Spawanie i badanie stopów tytanu
Analiza spawalności
Ze względu na duże powinowactwo stopy tytanu z O2, N2 i H2, obecność tych gazów w złączach spowoduje ich łamliwość i zmniejszy udarność, plastyczność i wytrzymałość złączy spawanych ze stopów tytanu. Obecność wodoru w stopach tytanu może powodować opóźnione pękanie w strefie wpływu ciepła. Gdy ilość tlenu i azotu w spoinie jest wysoka, spoina lub strefa wpływu ciepła również pęka pod wpływem dużego naprężenia spawalniczego, a pęknięcie jest również pęknięciem opóźnionym. Dlatego bardzo potrzebna jest ochrona gazem obojętnym (lub komorą próżniową). Ze względu na wysoki koszt stosowania komory próżniowej powszechnie stosuje się metodę ochrony gazem obojętnym. Głównymi gazami ochronnymi są hel i argon. Ponieważ cena helu jest wyższa niż cena argonu, ogólnie rzecz biorąc, do spawania połączeń i stref wpływu ciepła ze stopów tytanu, które nie są specjalnie wymagane, argon o wysokiej czystości może być stosowany do ochrony przed utlenianiem.
Większość stopów tytanu można spawać za pomocą spawania acetylenowo-tlenowego, a wszystkie stopy tytanu można spawać metodami spawania w stanie stałym (np. TIG, MIG, spawanie łukiem plazmowym, laserem i wiązką elektronów). W rzeczywistości skłonność połączeń spawanych stopów tytanu do pękania jest znacznie mniejsza niż w przypadku metali czarnych (takich jak stopy żelaza, stopy niklu).
Chociaż stopy tytanu mają tak dobre właściwości i inne doskonałe właściwości spawalnicze, niektórzy inżynierowie nadal uważają, że spawanie stopów tytanu jest dość trudne, głównie dlatego, że spawanie stopów tytanu ma bardzo wysokie wymagania w zakresie ochrony gazowej i generalnie tylko bardzo profesjonalny personel może zapewnić, że ochrona gazowa spełnia wymagania. W rzeczywistości można zastosować wiele metod spawania spawać stopy tytanu.
Ponieważ N2, O2 i substancje węglowe w powietrzu wprowadzane podczas procesu spawania powodują, że roztopione złącze spawane stopu tytanu staje się kruche, obszar przeznaczony do spawania musi być oczyszczony i zabezpieczony gazem obojętnym. Materiał spawalniczy jest zasadniczo wybierany zgodnie z właściwościami spawanego materiału. The spawalność stopów tytanu jest ogólnie oceniana na podstawie plastyczności i wytrzymałości złącza spawanego.
Spawanie laserowe płyty tytanowej
Obecny trend zastosowań lasera spawanie stopów tytanu jest coraz bardziej rozbudowany, spawanie laserowe charakteryzuje się małymi odkształceniami, wysoką wydajnością produkcji, a stopień automatyzacji jest wyższy niż wiązką elektronów i TIG. W porównaniu ze spawaniem wiązką elektronów spawanie laserowe nie wymaga skomplikowanego wyposażenia, takiego jak komora próżniowa, więc spawanie laserowe jest bardziej praktyczne, a spawanie laserowe może być spawane bezpośrednio w różnych stanach spawania.
Ze względu na dużą moc lasera CO2, mocą 25kW/h można jednorazowo przebić tytanową płytkę o grubości 20mm. Lasery Nd:YAG sprawiają, że spawanie YAG jest bardziej elastyczne ze względu na możliwość wykorzystania światłowodów do przenoszenia energii, ale głębokość penetracji jest ograniczona ze względu na małą moc. Podczas spawania laserowego łatwo jest wytworzyć odpryski, które zanieczyszczają powierzchnię, dlatego należy zachować szczególną ostrożność, gdy nie jest możliwa obróbka po spawaniu.
Kontrola po spawaniu
Kontrola wzrokowa części spawanych ze stopów tytanu ma głównie na celu ocenę jakości osłony gazowej. Gdy powierzchnia jest srebrzystobiała, oznacza to, że ochrona przed gazem jest bardzo dobra; a gdy powierzchnia jest jasnożółta lub ciemnożółta, oznacza to, że stop tytanu jest lekko zanieczyszczony, ale nadal jest akceptowalny; powierzchnia jest ciemnoniebieska, co oznacza, że zanieczyszczenie jest poważne, ale ze względu na zastosowanie różnych warunków pracy niektóre mogą być używane; powierzchnia jest jasnoniebieska, zanieczyszczenie jest poważne, a użytkowanie jest prawie niemożliwe; gdy powierzchnia jest szaroniebieska lub szara, zanieczyszczenie jest bardzo poważne i nie nadaje się do użytku; ta sama powierzchnia jest biała, zanieczyszczenie jest bardzo poważne, niedostępne.
Metoda wykrywania kolorów
Badanie twardości i badanie metodą prądów wirowych można wykorzystać do wykrycia, czy złącze zawiera zanieczyszczenia. Ponieważ właściwości złącza zmienią się, gdy zawarte zostaną zanieczyszczenia, twardość i rezystywność złącza będą znacznie wyższe, gdy zostaną zawarte zanieczyszczenia. Przenośny ręczny twardościomierz może być używany do badania twardości elementów spawanych na miejscu. Zastosowanie tej technologii pozwala z łatwością wykryć jakość spawania. W normalnych warunkach występowanie pęknięć spawalniczych w stopy tytanu jest stosunkowo niewielka. Jednak czasami pojawiają się pęknięcia w spoinie lub z powodu wtrąceń. W tym czasie defekty można wykryć poprzez kontrolę kolorystyczną, a ta metoda ma również pewien wpływ na porowatość. Należy zauważyć, że barwnik należy oczyścić przed przystąpieniem do spawania.
Pokój 2-1104, Jinqiao Int'l, Sanqiao, Fengdong New Town, Xixian New Area, Shaanxi FTZ, Chiny
Tel: + 86-29-89506568
E-mail: 