Како одабрати праву жицу за заваривање титанијума

Високо - крајњи производна поља као што су ваздухопловна, морска инжењеринг и медицински имплантати, легуре титанијума постале су кључни материјали због велике снаге, отпорности на корозију и биокомпатибилност. Међутим, процеси за заваривање титанијума су изузетно сложени: на високим температурама, лако реагује са кисеоником, водоник и азотом, што доводи до умањења за умањење, високу осетљивост порозности и зрна у топлоти - погођена зрна. Стога се избор жице за заваривање титанијум не само пресудно за квалитет заваривања, већ и за максимизирање материјалних перформанси.

Материјално подударање

Легуре титанијума су подељене у индустријски чисти титанијум (попут ТА1 и ТА2) и + легуре титанијума (као што су ТЦ4 и ТА17). Различите оцене одговарају различитим апликацијама, а композиција жице за заваривање мора бити веома у складу са основним материјалом:

Индустријски чисто жица за заваривање Титанијум:Погодно за корозију - отпорне апликације као што су резервоари за складиштење хемијских производа и оффсхоре платформе. За базни материјал ТА1 изаберите жицу за заваривање са садржајем кисеоника мањим или једнаким 0,18% и садржај гвожђа мање или једнак 0,2%, обезбеђујући брзину корозије за заваривање мање од 0,003 мм / годишње у 3,5% раствора на НАЦЛ-у. Ако нечистоће у жици за заваривање премашују наведену границу (нпр. Садржај кисеоника достиже 0,25%), тврдоћа заваривања ће се повећати за 20%, али ће се издужење смањити за 15%, што је довело до значајног пораста ризика од крхке прелома.

+ Виданијумска легура жица за заваривање:Оптимизована за висока - температура и висока потреба за снагом -. Узимање ТЦ4 базног метала као пример, алуминијумски садржај жице за заваривање треба да се контролише између 6% и 7,5%, а садржај ванадијума између 3,5% и 4,5%. Ако је садржај алуминијума пренизак (нпр., 5%), затезна чврстоћа заваривања на 600 степени ће пасти на 700 МПа, што неће испунити захтеве дискова турбина мотора авиона.

Посебна жица за заваривање легура:Развијено за екстремно окружење. На пример, ТА17 ВИТАНИУМ ЛЕЛАНИРАЊЕ ВЕЛИДИНГ ВИРОВИНГ, повећањем садржаја молибдена (4% -5%), постиже чврстину ударца од 25Ј на -196 дипломе, што га чини погодним за заваривање течне цистерне за гас за заваривање.

Међународна стандардна референца:

АСТМ Б348: Одређује дозвољене одступања у хемијском саставу жице за заваривање титанијум-а, као што је горња граница од 0,20% садржаја кисеоника за комерцијално чисту титанијум. ИСО 14175 захтева заштиту гасну чистоћу веће од или једнако 99,999%, а мјеста росе мања или једнака -60 степени за спречавање контаминације водоника и кисеоника.

 

Компатибилност процеса

Избор жице за заваривање титанијум захтева свеобухватно разматрање методе заваривања, дебљине радног дела и услова животне средине:

Уклађивање пречника:

За танко - зидане делове (дебљине мање или једнако 3 мм): 0,8 - Пожељно је жица за заваривање 1,6 мм. У комбинацији са пулсираним ласерским заваривањем, постиже се брзина заваривања од 0,1 мм / с, а ширина зоне погођене топлотом чува се у року од 0,3 мм.

За дебеле делове - зидане (пречник већи или једнак 50 мм): 2.4-3.2мм је изабрано жица за заваривање. У комбинацији са инертним гасом за метал (МИГ), ефикасност заваривања повећава се за 30%, али оклопни проток гаса мора се повећати на 25л / мин да се спречи оксидација базена за заваривање.

