Kako in kaj kuhati titan? Titanovo varjenje: tehnologija in lastnosti

Titanovi deli in konstrukcije se pogosto uporabljajo na visoko specializiranih področjih, vključno z gradnjo letal in vesoljsko industrijo. Tako visoko zaupanje v kovino je posledica edinstvene kombinacije lastnosti. Z majhno specifično maso ima visoke trdnosti, protikorozijske in zaščitne lastnosti pred kemičnimi vplivi. In to niso vse lastnosti, ki so značilne za titan. Varjenje titana iz istih razlogov postane izziv ne samo za začetnike, ampak tudi za strokovnjake.

Lastnosti varilnega materiala

Fizikalne in kemijske lastnosti titana omejujejo uporabo nekaterih visokotehnoloških metod varjenja, ki obrtnike silijo, da spremenijo primerne, a sprva manj učinkovite metode. Glavna težava pri uporabi najpogostejših metod varjenja je v povišani temperaturi ogrevanja te kovine. Zlasti je možno učinkovito delo s toplotnimi učinki reda velikosti 1500-1700 ° C. Na ravni 500 ° C gredice najpogosteje ohranijo osnovne lastnosti trdnosti. Tehnološke značilnosti titanovega varjenja določajo tudi negativni dejavniki, ki vplivajo na konstrukcijo s strani atmosferskega zraka. V normalnem stanju ta faktor ni pomemben, vendar v pogojih temperature nad 400 ° C bodo vroča območja zahtevala dodatno zaščito. In to ne omenja glavne izolacije samega varilskega bazena. Ko se temperatura dvigne, se pojavijo drugačne težave. Tako pri doseganju 900 ° C pride do povečanja zrn in nastajanja velikih por, kar nadalje vpliva na lastnosti trdnosti obdelovanca.

Splošne informacije o varilnih metodah

Osnovne metode varjenja titana lahko imenujemo ročne in avtomatske metode. Za optimalne medije velja, da so najučinkovitejši helij in argon. Vendar je treba upoštevati, da je treba v prvem primeru v medij vključiti ne-kisikov tok. Običajno je tudi varjenje z elektrogalgo. Običajno se uporablja v delih z debelimi slepimi, ki poleg tega zahtevajo visoko termično utrjevanje. S pravilno organiziranostjo kontaktno varjenje zagotavlja tudi dober rezultat. Ta postopek zahteva zlasti plinsko uravnoteženo napravo. Če uporabite pri delu obloge, boste zagotovili kakovostno varjenje titana. Tehnologija taljenja, na primer, pomeni organizacijo posebne zaščite zadnjega dela obdelovanca s pomočjo plinov argona. Ta obloga lahko tej strani zagotovi dodatno zaščito v pogojih visoke temperature, katerih nevarnosti so bile omenjene zgoraj.

Priprava kovin za varjenje

Pred operacijo mora biti titan ustrezno pripravljen. V tej fazi se obdelajo robovi slepih elementov, ustvari zaščita na nasprotnih straneh (z istimi oblogami) in odstranjevanje aditivne palice. Poleg tega je temeljito čiščenje zunanje plasti obdelovanca. Med varjenjem lahko njegovi delci prodrejo v strukturo šiva, zaradi česar postane krhka in neprimerna za delo v odgovornih mehanskih strukturah. Pri obdelavi debelih delov od 5 cm je potrebno rezanje robov, pri čemer mora biti rezalni kot 60 °. Če nameravate variti titan in njegove zlitine, ki so bile predhodno podvržene plazemskemu ali plinskemu rezanju, boste morali očistiti površine šivov z odstranitvijo plasti z debelino 3-4 mm. Univerzalno merilo končne priprave pred delom bo odprava zunanjega onesnaževanja, oljnih filmov in oksidov. Za ta postopek se uporabljajo finozrnati abrazivi, plošče in razmaščevanje s topili. Nato preostale oznake za odstranjevanje odstranite s suho krpo.

Ročno obločno varjenje

V postopku volframova elektroda z enosmernim napajanjem. Območje okoli šiva, koren šiva in proksimalna območja, ki jih prizadene toplota, so izpostavljeni zaščiti. Izolacijo zagotavljajo vizirji, šobe in toplotno odporni porozni materiali, v katere se dovodi plin. Podloga je zaželena za uporabo bakra ali jekla. Če se cev obdeluje, se pline piha neposredno v cev. Kar se tiče optimalnega načina, je lahko pri 2-milimetrskem elektrodnem toku približno 90 A. To je začetna raven za delo s kosi debeline 4-5 mm. Specifične vrednosti se lahko razlikujejo glede na to, kako je bil titan dodan. Varjenje titana poteka na kratkem loku brez nihajnih manipulacij. Elektroda se nagne nasproti smeri gibanja - to je naprej kota. Ne dokončajte operacije. Da bi preprečili nastajanje oksidov, vse zaščitne naprave ostanejo na svojih originalnih mestih tudi po izklopu elektrod.

