Obtíže a řešení při svařování titanových slitin

Titan je kovový chemický prvek s chemickou značkou Ti a atomovým číslem 22. Důležitým kovovým materiálem je také slitina titanu. Je široce používán v letectví, lékařském vybavení, chemickém průmyslu a dalších oborech díky své nízké hmotnosti, vysoké pevnosti a dobré odolnosti proti korozi. Vzhledem ke speciálním vlastnostem slitin titanu však existují určité problémy a potenciální vady svařování během procesu svařování.

Fenomén křehnutí:

Slitiny titanu při vysokých teplotách snadno reagují s kyslíkem, dusíkem, vodíkem a dalšími nečistotami v atmosféře, což způsobuje vysokoteplotní křehnutí a snižuje plasticitu a houževnatost svarových spojů. Aby se zabránilo křehnutí, měla by se kontrolovat atmosféra během svařování a čistota zpracovávaných materiálů.

 

Praskliny při svařování:

Výskyt trhlin při svařování ve slitinách titanu souvisí s napětím a obsahem vodíku. Proto musí být během procesu svařování kontrolováno napětí, aby se zabránilo přehřátí a rychlému ochlazení materiálu a aby byla svařovaná oblast suchá a čistá.

 

Svařovací póry:

Během procesu svařování se díky reakci mezi slitinou titanu a oxidy snadno vytvoří svařovací póry, čímž se sníží pevnost a utěsnění svarového spoje. Věnujte pozornost kontrole obsahu kyslíku v ochranných argonových plynech a svařovacích materiálech, aby bylo zajištěno, že svařovací oblast je suchá a čistá.

 

1. Zvolte vhodný svařovací proces a svařovací drát a vyberte vhodnou metodu svařování podle materiálu a nečistot základního kovu slitiny titanu.

 

2. Použijte vysoce kvalitní ochranný plyn, aby čistota nebyla nižší než 99,99 %.

 

3. Před svařováním důkladně očistěte a zpracujte základní kov a svařovací drát, aby nedošlo k prasklinám a mezivrstvám.

 

4. Během procesu svařování by měla být pro tavnou lázeň a tepelně ovlivněnou zónu svaru přijata vhodná opatření na ochranu před plynem argonu, aby byla zajištěna kvalita svařování.

Povrchová úprava: Fyzikální úprava povrchu titanové slitiny, včetně pískování, brokování a leštění, k odstranění povrchových nečistot a oxidové vrstvy. To zlepšuje kvalitu a spolehlivost svařování.

 

Chemické ošetření: K rozpuštění a odstranění nečistot a oxidů na povrchu titanových slitin používejte chemikálie, jako jsou kyseliny a zásady. Chemické úpravy pomáhají zlepšit kvalitu a vlastnosti svarových spojů.

 

Čistý a suchý: Ujistěte se, že je svařovaná oblast suchá a čistá, abyste předešli defektům, jako jsou póry. Správně používejte sušicí pece nebo topné zařízení, abyste zajistili vhodnou teplotu a vlhkost ve svařovacím prostředí.

Svařování plazmovým obloukem: Zahřívání a tavení slitin titanu pomocí vysokoenergetického plazmového oblouku, obvykle pomocí stejnosměrného oblouku. Plazmové obloukové svařování má vysokou hustotu energie a vysokou rychlost svařování a je vhodné pro silnější plechy z titanové slitiny a velké svařované díly.

 

Obloukové svařování plynovým wolframem (svařování GTAW): Metoda obloukového svařování, která využívá ke svařování netavící se wolframovou elektrodu. Při provádění GTAW svařování je svařovací prostor chráněn před atmosférickým znečištěním ochranným plynem (běžně inertní plyny jako je argon) a obvykle se současně používá pájka (přídavný kov).

 

Obloukové svařování kovů (svařování MIG): Poloautomatická nebo plně automatická metoda svařování, která využívá k ochraně svařované oblasti plyn argon. Svařování MIG se snadno ovládá a je vhodné pro svařování tlustých plechů z titanové slitiny a velkých konstrukčních dílů.

 

Svařování wolframovým obloukem (svařování TIG): Wolframová elektroda se používá k vytvoření oblouku k ohřevu a roztavení titanové slitiny a svařovací oblast je chráněna plynem argon. TIG svařování má vysokou kvalitu svařování a kontrolní schopnosti a je vhodné pro tenké plechy a přesné svařování.

 

Vakuové svařování elektronovým paprskem: Použití elektronových paprsků k ohřevu a tavení titanových slitin ve vakuu. Vakuové svařování elektronovým paprskem má vysokou rychlost svařování a vysokou kvalitu svaru a je vhodné pro silnější konstrukční díly z titanové slitiny.