Образац за избор:

Спуштена жица: Погодно за роботско заваривање ТИГ-а, пружа континуирану храњењу жица и стабилно лук, али захтева наменски механизам за храносне преношење жица да се спречи запетљавање. Равна жица: Погодно за ручно заваривање или сложене структурне поправке, као што су локализоване поправке на сечивима мотора на ваздухопловним мотовима. Угао жица за животиње може се подесити савијањем.

Контрола заштите животне средине:

Локална заштита: Дуги превлака дужине 300 мм са уређајем за пуњење у - смањује садржај кисеоника у зони заваривања до 0,001%, што резултира сребрнем - белом бојом заваривања (ГБ / Т 14976).

Укупно пречишћавање: у вакуумским електронским снопом заваривање (ЕБВ), нечистоће су потпуно изоловани кроз вакуум од 10⁻⁴, што га чини погодним за "нула - оштећење резервоара за гориво.

Цут - ОФФ техничке примере:

Институт Фраунхофер у Немачкој развио је "Интелигентни драгуљ" који користи сензоре за надгледање нивоа кисеоника у реалном времену и аутоматски прилагођава брзину протока аргона, смањујући брзину оштећења за заваривање од 5% на 0,2%.

НАСА користи технологију "двоструког {{- беам беам", која користи синергистичку акцију две електронске греде како би се повећала брзине заваривања титанијум-а заваривање на 1М / мин, а задржавање чврстоће заваривања веће од или једнаке 900МП.

 

Контрола квалитета

Квалитет жице за заваривање титанијум-а директно утиче на поузданост и радни век заваривања и захтева строгу контролу у следећим областима:

Садржај нечистоће:

Садржај водоника: мање од или једнако 0,0015%. У супротном, ТИХ₂ исталожен у заваривању проузроковаће се смањење од 40% утицајног жилавости.

Садржај кисеоника: Мање од или једнако 0,20% за индустријско - чисту жицу за заваривање титанијума и мање или једнако 0,15% за + жицу за заваривање титанијум-а заваривање за спречавање ебриза у проузрокујући решетке.

Садржај угљеника: мањи или једнак 0,08%. У супротном, формирање мреже Тића у заваривању нагло ће смањити пластичност и лако проузроковати пукотине под стресом заваривања.

Квалитет површине:

Површина жице мора бити без оштећења попут пукотина, набора и оксида скала, са храпавошћу РА мањи или једнаки 0,8 μм. Електролитички полирање може смањити храпавост површине на 0,4 μм, смањујући порозност заваривања од 1,2% на 0,3%.

Верификација перформанси:

Механичка својства: Заварила заварила мора бити већа од или једнака 90% матичног материјала, а издужење мора бити веће од или једнако 80% матичног материјала, што је потврђено поступком заваривања (ПКР).

Отпорност на корозију: Након урањања у 5% раствору наЦл 1000 сати, стопа корозије за заваривање мора бити мања од или једнака 0,005 мм / години.

Микроструктура: Металлографски преглед мора да потврди да је величина зрна заваривања мања или једнака АСТМ разреду 5 како би се избегла умањење у проузрокују грубе зрно.

Међународни сертификациони системи:

ЕУ сертификат за заваривање за заваривање за заваривање за заваривање титанијум-а да пруже комплетну евиденцију сљедивости материјала, укључујући топљење, укључујући и хемијско саставно анализе, и механичке податке о имовини.

Амерички АСМЕ сертификат захтева да се завари да прођу - 196 степен тестирањем ниског температурног утицаја са утицајном енергијом веће од или једнако 20 ° Ј како би се осигурала сигурност у екстремним окружењима.

 

Одабир жице за заваривање титанијум није једноставна ствар "подударања"; Захтева динамичку оптимизацију на основу састава основног материјала, процеса заваривања и оперативног окружења. Од корозије - отпорне заваре у резервоарима за складиштење хемијских производа у високим компонентама температуре у ваздухопловним моторима, из дубоког морског морског поправка на оффсхоре платформе до прецизних веза у медицинским имплантатима, сваки избор је пресудан за перформансе и сигурност производа.