizzare una fonte di alimentazione per saldatura ad arco di argon CC con caratteristiche esterne ridotte e accensione dell'arco ad alta frequenza e il tempo di erogazione del gas deve essere ritardato di almeno 15 s per evitare ossidazione e contaminazione durante saldatura. Pertanto, viene utilizzata la saldatrice ad arco di argon a impulsi CC con inverter IGBT WSM-315.
(3) Selezione dei materiali di saldatura. La purezza dell'argon non deve essere inferiore al 99,99%, il punto di rugiada deve essere inferiore a -40 gradi e l'umidità relativa deve essere inferiore al 5%. Quando la pressione nella bombola di argon scende a 0.981 MPa, è necessario interrompere l'uso. Il filo di apporto è generalmente costituito da materiale omogeneo. Per migliorare la plasticità del giunto si può utilizzare il filo per saldatura TC3 con una lega leggermente inferiore al metallo base. Filo di saldatura: per questa saldatura è stato utilizzato TC3.
(4) Selezione della forma dello smusso. In linea di principio, ridurre al minimo il numero di strati di saldatura e di metallo da saldare. All'aumentare del numero di strati di saldatura, aumenta la presa d'aria cumulativa della saldatura, che influisce sulle prestazioni del giunto saldato. Inoltre, a causa delle grandi dimensioni del bagno di saldatura durante la saldatura del titanio e delle leghe di titanio, la saldatura deve avere una scanalatura a V di 70~80 gradi.
Selezionare correttamente i parametri del processo di saldatura e rimuovere accuratamente incrostazioni di ossido, macchie di olio e altre sostanze organiche sulla superficie della saldatura e sulla superficie del filo di saldatura. Controllare il flusso e la velocità del gas argon per prevenire turbolenze e influenzare l'effetto di protezione dall'inflazione. È possibile utilizzare la saldatura manuale ad arco di tungsteno e argon per trattare le crepe nella saldatura di leghe di titanio e si possono ottenere risultati soddisfacenti.
Principali difetti e metodi di riparazione durante la saldatura delle leghe di titanio
(1) Quando si saldano il titanio e le leghe di titanio, la possibilità che si formino cricche a caldo nel giunto saldato è molto ridotta. Questo perché il contenuto di impurità come S, P e C nel titanio e nelle leghe di titanio è molto piccolo e l'eutettico a basso punto di fusione formato da S e P non è facile da apparire sui bordi dei grani e l'effettiva temperatura di cristallizzazione l'intervallo è ristretto. Quando il titanio e le leghe di titanio si solidificano, il ritiro è piccolo e il metallo saldato non produce cricche termiche. Tuttavia, quando il titanio e le leghe di titanio vengono saldati, possono verificarsi cricche a freddo nella zona interessata dal calore, che è caratterizzata da cricche che si verificano diverse ore o anche più a lungo dopo la saldatura, chiamata fessurazione ritardata. Durante il processo di saldatura, l'idrogeno si diffonde dalla vasca profonda ad alta temperatura alla zona interessata dal calore a temperatura più bassa. L'aumento del contenuto di idrogeno aumenta la quantità di TiH2 precipitato in questa zona, aumentando la fragilità della zona influenzata dal calore. Inoltre, l’espansione del volume durante la precipitazione degli idruri provoca un maggiore stress strutturale. , insieme alla diffusione e all'accumulo di atomi di idrogeno nelle parti ad alto stress di quest'area, con conseguente formazione di crepe.
(2) Quando si salda il titanio e le leghe di titanio, i pori sono un problema comune. La ragione fondamentale per la formazione dei pori è il risultato dell'influenza dell'idrogeno. La formazione di pori nel metallo saldato influisce principalmente sulla resistenza alla fatica del giunto. L'idrogeno è la causa principale delle crepe e dei pori freddi. Poiché l'idrogeno ha pochissima solubilità nella fase a temperature inferiori a 300 gradi, la sua solubilità finale è solo dello 0,002% a temperatura ambiente. Quando la zona saldata o interessata dal calore si raffredda sotto i 300 gradi dopo la saldatura, l'idrogeno sovrasaturo precipita sotto forma di idruro di titanio (fase). Il volume aumenta e si genera uno stress intergranulare e lo sviluppo di questo stress causerà microfessure intergranulari. Le microfessure intergranulari si espanderanno in fessure sotto l'azione di stress esterni.
