چالش درجوشکاری تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیومنه در عمل "جوشکاری"، بلکه در حساسیت شدید ماده به گازهای واکنشی نهفته است. جوش تیتانیوم واجد شرایط یک تلاش مهندسی سیستماتیک است که شامل اثرات ترکیبی علم مواد، محافظ گاز و صلاحیت روش جوشکاری است. حق بیمه پرداخت شده برای آن اساساً نشان دهنده هزینه ایمن سازی یک "محیط بدون اکسیژن-در منطقه-درجه حرارت بالا است."
01 مکانیسم:
واکنش‌پذیری شیمیایی در دماهای بالا در دمای اتاق، تیتانیوم برای حفظ پایداری خود به یک لایه اکسید سطحی متراکم متکی است. هنگامی که دما به دلیل چرخه حرارتی در حین جوشکاری از حدود 400 درجه بالاتر می رود، تیتانیوم شروع به جذب قابل توجهی اکسیژن و نیتروژن می کند. بالاتر از 600 درجه، هیدروژن را جذب می کند و ترکیبات شکننده مانند TiO2، TiN و TiH2 را تشکیل می دهد. مهمتر از آن، اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن-به عنوان عناصر بینابینی-در شبکه کریستالی تیتانیوم حل می‌شوند و باعث اعوجاج شبکه می‌شوند. این منجر به افزایش شدید سختی و کاهش شدید شکل‌پذیری می‌شود. ازدیاد طول می تواند از حدود 20% در فلز پایه به کمتر از 2% کاهش یابد و همچنین می تواند باعث شکنندگی هیدروژنی و تاخیر در ترک شود. بنابراین، در جوشکاری تیتانیوم، حفاظت به خود حوضچه مذاب محدود نمی‌شود، بلکه به کل منطقه تحت تأثیر حرارت{10}} بالای 350 درجه گسترش می‌یابد.
02 سیستم حفاظتی:
سیستم حفاظت از گاز سه لایه-از آرگون خالص برای ایجاد سه لایه حفاظتی استفاده می‌کند: نازل مشعل جوشکاری از جلوی حوضچه مذاب محافظت می‌کند. سپر عقبی مدت زمان حفاظت از جلو را افزایش می دهد. و پاکسازی پشت از ریشه جوش محافظت می کند. در صورت لزوم، محیط با استفاده از یک محفظه پر از آرگون- یا یک محفظه مهر و موم شده محلی جدا می شود. با توجه به مشخصات گاز، خلوص حجمی آرگون نباید کمتر از 99.99٪ (خلوص درجه 1) باشد. الزامات درجه هوافضا و ایمپلنت پزشکی{6}} خلوص کمتر از 99.999٪، نقطه شبنم بالاتر از -40 درجه و محتوای اکسیژن در ناحیه جوشکاری کمتر از 50 ppm را می‌طلبد. گرمای ورودی باید بین 10 تا 20 کیلوژول بر سانتی‌متر کنترل شود و دمای بین‌گذر از 150 درجه تجاوز نکند تا از درشت شدن دانه‌ها و رشد بیش از حد فاز جلوگیری شود.
03 در{1}}ارزیابی سایت:
هنگامی که تجزیه و تحلیل گاز آنلاین در دسترس نیست، رنگ سطح جوش و حرارت{0}}منطقه تحت تأثیر مستقیم ترین معیار برای ارزیابی در سایت است. رنگ سفید نقره‌ای{3}}بهینه است که نشان‌دهنده رنگ طبیعی تیتانیوم بدون اکسیداسیون است. رنگ زرد کم رنگ تا زرد طلایی نشان دهنده اکسیداسیون جزئی است و به طور کلی قابل قبول است. رنگ آبی-بنفش تا آبی تیره نشان دهنده اکسیداسیون قابل توجه است که نیاز به ارزیابی یا حذف لایه اکسید قبل از استفاده محدود دارد. رنگ سفید مایل به خاکستری نشان دهنده اکسیداسیون شدید است که منجر به کاهش شدید خواص مکانیکی می شود و این ماده باید ضایعات تلقی شود.
04 استانداردها و پذیرش
صلاحیت روش جوشکاری بر اساس استاندارد ASME BPVC Volume IX برای جوشکاری صفحات فولادی با روکش تیتانیوم-است. مواد مصرفی جوشکاری با فلز پایه مطابقت دارند-به عنوان مثال، GR2 مطابق با AWS A5.16 و GB/T 3623 با ERTi-1/ERTi-2- مطابقت دارد. کل محتوای عناصر کمیاب (O + N + H) برای مواد کاملاً کنترل‌شده (O + N + H) (O + N + 5) برای مواد کاملاً کنترل‌شده (O + N + H) مطابق با ERTi-1/ERTi-2- است. ; مقدار هیدروژن در جوش نباید از 150 ppm (100 ppm برای درجه هوافضا) تجاوز کند، همانطور که مطابق با ASTM E1409 تعیین شده است. پیشگیری و کنترل آلودگی باید از "سه ممنوعیت" پیروی کند: عدم تماس مستقیم با دست، بدون ابزار فولاد کربنی، و عدم وجود محیط های با رطوبت بالا. آزمایش غیر مخرب (NDT) باید مطابق با NB/T 47013 انجام شود، از جمله تست نفوذ (PT) و تست رادیوگرافی (RT).
ایمیل-:garychen3215@hotmail.com
آدرس: استان شانشی، چین، شهر بائوجی، خیابان بائوتی، پلاک 35
تماس: آقای گری چن
تلفن: +86-917-8883215
موبایل/واتس اپ: +86 13092900605
