Grūtības un risinājumi titāna sakausējuma metināšanā
Titāns ir metālisks ķīmiskais elements ar ķīmisko simbolu Ti un atomskaitli 22. Titāna sakausējums ir arī svarīgs metāla materiāls. To plaši izmanto kosmosa, medicīnas iekārtās, ķīmiskajā rūpniecībā un citās jomās, jo tā ir viegla, augsta izturība un laba izturība pret koroziju. Tomēr titāna sakausējumu īpašo īpašību dēļ metināšanas procesā ir daži izaicinājumi un iespējamie metināšanas defekti.
Titāna sakausējumu metināšana ir salīdzinoši sarežģīta. Tās metināšanas grūtības un iespējamie defekti galvenokārt atspoguļojas šādos aspektos:
Trausluma parādība:
Titāna sakausējumi viegli reaģē ar skābekli, slāpekli, ūdeņradi un citiem piemaisījumiem atmosfērā augstā temperatūrā, izraisot trauslumu augstā temperatūrā un samazinot metināto savienojumu plastiskumu un stingrību. Lai izvairītos no trausluma, ir jākontrolē atmosfēra metināšanas laikā un apstrādājamo materiālu tīrība.
Metināšanas plaisas:
Metināšanas plaisu rašanās titāna sakausējumos ir saistīta ar spriegumu un ūdeņraža saturu. Tāpēc metināšanas procesā ir jākontrolē spriegums, lai izvairītos no materiāla pārkaršanas un ātras atdzišanas, kā arī jānodrošina, lai metināšanas vieta būtu sausa un tīra.
Metināšanas poras:
Metināšanas procesā, pateicoties reakcijai starp titāna sakausējumu un oksīdiem, viegli veidojas metināšanas poras, tādējādi samazinot metinātā savienojuma izturību un blīvējumu. Pievērsiet uzmanību skābekļa satura kontrolei argona gāzes aizsardzības un metināšanas materiālos, lai nodrošinātu, ka metināšanas vieta ir sausa un tīra.
Lai novērstu iepriekš minētās problēmas metināšanas laikā, jāveic attiecīgi defektu novēršanas pasākumi.
1. Izvēlieties piemērotu metināšanas procesu un metināšanas stiepli un izvēlieties atbilstošo metināšanas metodi atbilstoši titāna sakausējuma parastā metāla materiālam un piemaisījumiem.
2. Izmantojiet augstas kvalitātes aizsarggāzi, lai nodrošinātu, ka tīrība nav mazāka par 99,99%.
3. Pirms metināšanas rūpīgi notīriet un apstrādājiet parasto metālu un metināšanas stiepli, lai izvairītos no plaisām un starpslāņiem.
4. Metināšanas procesā ir jāveic atbilstoši argona gāzes aizsardzības pasākumi izkusušajam baseinam un metinājuma šuves siltuma ietekmētajai zonai, lai nodrošinātu metināšanas kvalitāti.
Sagatavošana pirms metināšanas:
Virsmas apstrāde: Titāna sakausējuma virsmas fiziska apstrāde, ieskaitot smilšu strūklu, skrošu strūklu un pulēšanu, lai noņemtu virsmas netīrumus un oksīda slāni. Tas uzlabo metināšanas kvalitāti un uzticamību.
Ķīmiskā apstrāde: izmantojiet ķimikālijas, piemēram, skābes un sārmus, lai izšķīdinātu un noņemtu netīrumus un oksīdus no titāna sakausējumu virsmas. Ķīmiskā apstrāde palīdz uzlabot metināto savienojumu kvalitāti un īpašības.
Tīrs un sauss: pārliecinieties, ka metināšanas vieta ir sausa un tīra, lai izvairītos no defektiem, piemēram, porām. Pareizi izmantojiet žāvēšanas krāsnis vai sildīšanas iekārtas, lai nodrošinātu atbilstošu temperatūru un mitrumu metināšanas vidē.
Visbiežāk izmantotās metināšanas metodes:
Plazmas loka metināšana: titāna sakausējumu karsēšana un kausēšana caur augstas enerģijas plazmas loku, parasti izmantojot līdzstrāvas loku. Plazmas loka metināšanai ir augsts enerģijas blīvums un ātrs metināšanas ātrums, un tā ir piemērota biezākām titāna sakausējuma plāksnēm un lielām metināšanas daļām.
Gāzes volframa loka metināšana (GTAW metināšana): loka metināšanas metode, kurā metināšanai izmanto nekūstošu volframa elektrodu. Veicot GTAW metināšanu, metināšanas laukums tiek aizsargāts no atmosfēras piesārņojuma ar aizsarggāzi (parasti inertas gāzes, piemēram, argons), un tajā pašā laikā parasti izmanto lodmetālu (pildmetālu).
Metāla loka metināšana (MIG metināšana): pusautomātiska vai pilnībā automātiska metināšanas metode, kas izmanto argona gāzi, lai aizsargātu metināšanas zonu. MIG metināšana ir viegli lietojama un piemērota biezu titāna sakausējuma plākšņu un lielu konstrukcijas daļu metināšanai.
Volframa loka metināšana (TIG metināšana): volframa elektrodu izmanto, lai radītu loku, lai uzsildītu un izkausētu titāna sakausējumu, un metināšanas laukumu aizsargā argona gāze. TIG metināšanai ir augsta metināšanas kvalitāte un vadības iespējas, un tā ir piemērota plānām plāksnēm un precīzai metināšanai.
Vakuuma elektronu staru metināšana: elektronu staru izmantošana titāna sakausējumu karsēšanai un kausēšanai vakuuma apstākļos. Vakuuma elektronu staru metināšanai ir augsts metināšanas ātrums un augsta metināšanas kvalitāte, un tā ir piemērota biezākām titāna sakausējuma konstrukcijas daļām.
