Hoe titanium en zijn legering te lassen?
Titaanmetaal wordt op verschillende gebieden gebruikt vanwege zijn ongeëvenaarde voordelen, zoals lichtgewicht, hoge sterkte, goede weerstand tegen hoge en lage temperaturen, uitstekende scheurvastheid en corrosiebestendigheid in nat chloorgas. Het lassen van titanium vormt voor veel lassers een bijzonder grote uitdaging, omdat het metaal zelf voor de meeste industriële sectoren een vrij nieuw metaal is. Hoewel veel materialen kunnen worden gebruikt bij het lassen, heeft geen enkel materiaal de combinatie van duurzaamheid, flexibiliteit en sterkte die in titanium wordt aangetroffen. Deze combinatie van eigenschappen maakt het materiaal uiterst moeilijk om mee te werken en stelt zelfs geschoolde en ervaren lassers voor bijzondere uitdagingen. Dit maakt het lassen van titanium uiterst veeleisend. Hier bespreken we het lassen van titanium en zijn legeringen, als u geïnteresseerd bent, lees dan verder!
Lasbaarheidsanalyse
- Verbrossing door besmetting van interstitiële elementen
Titaan is een actief chemisch element bij hoge temperaturen. Titanium kan snel waterstof absorberen boven 300℃, snel zuurstof absorberen boven 600℃, en snel stikstof absorberen boven 700℃. Als er geen effectieve bescherming wordt verkregen tijdens het lassen en het koelproces na het lassen, zal de plasticiteit afnemen en de brosheid toenemen. De koolstof van titaniummateriaal wordt over het algemeen onder 0,1% gehouden, want als de koolstof zijn oplosbaarheid overschrijdt, ontstaat een hard en bros TiC met netwerkverdeling, dat gemakkelijk scheuren kan veroorzaken.
- Hete crack
Door de titanium en titanium, legering onzuiverheden inhoud is minder, is het niet gemakkelijk om te produceren hete scheuren, die eisen van hoge kwaliteit voor de hebben lasdraadEen niet-gekwalificeerde lasdraad zal scheuren, tussenlagen en andere defecten veroorzaken, een groot aantal onzuiverheden kan lasscheuren veroorzaken.
- Vertraagde scheurvorming kan optreden in de door HIT beïnvloede zone
Tijdens het lassen diffundeert de waterstof in het smeltbad en het basismetaal in de lage-temperatuurzone naar de HITTE-beïnvloede zone, wat leidt tot de accumulatie van waterstof in de warmte-beïnvloede zone en scheuren veroorzaakt onder ongunstige spanningsomstandigheden.
- Poreusheid
Porositeit is het meest voorkomende defect bij het lassen van titanium en titaniumlegeringen. Over het algemeen is de las porositeit en smeltlijn porositeit, porositeit is over het algemeen gelegen nabij de smeltlijn wanneer de laslijn energie groter is, maar voornamelijk in het lasgebied vooral wanneer het lasoppervlak is vervuild door water en olie.
Lastechniek
- Lasmethode
GTAW lasmethode, gelijkstroomverbinding, die hoogfrequente boogontsteking en demping van de boogblusapparaatlasmachine gebruikt.
- Lasmateriaal
De selectie van lasdraad zou de treksterkte van de lasnaad niet lager moeten maken dan de ondergrens van de standaard treksterkte van het gegloeide basismetaal, de plasticiteit en de corrosieweerstand van de lasnaad na het lassen staat is niet lager dan het gegloeide basismetaal of gelijkaardig aan het basismetaal, en de lasbaarheid is goed.
De chemische samenstelling van ER Ti-2 draad staat in onderstaande tabel.
Lasdraden | Ti | Fe | C | N | H | O |
ERTi-2 | Balans | 0.3 | 0.1 | 0.05 | 0.015 | 0.25 |
- Selectie van beschermgas en laskleur
De zuiverheid van argon voor het lassen zou niet lager dan 99.99% moeten zijn, de vochtigheid zou minder dan 50mL /m³ moeten zijn, en het dauwpunt zou niet hoger dan -40℃ moeten zijn. Het mag niet worden gebruikt wanneer de druk van gebotteld argon lager is dan 0,981MPa. Het lasbad en het gebied waar de interne en externe oppervlaktetemperatuur van de lasverbinding hoger is dan 400℃ worden beschermd door argongas.
Kleur lasnaden | Zilver | Licht geel | Donker geel | Paars (metaalglans) | Blauw (metallic glans) | Gebroken wit, geel-wit |
Argon gas zuiverheid | 99.99% | 98.7% | 97.8% | 97.5% | 97% | 96% |
Laskwaliteit | Hoge kwaliteit | Goed | Gekwalificeerd | Gekwalificeerd | Ongekwalificeerd | Ongekwalificeerd |
- Lasvoorbereiding
Er moeten doeltreffende maatregelen worden genomen om te voorkomen dat staal en titanium tijdens het lasproces in elkaar oplossen, de locatie schoon te houden en het gebruik van ijzeren gereedschap te vermijden.
