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Problemi e metodi di riparazione incontrati durante la saldatura di piastre in titanio, tubi in titanio e altri materiali

Jun 24, 2022

Durante la saldaturaplacche in titanioetubi in titanio, i pori sono spesso problemi. La causa principale della formazione dei pori è il risultato dell'influenza dell'idrogeno. La formazione di porosità nel metallo saldato influisce principalmente sulla resistenza a fatica del giunto. L'idrogeno è la causa principale della formazione di crepe e pori freddi. Poiché l'idrogeno è inferiore a 300 gradi, la solubilità in fase è molto piccola e la solubilità limite è solo dello 0,002 percento a temperatura ambiente. Quando la saldatura o la zona interessata dal calore vengono raffreddate al di sotto di 300 gradi dopo la saldatura, l'idrogeno supersaturo viene precipitato sotto forma di idruro di titanio (fase).


Il volume aumenta e viene generato lo stress intergranulare. Lo sviluppo di questo stress causerà microfessure intergranulari e le microfessure intergranulari si espanderanno in fessure sotto l'azione di sollecitazioni esterne. Quando la piastra in titanio e il tubo in titanio vengono saldati, la possibilità di cricche a caldo nel giunto saldato è molto ridotta. Questo perché il contenuto di impurità come S, P e C nella piastra e nel tubo di titanio è molto piccolo e l'eutettico a basso punto di fusione formato da S e P non è facile. Appare sul bordo del grano, insieme allo stretto intervallo di temperatura di cristallizzazione effettiva, il restringimento della piastra di titanio e del tubo di titanio è piccolo una volta solidificato e il metallo di saldatura non produrrà cricche calde. Tuttavia, quando vengono saldate piastre e tubi di titanio, possono verificarsi cricche da freddo nella zona interessata dal calore, caratterizzata dal fatto che le cricche si verificano diverse ore o anche più a lungo dopo la saldatura, fenomeno chiamato criccatura ritardata. Durante il processo di saldatura, l'idrogeno si diffonde dalla vasca profonda ad alta temperatura alla zona interessata dal calore a temperatura inferiore. L'aumento del contenuto di idrogeno aumenta la quantità di TiH2 precipitato in questa zona, il che aumenta la fragilità della zona interessata dal calore. Inoltre, a causa dell'espansione di volume della precipitazione dell'idruro, viene causato un grande stress tissutale, accoppiato con la diffusione e l'aggregazione di atomi di idrogeno nelle parti ad alto stress della regione, con conseguente formazione di cricche.


Quando si saldano materiali come piastre in titanio e tubi in titanio, quando la temperatura è superiore a 500 ~ 700 gradi, è facile assorbire ossigeno, idrogeno e azoto nell'aria, il che influisce seriamente sulla qualità della saldatura. Pertanto, quando si saldano leghe di titanio, l'area di saldatura dell'intero bagno fuso e delle parti ad alta temperatura (oltre 400 ~ 650 gradi) deve essere rigorosamente protetta. Per questo motivo, durante la saldatura di lastre e tubi di titanio devono essere adottate speciali misure di protezione. Pertanto, viene adottato il metodo della saldatura ad arco di argon e viene utilizzata una torcia per saldatura con una dimensione dello spruzzo maggiore per espandere l'area della zona di protezione dai gas. Quando l'ugello non è sufficiente per proteggere il metallo ad alta temperatura nel cordone di saldatura e nell'area del cordone vicino, è necessario aggiungere una copertura protettiva contro l'argon.


Selezionare correttamente i parametri del processo di saldatura per rimuovere completamente le incrostazioni di ossido, olio e altre sostanze organiche sulla superficie della saldatura e sulla superficie del filo di saldatura. Controllare il flusso e la portata del gas argon per prevenire il flusso turbolento e influenzare l'effetto della protezione gonfiabile. È possibile utilizzare la saldatura manuale ad arco di tungsteno con argon, la saldatura in lega di titanio per affrontare le crepe e si possono ottenere risultati soddisfacenti. La preparazione alla pre-saldatura e la scelta della scanalatura sono:


(1) Selezione dei materiali di saldatura. La purezza dell'argon non deve essere inferiore al 99,99 percento, il punto di rugiada deve essere inferiore a -40 gradi e l'umidità relativa deve essere inferiore al 5 percento. Quando la pressione nella bombola di argon scende a 0,981 MPa, dovrebbe essere interrotta. Il filo d'apporto è generalmente di materiale omogeneo. Per migliorare la plasticità del giunto può essere utilizzato il filo di saldatura TC3, leggermente più basso della lega base. Il filo di saldatura: TC3 viene utilizzato per questa saldatura.


(2) La qualità della superficie del filo di saldatura e di saldatura ha una grande influenza sulle proprietà meccaniche del giunto saldato. Il pezzo di prova e il filo di saldatura possono essere decapati prima della saldatura. Sciacquare con acqua pulita e applicare la saldatura subito dopo l'asciugatura. Utilizzare acetone, etanolo, tetracloruro di carbonio, metanolo, ecc. per pulire la scanalatura della piastra di titanio e i suoi due lati (rispettivamente entro 50 mm), la superficie del filo di saldatura e la parte in cui la clip dell'utensile entra in contatto con la piastra di titanio.


(3) Selezione dell'attrezzatura per la saldatura. La saldatura ad arco di argon con piastra in titanio e tubo di titanio deve utilizzare una fonte di alimentazione per saldatura ad arco di argon CC con caratteristiche esterne ridotte e accensione dell'arco ad alta frequenza e il tempo di trasferimento del gas ritardato non deve essere inferiore a 15 secondi per evitare l'ossidazione e l'inquinamento durante la saldatura. Pertanto, viene utilizzata la saldatrice ad arco di argon a impulsi CC inverter WSM-315 IGBT.


(4) La scelta della forma della scanalatura. In linea di principio, ridurre al minimo il numero di strati saldati e metallo saldato. Con l'aumento del numero di strati saldati, aumenta l'inalazione accumulata della saldatura, che influisce sulle prestazioni del giunto saldato. Inoltre, a causa delle grandi dimensioni del bagno di saldatura quando la piastra in titanio e il tubo in titanio sono saldati, la saldatura viene fatturata con una scanalatura a forma di V di 70~80 gradi.


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