Kurš titāna metināšanas stieples tips ir vislabākais

Augstā - gala ražošanas laukos, piemēram, kosmiskā kosmosā, ķīmiskajā inženierijā un medicīniskajā, titāna metināšanas vadā, ir kļuvis par galveno materiālu titāna un titāna sakausējumu komponentu savienošanai, ņemot vērā tās lielisko izturību pret koroziju, augsto stiprību un bioloģisko saderību. Tomēr, tā kā tirgū ir pieejami ļoti dažādi veidi (piemēram, ERTI-1, ERTI-2 un ERTI-5), kā var izvēlēties vispiemērotāko titāna metināšanas vadu? Atbildei ir nepieciešams visaptverošs novērtējums, pamatojoties uz lietojumprogrammas scenāriju, bāzes materiāla sastāvu un metināšanas procesu.

Titāna metināšanas stieples tipa klasifikācija

Titāna metināšanas stiepļu tipa apzīmējumi galvenokārt ievēro Ķīnas nacionālo standartu (GB/T) un Amerikas Metināšanas biedrības (AWS) standartu. Kaut arī abi atšķiras klasifikācijas loģikā, to galvenās specifikācijas ir vienādas.

Ķīniešu standarts (GB/T 3623-2007)

Materiālu atšķiršanai tiek izmantotas tādas pakāpes kā TA1, TA2, TA9 un TC4:

TA1/TA2: rūpnieciski tīrs titāns ar titāna saturu lielāks vai vienāds ar 99,5% un skābekļa saturu, kas attiecīgi kontrolēts līdz 0,18% (TA1) un 0,25% (TA2). TA1 ir piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešama augsta izturība pret koroziju, piemēram, ķīmisko uzglabāšanas tvertnēm un atsāļošanas iekārtām; TA2, pateicoties tā nedaudz augstākai stiprībai, parasti tiek izmantots kuģu komponentos un spiediena tvertnēs.

TC4: ti - 6Al - 4V sakausējums, kas satur 6% alumīnija un 4% vanādija, lepojas ar stiprību, kas pārsniedz 1000 MPa, un to plaši izmanto augstas temperatūras un augsta spiediena komponentos, piemēram, gaisa kuģu dzinēju asmeņos un apzīmējumos.

Amerikas standarts (AWS A5.16/A5.16m)

Šie sakausējumi ir nosaukti tādās sērijās kā ERTI-1, ERTI-2 un ERTI-5, kas atbilst valsts standarta pakāpēm:

ERTI-1: ekvivalents TA1, ar skābekļa saturu, kas ir mazāks vai vienāds ar 0,12%, kas ir piemērots rūpnieciskā tīrā titāna metināšanai, piemēram, ķīmiskos cauruļvadus un ārzonu platformu struktūru.

ERTI-2: ar nedaudz lielāku skābekļa saturu (mazāks vai vienāds ar 0,18%) un nedaudz lielāku izturību, to parasti izmanto, lai metinātu starp titānu un alumīnija sakausējumiem aviācijas un kosmosa lietojumos.

Erti - 5: Atbilstoši TC4 sakausējumam, tas satur alumīniju un vanādiju un ir piemērots augstas stipruma titāna sakausējumu metināšanai, piemēram, militāro gaisa kuģu konstrukcijām un raķešu motora komponentiem.

 

Veiktspējas īpašības

Dažādiem titāna metināšanas vadu veidiem ir būtiskas atšķirības mehāniskajās īpašībās, korozijas pretestībā un augsta - temperatūras stabilitāte, kas tieši nosaka to pielietojuma scenārijus.

ERTI-1 (TA1): prioritāšu noteikšana korozijas pretestībai

Priekšrocības: Zems skābekļa saturs ļauj uz virsmas veidoties blīvu oksīda plēvi (TIO₂), kā rezultātā jūras ūdens un hlorīda vidē rodas ārkārtīgi spēcīga izturība pret koroziju. Piemēram, jūras inženierijā zemūdens cauruļvadi, kas metināti ar ERTI-1 vadu, uzrādīja metinātās korozijas ātrumu tikai 0,02 mm gadā pēc 10 gadu darba.

Ierobežojumi: zema stiprība (stiepes izturība aptuveni 400 MPa), padarot to nepiemērotu slodzei - gultņu struktūrām.

