Kā novērst plaisas titāna sakausējuma metināšanā?

Titāna sakausējums ir kļuvis par galveno materiālu augstākās klases{0}}nozarēs, piemēram, aviācijā, kuģniecībā un medicīnas ierīcēs, pateicoties tā izcilajai īpatnējai stiprībai, izturībai pret koroziju un bioloģiskai saderībai. Tomēr metināšanas procesa laikātitāna sakausējumsir potenciāls plaisu defektu risks. Šī problēma ietekmē komponentu mehāniskās īpašības un apkalpošanas drošību, ierobežojot tās plašo pielietojumu sarežģītu konstrukciju ražošanas scenārijos.

 

 

Titāna sakausējuma fizikālās un ķīmiskās īpašības nosaka tā metināšanas procesa specifiku. Plaisu rašanās ir paša materiāla īpašību un metināšanas procesa faktoru kopējās ietekmes rezultāts. Karstās plaisas ir starpgranulu bojājumi augstā temperatūrā; aukstās plaisas ir galvenais ūdeņraža -izraisītās plaisāšanas drauds; atkārtotas uzsildīšanas plaisas ir slēptās briesmas novecošanas ārstēšanas laikā.

 

 

Reaģējot uz plaisu metināšanas mehānismiem titāna sakausējumos, plaisu novēršanas tehnoloģijai ir jādarbojas visā “pirms-metināšanas sagatavošanas - metināšanas procesā - pēc-apstrādes pēc metināšanas”.

 

(I) Sagatavošana pirms-metināšanas

Pirms-metināšanas sagatavošanas būtība ir samazināt piemaisījumu iekļūšanu un stresa koncentrāciju, kā arī radīt stabilus apstākļus metināšanas procesam.

• Parastā metāla un pildījuma materiāla izvēle: izvēlieties pildvielas stieples ar atbilstošu sastāvu. Augstas-stitāna sakausējumiem graudu rafinēšanai var pievienot boru un cirkoniju; sasmalciniet/marinējiet, lai noņemtu oksīda zvīņas, eļļas traipus un citus netīrumus no parastā metāla un pildvielu stiepļu virsmas, un pabeidziet metināšanu 4 stundu laikā pēc apstrādes.

 

• Savienojumu dizains un rievu apstrāde: Dodiet priekšroku sadursavienojumiem ar rievas leņķi, saknes virsmu un spraugu; izmantojiet aukstās apstrādes metodes, piemēram, frēzēšanu rievu apstrādei, un termiskā griešana ir aizliegta.

 

• Metināšanas vides kontrole: darbojas slēgtā darbnīcā ar noteiktu temperatūru un mitrumu; svarīgām sastāvdaļām izveidojiet aizsargnojumes un izmantojiet sausināšanas un putekļu -necaurlaidīgu aprīkojumu, lai novērstu mitruma un putekļu iekļūšanu izkusušajā baseinā.

 

(II) Metināšanas process

Metināšanas process ir plaisu novēršanas galvenā saite. Ir jāpanāk precīza izkausētā baseina un siltuma ietekmes zonas kontrole, izvēloties metināšanas metodes, optimizējot procesa parametrus un uzlabojot aizsardzību.

 

• Vēlamās metināšanas metodes: dodiet priekšroku metodēm ar koncentrētu enerģiju un kontrolējamu siltuma ievadi. Izmantojiet TIG metināšanu plānām plāksnēm (mazākas vai vienādas ar 10 mm) un PAW metināšanu vidējām un biezām plāksnēm; augstas klases jomās, piemēram, kosmosa jomā, priekšroka tiek dota EBW un LBW metināšanai (izcila, bet augstas izmaksas), un manuāla loka metināšana ir stingri aizliegta.

 

 

• Procesa parametru optimizācija: galvenais mērķis ir kontrolēt siltuma ievadi un dzesēšanas ātrumu. Strāva: 50-80A plānām plāksnēm, 100-150A vidējām un biezām plāksnēm; spriegums: 10-15V; ātrums: 5-10mm/s; starpplūsmas temperatūra daudzslāņu metināšanai Mazāka vai vienāda ar 100 grādiem.

 

• Uzlaboti aizsardzības pasākumi: izmantojiet augstas -plūsmas tīru argonu ar tīrību, kas ir lielāka par vai vienāda ar 99,99%, kas aprīkots ar aizmugurējo aizsargu (lai šuves šuve būtu vēsa zem 400 grādiem) un aizmugures aizsardzību (argona pretpūšana; cauruļvada metināšanai pirms metināšanas piepildiet cauruli ar argona saturu, līdz tiek veikta skābekļa koncentrācija).<0.01%). It is normal to observe the molten pool showing silvery white; stop welding for treatment if it is blue-purple.

 

(III) Apstrāde pēc-metināšanas

Apstrāde pēc-metināšanas var novērst atlikušo spriegumu un samazināt ūdeņraža saturu, tādējādi novēršot aukstās plaisas un atkārtotas uzsildīšanas plaisas. Galvenie procesi ir šādi:

 

1. Dehidrogenēšana pēc-metināšanas

Piemērojams titāna sakausējuma detaļām, kurām ir tendence uz aukstu plaisāšanu, ieviešiet tūlīt pēc metināšanas: turiet 200–250 grādu temperatūrā 2–4 stundas, lai veicinātu ūdeņraža difūziju un nokrišņu veidošanos un novērstu aukstās plaisāšanu.

 

2. Stresa mazināšanas rūdīšana

Process: turiet 550–650 grādu temperatūrā 1–2 stundas, atdzesējiet ar krāsni līdz 300 grādiem un pēc tam atdzesējiet ar gaisu. Tas var novērst vairāk nekā 80% no atlikušā sprieguma, uzlabot mikrostruktūru un uzlabot mehāniskās īpašības.

Novecojošiem-titāna sakausējumiem atlaidināšana + novecošana ir jāizmanto kombinācijā, lai izvairītos no plaisām, kas rodas atkārtoti.

 

3. Metināšanas šuvju virsmas apstrāde un pārbaude

Slīpējiet, lai noņemtu metinājuma lodītes, šļakatas un oksīda zvīņas, kā arī pārbaudiet, vai virsmā nav plaisas;

Lai noteiktu iekšējos/virsmas defektus, izmantojiet ultraskaņas testēšanu (UT, jutība ir lielāka vai vienāda ar Φ2 mm plakana{1}}dibena cauruma ekvivalentu) un caurlaidības testu (PT, bez lineāriem defektiem);

Plaisas ir jānoņem ar mehānisku slīpēšanu, un, ja nepieciešams, ir nepieciešama atkārtota-metināšana saskaņā ar sākotnējo procesu un atkārtota{1}}pārbaude.

 

 

Izņemot tehniskos pasākumus, skaņas kvalitātes kontroles sistēma ir atslēga plaisu novēršanai.

 

• Metināšanas procedūras specifikācija (WPS)

Veikt procesu testus dažādām titāna sakausējuma kategorijām (Gr2, Gr5) un savienojumu formām, lai noteiktu optimālos parametrus; būvniecība bez novērtējuma ir stingri aizliegta.

 

• Metinātāju vadība

Metinātājiem ir jābūt īpašai kvalifikācijai titāna sakausējuma metināšanai un jāzina titāna sakausējuma metināšanas īpatnības un plaisu novēršanas prasības.

 

• Visa{0}}procesa izsekojamība

Reģistrējiet parastā metāla un pildvielas stieples partijas, metināšanas parametrus, pēc-metināšanas apstrādi un defektu noteikšanas rezultātus visā procesā, lai nodrošinātu precīzu problēmu izsekojamību.