Avtomatsko varjenje

Delo uporablja tudi volframovo elektrodo. Če se uporablja elektroda, ki ni potrošnega tipa, mora imeti priključeni tok usmerjeno polariteto. Optimalna velikost izhoda gorilnika je 14-15 mm. Tehnika delovanja kot celota ustreza ročni metodi, vendar je pomembno upoštevati, da je treba zaradi povečane aktivnosti te kovine operacije vžiga in dušenja pri delu z gorilnikom opraviti stran od zvara. Avtomatsko varjenje titana z argonom po kaljenju mora zagotavljati dobavo plina še vsaj 1 min.

Zavarovanje z elektrolastno smolo

Manj priljubljena metoda, vendar je lahko bolj učinkovita pri delu s posameznimi zlitinami. Na primer, pri varjenju dopiranih 5% titana z dodatki iz aluminija in kositra. Kot vir napajanja se uporablja trifazni transformator, ki med delovanjem označuje visoke obremenitve. Dovolj je opozoriti na moč trenutnega pri varjenju debelih odkovkov - v povprečju 1500-1600 A. Nadalje je potek operacije odvisen od taljenja elektrode titana. Varjenje titana s ploščato elektrodo dimenzij 12x60 mm zagotavlja optimalno kakovost zvara, ki glede na svoje značilnosti ustreza osnovni strukturi obdelovanca. Pri obdelavi stisnjenih delov pogosto uporabljajo iste elektrode, vendar s premerom 8 mm. Ta odločitev se lahko zdi upravičena glede na nezahtevno naravo kovinske konstrukcije, vendar se bodo lastnosti trdnosti šiva znižale - v povprečju 85% nepoškodovane strukture.

Odporno varjenje

V tem primeru je veliko odvisno od hitrosti dela. Praksa kaže, da je na primer za velike obdelovance primernejši način 2 mm / s. Povečanje te vrednosti bo zmanjšalo trdnost obdelovanca in zmanjšalo pozitivno funkcijo zaščitnega plina. Dober rezultat lahko dobite, če vnaprej izvedete globljo mehansko obdelavo površine obdelovanca. Zahvaljujoč odstranjevanju grobo zrnatega brusnega papirja skupaj z enostavnim rezkanjem bo zagotovljeno stabilno in enakomerno varjenje titana. Pregledi tudi kažejo, da so bili doseženi dobri rezultati pri uporovnem varjenju pod uravnoteženimi pogoji blata. Izbrati ga je treba iz naslednjega izračuna: povprečno 20% višje kot pri predelavi ogljikovega jekla.

Značilnosti hladnega varjenja

Odsotnost toplotnih učinkov, pri katerih so v strukturi titana dejansko destruktivni procesi, je ta metoda skoraj popolna, toda tu je tudi nekaj odtenkov. Hladno varjenje proizveden pod visokim tlakom, ki deformira kristale strukture, zaradi premestitve in tvorjenja skupne zlitine. Neposredno varjenje se prekrivajo s pomočjo posebnih vpenjalnih mehanizmov. Močni mehanski učinki razlikujejo tudi to metodo, ki zahteva višje finančne stroške. Obstaja še ena pomanjkljivost, ki jo označuje hladno varjenje. Titan, v konstrukciji katerega so šivi, ki so nastali s takim spajkanjem, je manj zanesljiv in se lahko uporablja samo v konstrukcijah, ki ne pomenijo velikega fizičnega napora.

Možne napake pri varjenju

Ena najresnejših napak je nastanek por. To so plinaste nečistoče v strukturi kovine, pri kateri je bil vključen vodik. Ta napaka se lahko odpravi z dvema pogojema - izvajanje kakovostnega celovitega čiščenja pred varjenjem in zagotavljanje učinkovite zaščite ogrevane kovine med obdelavo. Druga težava je lahko pojav oksidov, ki se gibljejo od mesta nastanka šiva do celotne strukture. Mimogrede, hladno varjenje titana popolnoma zavaruje pred to pomanjkljivostjo. Povratne informacije od uporabnikov same kažejo, da je dolgoročno vzdrževanje argonske zaščite plina, ki pomaga preprečiti to napako med toplotno obdelavo po zaključku postopka. Kazalec za odstranitev zaščite bo normalizacija temperature šiva.

Zaključek

Če primerjate titansko varjenje s podobnimi operacijami na drugih kovinah, boste našli številne razlike. Najprej se nanašajo na organizacijski proces. Izvajalec mora pravilno pripraviti kovino, kot tudi skrbeti za napeljave, ki bodo zaščitili glavni brezšivni titan. Za varjenje titana veljajo pravila toplotne obdelave in izbira optimalnega načina za funkcijo elektrode je bolj verjetno, da bo zagotovila spodoben rezultat v trdnosti. Pravzaprav lahko, kako visoko kakovost oblikovanega šiva ocenjujemo po odtenku že med varjenjem. Tako srebrna barva označuje visoko zaščito in posledično krepitev strukture šiva. Siv slamnate barve je manj trajen, vendar ni prepozno, da bi to popravili s popravljanjem, na primer, oskrbe s plinom. Dejstvo, da so v času zagotavljanja zaščite nastale resne napake, bo pomenilo rjavi odtenek.