ERTI-2 (TA2): līdzsvarota izturība un izturība pret koroziju

Priekšrocības: ar smalku - Oksigēna satura noregulēšanu (0,12%- 0,18%), stiprību (stiepes izturību aptuveni 450 MPa) var palielināt, saglabājot korozijas pretestību. Piemēram, kuģu būvē klāja konstrukcijas, kas metinātas ar ERTI-2 vadu, vienlaikus var izpildīt jūras ūdens izturību pret koroziju un slodzi nesošām prasībām.

Lietošana: ķīmiskā iekārta, kuģu komponenti un kriogēnās uzglabāšanas tvertnes.

Erti - 5 (TC4): augstas stiprības un augstas temperatūras stabilitāte

Priekšrocības: alumīnija un vanādija elementi veido + divkāršu - fāzes struktūru, kā rezultātā stiprums pārsniedz 1000 MPa un saglabājot 80% no telpas - temperatūras stiprumu 600 grādos. Piemēram, gaisa kuģu motoros turbīnu diski, kas sakārtoti ar erti - 5 stiepli var izturēt augsta temperatūras sadegšanas gāzes ar 1200 grādiem.

Ierobežojumi: Metināšanas process prasa, lai novērstu rupjību fāzei, nepieciešama stingra siltuma ieejas kontrole.

 

Atlases principi

Izvēloties titāna metināšanas vadu, ir jāievēro trīs "kompozīcijas saskaņošanas, procesa pielāgošanās un izmaksu kontroles" principi, lai izvairītos no metināšanas defektiem, ko izraisa nepareizs stieples tips.

Kompozīcijas saskaņošana: dod priekšroku tādai pašai pakāpei kā parastais metāls

Metinot, jāizdod priekšroka stieplei ar tādu pašu sastāvu kā parasto metālu, lai izvairītos no elektroķīmiskās korozijas vai plaisāšanas, ko izraisa atšķirīga metāla metināšana. Piemēram:

Metinot TA1 parasto metālu, izmantojiet ERTI-1 vadu;

Metinot TC4 parasto metālu, izmantojiet ERTI-5 vadu. Ja tas pats metināšanas vada zīmols nav pieejams, atšķirīgu vadu savietojamība jāpārbauda, ​​izmantojot metināšanas procedūras kvalifikāciju (piemēram, AWS D17.1).

Procesa savietojamība: metināšanas metode nosaka modeļa izvēli

TIG metināšana (volframa inertā gāzes metināšana): piemērota plānas plāksnes metināšanai (biezums mazāks vai vienāds ar 6 mm), kam ir nepieciešams zems -} skābekļa vads (piemēram, ERTI-1), lai samazinātu porainību.

Lāzera metināšana: piemērota precīzai metināšanai (piemēram, gaisa kuģu motora asmeņi), kurai ir nepieciešams augsts - tīrības vads (piemēram, ERTI-5), lai novērstu piemaisījumu izraisīšanu plaisas.

Zemūdens metināšana: ir nepieciešams jūras ūdens - izturīgs vads (piemēram, ERTI-1), kā arī vietējā kanalizācijas sistēma.

Izmaksu kontrole: rezultātu un budžeta līdzsvarošana

Erti - 1 Vads maksā aptuveni USD 11–12 par kilogramu, savukārt ERTI-5 stieples izmaksas ir USD 28–30 par kilogramu. Kamēr tiek izpildītas veiktspējas prasības, priekšroka tiek dota lētam modelim. Piemēram:

Ķīmiskās uzglabāšanas tvertnes metināšanai, kurai nav nepieciešama augsta temperatūra, pietiek ar ERTI-1 metināšanas vadu;

Metināšanas gaisa kuģu motora komponentiem ERTI-5 metināšanas vads ir būtisks.

 

Titāna metināšanas stieples izvēle nav "dārgāka, labāka" jautājums; Drīzāk tas prasa visaptverošu parasta metāla sastāva, metināšanas procesa un izmaksu budžeta apsvēršanu. Erti - 1 ir piemērots lietojumiem, kur prioritāte ir korozijas pretestība, erti - 2 līdzsvaro izturību un izturību pret koroziju, un ERTI-5 ir paredzēts augstas intensitātes, augstas temperatūras videi. Praktiskos lietojumos ieteicams pārbaudīt saderības veidu, izmantojot metināšanas procesa kvalifikāciju, un stingri ievērot metināšanas specifikācijas (piemēram, gāzes tīrības un siltuma ieejas kontroli), lai pilnībā izmantotu titāna metināšanas stieples veiktspējas priekšrocības.