Как сваривать титан и его сплавы?

Технология сварки

• Метод сварки

Метод сварки GTAW, подключение постоянного тока, использование высокочастотного зажигания дуги и затухания дугогасительного устройства сварочного аппарата.

• Сварочный материал

При выборе сварочной проволоки прочность на растяжение сварочного шва должна быть не ниже нижнего предела стандартной прочности на растяжение отожженного основного металла, пластичность и коррозионная стойкость сварочного шва после сварки не ниже отожженного основного металла или аналогична основному металлу, а свариваемость хорошая.

Химический состав Проволока ER Ti-2 показано в таблице ниже.

Сварочные провода	Ti	Fe	C	N	H	O
ЭРТи-2	Баланс	0.3	0.1	0.05	0.015	0.25

• Выбор защитного газа и цвета сварного шва

Чистота аргона для сварки должна быть не ниже 99,99%, влажность должна быть менее 50мл /м³, а точка росы не должна быть выше -40℃. Его нельзя использовать, если давление баллонного аргона ниже 0,981МПа. Сварочная ванна и область, где температура внутренней и внешней поверхности сварочного соединения выше 400℃, защищаются газом аргон.

Цвет сварных швов	Серебро	Светло-желтый	Темно-желтый	Фиолетовый (металлический блеск)	Синий (металлический блеск)	Белая, желто-белая
Чистота газа аргона	99.99%	98.7%	97.8%	97.5%	97%	96%
Качество сварки	Высокое качество	Хорошо	Квалифицированный	Квалифицированный	Неквалифицированный	Неквалифицированный

• Подготовка к сварке

Необходимо принять эффективные меры, чтобы избежать взаимного растворения между сталью и титаном в процессе сварки, содержать участок в чистоте и избегать использования железных инструментов.

Обработка канавки. После резки титановой трубы, шлифовальный станок используется для полировки канавки. Угол наклона канавки составляет 30°±2,5° с одной стороны, а тупой край - 0,5 ~ 1,5 мм. Обработка канавки не должна вызывать обесцвечивание основного металла от перегрева. Внутренняя и внешняя поверхности канавки и ее стороны в пределах 25 мм должны быть очищены следующим образом: полировка полировальной машиной - полировка наждачным кругом - очистка ацетоном. Очистите сварочную проволоку губкой, смоченной в ацетоне, и тщательно проверьте, нет ли трещин и прослоек вблизи канавки основного металла и сварочной проволоки, и дождитесь сухого конца канавки перед началом работы. Если сварка не может быть выполнена вовремя, для защиты канавки следует использовать самоклеящуюся ленту и пластиковый лист. Время от очистки до сварки составляет не более 2 часов, перчатки сварщика должны быть чистыми перед использованием необходимо очистить безводным этанолом (или ацетоном), избегайте прилипания хлопчатобумажных волокон к поверхности сварочного аппарата.

• Параметры процесса сварки

Толщина стенки	Сварочный слой	Диаметр вольфрамового электрода	Сварочный ток	Диаметр проволоки	Поток аргонового газа			Диаметр сопла
					Сварочная рукоятка	Крышка волочения	Трубка
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

Следует отметить, что при условии обеспечения хорошего формирования сварного шва следует по возможности выбирать сварку с малой энергией линии, а температура прослойки не должна быть выше 200℃, чтобы предотвратить рост зерна в течение слишком долгого времени при высокой температуре. Процесс сварки должен проводиться под защитой аргона: сопло сварочной горелки должно использоваться для защиты расплавленной ванны, кожух волочения сварочной горелки должен использоваться для защиты горячего сварного шва и внешней поверхности околошовной зоны, а труба должна быть заполнена аргоном для защиты сварочного шва и внутренней поверхности околошовной зоны. При сварке титановой трубы большого диаметра сварщик должен использовать противогаз и ручной защитный кожух для защиты задней части сварочной ванны.

При сварке труб малого диаметра или с фиксированным отверстием растворимую бумагу следует использовать в месте, где поверхность титановой трубы находится на расстоянии 150-300 мм от канавки (большее значение следует принимать в зависимости от работоспособности), чтобы предотвратить повреждение уплотнительной растворимой бумаги из-за избыточного давления в трубе, а затем следует заполнить аргоном, чтобы выпустить воздух в трубе. Перед сваркой аргон должен быть полностью заправлен, а после сварки аргон должен быть задержан, чтобы полностью охладить высокотемпературную область и предотвратить окисление поверхности.

Контроль сварки

Сварщик должен очистить поверхность шарика до хорошего внешнего вида.

Ширина должна быть на 2 мм больше края канавки. Высота носка сварного шва должна соответствовать проектным требованиям, а форма должна быть гладкой. Качество поверхности должно соответствовать следующим требованиям: не допускаются такие дефекты, как откусывание кромок, трещины, несплавления, пористость, включения шлака и брызги; высота остаточного шва: при толщине стенки менее 5 мм - 0 ~ 1,5 мм; при толщине стенки более 5 мм - 1 ~ 2 мм; величина ступенчатой кромки на поверхности сварного шва c должна быть не более 10% толщины стенки и не более 1 мм.

Нижние сварные швы должны быть проверены пенетрантом и считаться свободными от трещин и любых других поверхностных дефектов. Проверьте цвет поверхности каждого сварного шва, который указывает на изменение цвета поверхностной оксидной пленки при различных температурах, и их механические свойства не одинаковы. (См. таблицу 3) Примечание: Для отличия низкотемпературного окисления от высокотемпературного следует использовать метод травления.