Titāna kompozītmateriālu plāksnes metināšanas process

Materiālzinātnes plašajā klāstā titāna kompozītmateriālu paneļi ir kļuvuši par neaizstājamu materiālu daudzās augstākās klases ražošanas nozarēs, pateicoties to unikālajām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām, augstajai izturībai, vieglajam svaram un lieliskajai izturībai pret koroziju. Tomēr, lai pilnībā izmantotu titāna kompozītmateriālu plākšņu lieliskās īpašības, īpaši svarīga ir metināšanas procesu izvēle un īstenošana. Metināšana ir ne tikai svarīgs titāna kompozītmateriālu plākšņu savienošanas līdzeklis, bet arī kopējās konstrukcijas stiprības, blīvējuma un izturības stūrakmens.

1. Sagatavošana pirms metināšanas

1) Pamata tērauda plākšņu apstrāde:

Pamatnes tērauda plāksne ir jāmetina ar punktveida metināšanu, izmantojot manuālo loka metināšanu, un jānodrošina, lai metināšanas šuves novirze nepārsniegtu 1 milimetru.

Pirms punktmetināšanas metināšanas gropei jābūt tīrai un bez piemaisījumiem, piemēram, oksīdiem, nitrīdiem, eļļas traipiem, mitruma utt. Metināšanas stieņi jāžāvē augstā temperatūrā un pirms lietošanas jātur sausi, lai izvairītos no defektiem, piemēram, plaisām un porām metināšanas laikā. metināšanas process.

2) Titāna pārklājuma apstrāde:

Titāna pārklājums ir arī rūpīgi jānotīra pirms metināšanas, parasti izmantojot skābes mazgāšanu vai slīpēšanu ar slīpripu vai drānu, lai noņemtu virsmas oksīdus, nitrīdus, eļļas traipus utt.

Pēc tīrīšanas metināšanas vieta jātīra ar šķīdinātājiem, piemēram, acetonu un bezūdens spirtu, lai nodrošinātu turpmāku piesārņojumu.

 

2. Metināšanas materiāli un iekārtas

1) Metināšanas stieples izvēle:

Titāna un titāna sakausējuma metināšanas stieples izvēle parasti balstās uz pamatmateriālam atbilstošo metināšanas stiepli, taču tā ir jākvalificē, novērtējot metināšanas procesu.

Izvēloties metināšanas stiepli, jāņem vērā stieples piemaisījumu saturs un mehāniskās īpašības, lai nodrošinātu, ka metinājuma stiprība nav zemāka par pamatmateriāla atkvēlinātā stāvokļa standarta stiepes izturības apakšējo robežu.

2) Aizsardzības gāze:

Metinot titānu un titāna sakausējumus, argona gāzi parasti izmanto kā aizsarggāzi. Argona gāzes tīrība nedrīkst būt mazāka par 99,99%, un citu gāzes sastāvdaļu tilpuma daļa ir stingri jākontrolē.

Kā aizsarggāzi var izmantot arī hēliju vai argona hēlija maisījumu.

3) metināšanas iekārtas:

Titāna kompozītmateriālu plākšņu metināšanai visbiežāk izmantotā iekārta ir līdzstrāvas volframa inertās gāzes loka metināšanas iekārta, kurai ir augstfrekvences loka ierosināšanas un dzēšanas vājināšanas funkcijas un kas ir piemērota titāna un titāna sakausējumu metināšanai.

 

3. Metināšanas process

1) Pamata tērauda plākšņu metināšana:

Metinot tērauda pamatplāksnes garenšuvi, sākuma galā ir jāizmanto neliels loks, lai izvadītu metināšanas korpusu, un pēc tam loka plāksne jāsagriež ar skābekli. Nepieciešama vienmērīga metināšanas šuves veidošana, bez defektiem, piemēram, porainības vai plaisām.

2) Titāna apšuvuma metināšana:

Titāna pārklājuma metināšana izmanto līdzstrāvas volframa inertās gāzes loka metināšanu. Pēc metināšanas šuves izveidošanas tai vienmērīgi, blīvi un vienmērīgi jāpāriet uz parasto metālu, bez tādiem defektiem kā plaisas, saplūšanas trūkums vai apakšējais griezums.

Metināšanas procesā uzmanība jāpievērš skrāpējumu noņemšanai un nepārtrauktas aizsarggāzes padeves uzturēšanai, lai nodrošinātu metinājuma šuves kvalitāti.

3) Īsa metināšana:

Īsās šuves galvenokārt ir klēpja savienojumi, un metināšanas laikā ir jāizmanto aizsargpārsegi, lai novērstu metināšanas šuves piesārņošanu dzesēšanas laikā.

 

4. Pārbaude un remonts pēc metināšanas

1) Krāsu pārbaude:

Izmantojiet krāsvielas, lai pārbaudītu titāna metināšanas šuvju virsmu, lai pārliecinātos, ka uz virsmas nav defektu, piemēram, plaisu vai poru.

2) Remonts:

Krāsu pārbaudē konstatētos defektus izlabo, un pēc remonta atkārtoti veic krāsu pārbaudi, lai nodrošinātu metinājuma šuves kvalitāti.

5. Piesardzības pasākumi

1) Izvairieties no tiešas titāna un tērauda saplūšanas:

Tā kā titāna un tērauda termiskajās un fizikālajās īpašībās ir būtiskas atšķirības, ir gandrīz neiespējami tieši izveidot nepārtrauktu metināto savienojumu, izmantojot kausēšanas metināšanu. Tāpēc jāveic pasākumi, lai izvairītos no tiešas titāna un tērauda saplūšanas metināšanas procesā. Parastie pasākumi ietver saprātīgu rievu formu projektēšanu un titāna pildījuma plākšņu un pārklājuma plākšņu konstrukciju izmantošanu.

2) Aizsardzības gāzes plūsmas ātrums un sprauslas izmērs:

Aizsarggāzes plūsmas ātrumam un sprauslas izmēram ir būtiska ietekme uz metināšanas kvalitāti. Atbilstošs plūsmas ātrums un sprauslas izmērs jāizvēlas atbilstoši metināšanas procesa prasībām, lai nodrošinātu pietiekamu metinājuma šuves aizsardzību.

3) Astes aizsardzība:

Argona aizsardzība, kas pazīstama arī kā astes aizsardzība, tiek uzklāta uz tikko metināto savienojumu un karstuma ietekmēto zonu, lai dzesēšanas procesā novērstu metinājuma šuves piesārņojumu un oksidēšanos.

 

Titāna kompozītmateriālu plākšņu metināšanas process ir sarežģīts process, kas apvieno zinātniskos un mākslinieciskos elementus. Tas ne tikai prasa metinātājiem izcilas prasmes un stingru attieksmi, bet arī prasa dziļu izpratni un precīzu titāna materiālu īpašību apguvi. Izvēloties saprātīgas metināšanas metodes, stingru metināšanas parametru kontroli un rūpīgu pēcmetināšanas apstrādi, mēs varam nodrošināt titāna kompozītmateriālu plākšņu metināto savienojumu kvalitāti un veiktspēju, kas atbilst dažādu augstākās klases ražošanas nozaru stingrajām prasībām.