Cauzele defectelor la sudarea tuburilor de titan

Oxidare și contaminare: Titanul este sensibil la oxigen și reacționează ușor cu oxigenul la temperaturi ridicate pentru a forma oxizi. În timpul procesului de sudare, dacă nu se iau măsuri de protecție adecvate, oxigenul din aer poate provoca oxidarea suprafeței de titan și formarea unei pelicule de oxid, afectând astfel calitatea sudurii. În plus, zona de sudare poate deveni contaminată, de exemplu, din cauza prezenței impurităților în materialul de sudură sau în mediu.
Gradient de temperatură: Titanul are o conductivitate termică ridicată și va forma un gradient de temperatură mare în timpul sudării. Gradienții de temperatură pot duce la concentrații de tensiuni și formarea de fisuri termice, în special în zonele cu răcire rapidă.
Captarea hidrogenului: titanul este un material care absoarbe cu ușurință hidrogenul. În timpul procesului de sudare, dacă hidrogenul este absorbit în titan, poate duce la fragilizarea hidrogenului cauzată de captarea hidrogenului. Fragilarea prin hidrogen poate duce la formarea de fisuri.

Modificări structurale: Titanul este predispus la creșterea cerealelor și la modificări structurale la temperaturi ridicate. Acest lucru poate duce la o reducere a rezistenței în zona de sudare, afectând performanța generală a sudurii.
Tensiunea reziduală: Tensiunea reziduală generată în timpul procesului de sudare poate provoca deformarea și fisurile tubului de titan. Acest lucru poate fi cauzat de răcirea rapidă, coeficienții diferiți de dilatare termică a materialelor și contracția neuniformă în timpul sudării.
Defectele de sudare ale tuburilor de titan sunt cauzate de stratul protector de gaz argon format de pistolul de sudare cu arc de argon în timpul sudării tuburilor de titan. Zona înconjurătoare nu are efect de protecție, dar sudarea țevii de titan și zona înconjurătoare în această stare au încă o capacitate puternică de a absorbi azotul și oxigenul din aer. Oxigenul începe să fie absorbit la 400 de grade, iar azotul începe să fie absorbit la 600 de grade. Aerul conține o cantitate mare de azot și oxigen.
Pe măsură ce gradul de oxidare crește treptat, culoarea sudurii țevii de titan se schimbă și plasticitatea sudurii scade. Alb argintiu (neoxidat) Galben auriu (TiO, titanul începe să absoarbă hidrogen la aproximativ 250 de grade. Puțin oxidat) Albastru (Ti2O3 ușor oxidat) Gri (TiO2 puternic oxidat).
Uniformitatea compoziției chimice a lingourilor din aliaj de titan este garanția de bază pentru fiabilitatea materialelor prelucrate și a pieselor de tăiere din aliaj de titan cu performanțe bune.
În ceea ce privește aliajele de titan existente, principalele elemente ale aliajului sunt Al, Mo, Sn, Si, Zr, Cr, Cu, V și Fe. Este foarte necesar să se înțeleagă și să stăpânească regulile de distribuție a acestor elemente de aliaj în lingou în condiții de topire și cristalizare cu arc consumabil în vid și să se ia măsurile adecvate de proces pentru a asigura distribuția lor uniformă în lingou.
Testele anatomice au fost efectuate pe cinci specii de titan: Ti-6Al{-4V, Ti{-2.5Cu, Ti-6.5Al{-3.5Mo{{8 }}.5Sn-0.3Si, Ti{-2.5Al{-11Sn-5Zr-1Mo{-0.25Si și Ti{{19 }}.5 Al-2.5Mo{-1.5Cr{-0.5Fe{-6.3Si lingoul de aliaj, investigați distribuția elementelor de aliaj în diferite condiții de topire și explorați metode de segregare și eliminare a elementului din aliaj de aluminiu Cu.

Elementele din aliaj de tuburi de titan sunt împărțite în mai multe părți și adăugate la buretele de titan la apăsarea blocului de electrozi unității. Electrozii consumabili cu diagonala de 450 mm sunt sudați din blocurile de electrozi ale unității interne. Electrozii consumabili au fost topiți o dată și retopiți de două ori într-un cuptor cu arc consumabil alb în vid și au fost efectuate trei teste de topire. În conformitate cu caracteristicile structurii cristaline ale lingourilor de oțel pentru cuptor cu arc electric consumabile în vid, a fost disecată o lingotieră tipică din oțel. Trunchiat. În partea de sus a profilului, găuriți la fiecare 30-50 mm în diametru cu un burghiu de φ1,5 mm pentru a analiza conținutul maxim de elemente din aliaj. Topire în vid (1×10^(-3) mmHg) și umplere cu argon (presiune 80-120 mmHg), putere de topire mare și scăzută și teste comparative de lingouri de φ220 mm și φ622 mm au fost efectuate pe Ti{ {10}}.5 aliaj de Cu.
Pentru a reduce apariția acestor defecte, trebuie luate unele măsuri, cum ar fi utilizarea gazului inert pentru protecție în timpul procesului de sudare, controlul vitezei de sudare și gradientului de temperatură, preîncălzirea piesei de prelucrat pentru a reduce gradientul de temperatură, utilizarea materialelor de sudare adecvate. , adoptarea procedeelor ​​de sudare adecvate etc. În plus, controlul strict al conținutului de hidrogen în timpul sudării și tratamentul termic adecvat după sudare sunt, de asemenea, mijloace importante pentru reducerea defectelor.