Zváranie titánu

Titán, chemicky mimoriadne aktívny kov, má pri vysokých teplotách silnú afinitu k plynom, ako je kyslík, vodík a dusík. Najmä v procese zvárania titánu je táto charakteristika stále významnejšia so zvyšujúcou sa teplotou zvárania. Ak sa nebude prísne kontrolovať absorpcia a rozpúšťanie titánu a týchto plynov, nepochybne to prinesie veľké výzvy pre spracovanie titánových zvarových spojov.
Význam procesu zvárania titánu
V posledných rokoch, s rýchlym rozvojom čínskej ekonomiky, najmä za neustáleho presadzovania reforiem a otvárania sa, dosiahla čínska ekonomická výstavba pozoruhodné úspechy. Zároveň čínska technológia spracovania zvárania v potrubiach a iných projektoch tiež urobila veľký pokrok. Zváranie titánu ako bežný spôsob zvárania, kontrola kvality jeho spracovania má zásadný vplyv na tvorbu farby zvaru. Intuitívna povaha farby zvaru nám zase poskytuje dôležitý základ pre štúdium vzťahu medzi farbou zvaru a kvalitou zvaru pri spracovaní titánového zvárania.
Vplyv vlastností titánu na spracovanie titánového zvárania
Účinok kyslíka a dusíka: kyslík a dusík budú intersticiálnou tuhou fúziou titánu, čo bude mať za následok deformáciu titánovej mriežky, zvýši odolnosť proti deformácii, zlepší pevnosť a tvrdosť, ale zníži plasticitu a húževnatosť. Kyslík a dusík vo zvare sú nepriaznivé a treba sa im čo najviac vyhýbať.
Vplyv vodíka: zvýšenie vodíka spôsobí prudké zníženie rázovej húževnatosti titánového zvarového kovu, zníži sa aj plasticita, pričom hydrid spôsobí aj krehkosť spoja.
Účinok uhlíka: pri izbovej teplote uhlík vo forme intersticiálnej pevnej látky rozpustenej v titáne zvýši pevnosť, ale zníži plasticitu. Keď množstvo uhlíka prekročí rozpustnosť, vytvorí sa tvrdý a krehký TiC, sieťová distribúcia, ľahko sa vytvárajú trhliny. Preto národná norma stanovuje, že obsah uhlíka v titáne a jeho zliatinách titánu nesmie prekročiť 0,1 %. Počas zvárania je potrebné zabezpečiť, aby boli obrobok a zvárací drôt očistené od oleja, aby sa predišlo zvýšeniu obsahu uhlíka.
Analýza zvariteľnosti titánu a body spracovania
Titán má dobrú zvárateľnosť, jeho tepelná vodivosť je malá, takže titánový kov sa roztaví iba v oblasti horenia oblúka a má dobrú tekutosť. Súčasne je koeficient tepelnej rozťažnosti titánu tiež malý, čo výrazne zlepšuje zvárateľnosť titánového kovu. Pri vykonávaní spracovania titánového zvárania je potrebné vziať do úvahy nasledujúce body:
Ochrana oblasti zvárania a oblasti s vysokou teplotou po zváraní: Aby sa zabránilo vplyvu vzduchu na oblasti zvárania a oblasti s vysokou teplotou, musia byť tieto oblasti prísne chránené. Použitie argónu s čistotou 99,99 % a post-trailingový ochranný kryt sú nevyhnutné opatrenia.
Spôsob spracovania zváracieho úkosu: Zvárací úkos by mal byť spracovaný metódou mechanického spracovania a nemal by byť spracovaný metódou brúsenia.
Vylúčenie bodového zvárania a aplikácie vysokofrekvenčného spúšťania oblúka: Bodovému zváraniu by sa malo v procese zvárania čo najviac vyhýbať a malo by sa používať vysokofrekvenčné spúšťanie oblúka.
Kontrola tepelného spracovania po zváraní: čo najviac sa vyhýbajte tepelnému spracovaniu po zváraní; ak je to potrebné, teplota tepelného spracovania by mala byť regulovaná pod 650 stupňov.

Vzťah farby zvaru a kvality spracovania titánového zvárania
Zmeny farby zvaru a jeho defekty Mechanizmus generovania: v procese zvárania titánových rúrok môže zváracia pištoľ argónového oblúka tvorenú ochrannou vrstvou argónového plynu iba chrániť zváranú taveninu pred škodlivými účinkami vzduchu a stuhla a je v blízkosť vysokoteplotného stavu zvaru a jeho priľahlé oblasti nemajú ochranný účinok. Tieto oblasti majú stále vysokú kapacitu absorbovať dusík a kyslík zo vzduchu. S postupným zvyšovaním úrovne oxidácie sa bude meniť farba zvaru titánovej rúry, pričom sa zníži aj plasticita zvaru. Farba sa mení v nasledujúcom poradí: strieborno-biela (bez oxidácie), zlato-žltá (mierne oxidovaná), modrá (mierne oxidovaná), šedá (silne oxidovaná).
Rozlišujte kvalitu zvárania podľa farby zvaru: experimenty dokázali, že s prehlbovaním farby zvaru, to znamená, že sa zvyšuje stupeň oxidácie zvaru, sa zvyšuje aj tvrdosť zvaru. Zároveň sa zvýši aj zvar ako kyslík, dusík a iné škodlivé látky, čím sa výrazne zníži kvalita zvaru.
Stručne povedané, spracovanie zvárania titánom je zložitý a jemný proces, ktorý si vyžaduje prísnu kontrolu rôznych faktorov na zabezpečenie kvality zvárania. Prostredníctvom hĺbkového štúdia charakteristík a zvariteľnosti titánu, ako aj osvojenia si správnych bodov spracovania a opatrení, môžeme lepšie realizovať vysokú kvalitu a vysokú účinnosť spracovania titánového zvárania.