Groefbewerking. Na het snijden van de titanium pijp wordt de slijpmachine gebruikt om de groef te polijsten. De groefhoek is 30°±2,5° aan één kant en de stompe rand is 0,5 ~ 1,5mm. De verwerking van de groef zou niet het basismetaal moeten veroorzaken om oververhitte verkleuring te veroorzaken. De binnen- en buitenoppervlakken van de groef en de zijkanten ervan binnen 25mm moeten worden gereinigd volgens de volgende procedure: polijsten met een polijstmachine - polijsten met een schuurschijf - reinigen met aceton. Reinig de lasdraad met een in aceton gedoopte spons, en controleer zorgvuldig of er scheuren en tussenlagen zijn in de buurt van de groef van het basismetaal en de lasdraad, en wacht op het droge uiteinde van de groef voordat u gaat lassen. Als het lassen niet op tijd kan gebeuren, moeten zelfklevende tape en een plastic vel worden gebruikt om de groef te beschermen. De tijd van schoonmaken tot lassen is niet meer dan 2 uur, de handschoenen van de lasser moeten schoon zijn vóór gebruik moet worden gereinigd met watervrije ethanol (of aceton), vermijd katoenen vezels die aan het oppervlak van de lasser vastzitten.
- Lasprocesparameters
Wanddikte |
Laslaag |
Wolfraam elektrode diameter |
Lasstroom |
Draaddiameter |
De argongasstroom |
De diameter van het mondstuk |
||
Lashandvat |
Sleephoes |
Buis |
||||||
3-4 |
2 |
2.4 |
75-95 |
2.5 |
11-13 |
20-22 |
11-22 |
12 |
5-6 |
3 |
2.4 |
90-120 |
2.5 |
12-15 |
20-22 |
11-22 |
18 |
7-8 |
3-4 |
3.0 |
120-160 |
3.0 |
12-15 |
20-22 |
11-22 |
18 |
Het is vermeldenswaard dat, onder de voorwaarde van het verzekeren van goede lasvorming, kleine lijn energie lassen zoveel mogelijk moet worden gekozen, en de tussenlaag temperatuur niet hoger moet zijn dan 200 ℃ om te voorkomen dat de korrel te lang bij hoge temperatuur opgroeit. Het lasproces moet worden uitgevoerd onder bescherming van argon: het lastoortsmondstuk moet worden gebruikt om het smeltbad te beschermen, de afdekking van de lastoorts moet worden gebruikt om de hete las en het buitenoppervlak van het nabije verbindingsgebied te beschermen, en de pijp moet worden gevuld met argon om de lasnaad en het binnenoppervlak van het nabije verbindingsgebied te beschermen. Wanneer de titanium pijp met grote diameter wordt gelast, gebruikt de lasser een gasmasker en een handbediende beschermkap om de achterkant van het lasbad te beschermen.
Bij het lassen van buizen met een kleine diameter of een vaste opening, moet het oplosbare papier worden gebruikt op de plaats waar het oppervlak van de titaniumbuis 150-300 mm van de groef verwijderd is (een grotere waarde moet worden genomen volgens de operabiliteit) om te voorkomen dat het oplosbare papier van de afdichting wordt beschadigd door een te hoge druk in de buis, en vervolgens moet argongas worden gevuld om de lucht in de buis af te voeren. Het argon moet volledig worden voorgeladen alvorens te lassen, en het argon zou na het lassen moeten worden uitgesteld om het gebied op hoge temperatuur volledig te koelen en oppervlakteoxydatie te verhinderen.
Lasinspectie
De lasser moet het oppervlak van de lasdraad goed schoonmaken.
De breedte moet 2 mm over de rand van de groef zijn. De hoogte van de teen van de hoeklas moet voldoen aan de ontwerpvoorschriften en de vorm moet glad zijn. De oppervlaktekwaliteit moet aan de volgende eisen voldoen: geen defecten zoals randbijten, scheuren, niet-fusie, porositeit, slakinsluiting en spatten zijn toegestaan; Lasresthoogte: wanneer de wanddikte minder is dan 5mm, 0 ~ 1,5mm; Wanneer de wanddikte groter is dan 5 mm, is het 1 ~ 2mm; De hoeveelheid verspringende rand op het oppervlak van c las mag niet groter zijn dan 10% van de wanddikte, en niet groter dan 1mm.
De bodemlassen worden met penetrant gecontroleerd en worden geacht vrij te zijn van scheuren en andere oppervlaktegebreken. Controleer de kleur van het oppervlak van elke las, die de kleurverandering van de oppervlakte-oxidefilm bij verschillende temperaturen aangeeft. (Zie Tabel 3) Opmerking: De beitsmethode moet worden gebruikt om oxidatie bij lage temperatuur te onderscheiden van oxidatie bij hoge temperatuur.