Beim SchweißenTitanplattenundTitanrohre, Poren sind oft auftretende Probleme. Die eigentliche Ursache der Porenbildung ist das Ergebnis des Einflusses von Wasserstoff. Die Bildung von Porosität im Schweißgut wirkt sich hauptsächlich auf die Ermüdungsfestigkeit der Verbindung aus. Wasserstoff ist der Hauptgrund für die Bildung von Kaltrissen und Poren. Da Wasserstoff weniger als 300 Grad beträgt, ist die Löslichkeit in der Phase sehr gering und die Grenzlöslichkeit beträgt nur 0,002 Prozent bei Raumtemperatur. Wenn die Schweißnaht oder Wärmeeinflusszone nach dem Schweißen auf unter 300 Grad abgekühlt wird, wird übersättigter Wasserstoff in Form von Titanhydrid (Phase) ausgefällt.
Das Volumen nimmt zu und interkristalline Spannungen werden erzeugt. Die Entwicklung dieser Spannung verursacht intergranulare Mikrorisse, und die intergranularen Mikrorisse dehnen sich unter der Wirkung äußerer Spannungen zu Rissen aus. Wenn die Titanplatte und das Titanrohr geschweißt werden, ist die Möglichkeit von Heißrissen in der Schweißverbindung sehr gering. Dies liegt daran, dass der Gehalt an Verunreinigungen wie S, P und C in der Titanplatte und dem Titanrohr sehr gering ist und das durch S und P gebildete Eutektikum mit niedrigem Schmelzpunkt nicht einfach ist. An der Korngrenze erscheint in Verbindung mit dem engen effektiven Kristallisationstemperaturbereich die Schrumpfung der Titanplatte und des Titanrohrs beim Erstarren gering, und das Schweißmetall erzeugt keine Heißrisse. Beim Schweißen von Titanplatten und Titanrohren können jedoch Kaltrisse in der Wärmeeinflusszone auftreten, die dadurch gekennzeichnet sind, dass Risse mehrere Stunden oder sogar länger nach dem Schweißen auftreten, was als verzögerte Rissbildung bezeichnet wird. Während des Schweißprozesses diffundiert Wasserstoff aus dem Hochtemperatur-Tiefenbad in die Wärmeeinflusszone mit niedrigerer Temperatur. Die Erhöhung des Wasserstoffgehalts erhöht die in dieser Zone ausgeschiedene TiH2-Menge, was die Sprödigkeit der Wärmeeinflusszone erhöht. Außerdem wird aufgrund der Volumenausdehnung der Hydridabscheidung eine große Gewebespannung verursacht, verbunden mit der Diffusion und Aggregation von Wasserstoffatomen zu den hochbelasteten Teilen des Bereichs, was zur Bildung von Rissen führt.
Beim Schweißen von Materialien wie Titanplatten und Titanrohren können bei Temperaturen über 500 bis 700 Grad leicht Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff in der Luft absorbiert werden, was die Schweißqualität ernsthaft beeinträchtigt. Daher müssen beim Schweißen von Titanlegierungen der Schweißbereich des gesamten Schmelzbades und Hochtemperaturteile (über 400 ~ 650 Grad) streng geschützt werden. Aus diesem Grund müssen beim Schweißen von Titanplatten und Titanrohren besondere Schutzmaßnahmen getroffen werden. Daher wird das Verfahren des Argon-Lichtbogenschweißens übernommen, und ein Schweißbrenner mit einer größeren Sprühgröße wird verwendet, um die Fläche der Gasschutzzone zu erweitern. Wenn die Düse nicht ausreicht, um das Hochtemperaturmetall in der Schweißnaht und im nahen Nahtbereich zu schützen, sollte eine Argon-Schleppschutzabdeckung hinzugefügt werden.
Wählen Sie die Schweißprozessparameter richtig aus, um Oxidzunder, Öl und andere organische Substanzen auf der Oberfläche des Schweißteils und der Oberfläche des Schweißdrahts vollständig zu entfernen. Steuern Sie den Fluss und die Durchflussrate von Argongas, um turbulente Strömungen zu verhindern und die Wirkung des aufblasbaren Schutzes zu beeinflussen. Es ist möglich, manuelles Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißen mit Titanlegierungsschweißen zu verwenden, um Risse zu behandeln, und es können zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden. Die Vorbereitung vor dem Schweißen und die Auswahl der Nut sind:
(1) Auswahl der Schweißmaterialien. Die Reinheit von Argon sollte nicht weniger als 99,99 Prozent betragen, der Taupunkt sollte unter -40 Grad liegen und die relative Luftfeuchtigkeit sollte weniger als 5 Prozent betragen. Wenn der Druck in der Argonflasche auf 0,981 MPa abfällt, sollte sie gestoppt werden. Der Fülldraht besteht im Allgemeinen aus homogenem Material. Um die Plastizität der Verbindung zu verbessern, kann der Schweißdraht TC3 verwendet werden, der etwas niedriger ist als die Grundmetalllegierung. Der Schweißdraht: TC3 wird für dieses Schweißen verwendet.
(2) Die Oberflächenbeschaffenheit von Schweißgut und Schweißdraht hat großen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindung. Das Prüfstück und der Schweißdraht können vor dem Schweißen gebeizt werden. Mit sauberem Wasser abspülen und sofort nach dem Trocknen schweißen. Verwenden Sie Aceton, Ethanol, Tetrachlorkohlenstoff, Methanol usw., um die Nut der Titanplatte und ihre beiden Seiten (jeweils innerhalb von 50 mm), die Oberfläche des Schweißdrahts und den Teil, an dem der Werkzeugclip die Titanplatte berührt, abzuwischen.
(3) Auswahl der Schweißausrüstung. Das Argon-Lichtbogenschweißen von Titanplatten und Titanrohren sollte eine Gleichstrom-Argon-Lichtbogenschweißstromquelle mit reduzierten äußeren Eigenschaften und Hochfrequenz-Lichtbogenzündung verwenden, und die verzögerte Gasübertragungszeit sollte nicht weniger als 15 Sekunden betragen, um Oxidation und Verschmutzung während des Schweißens zu vermeiden. Daher wird die WSM-315 IGBT-Inverter-DC-Puls-Argon-Lichtbogenschweißmaschine verwendet.
(4) Die Wahl der Rillenform. Grundsätzlich ist die Anzahl der Schweißlagen und des Schweißgutes zu minimieren. Mit zunehmender Anzahl geschweißter Schichten nimmt die kumulierte Inhalation der Schweißnaht zu, was die Leistung der Schweißverbindung beeinträchtigt. Aufgrund der großen Größe des Schweißbades beim Schweißen der Titanplatte und des Titanrohrs wird die Schweißkonstruktion außerdem mit einer V-förmigen Nut von 70 bis 80 Grad berechnet.
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