Kuinka estää halkeamia titaaniseoshitsauksessa?

Titaaniseoksesta on tullut avainmateriaali huippuluokan{0}}aloilla, kuten ilmailu-, merenkulku- ja lääketieteellisissä laitteissa sen erinomaisen ominaislujuuden, korroosionkestävyyden ja biologisen yhteensopivuuden ansiosta. Kuitenkin hitsausprosessin aikanatitaaniseoksestasisältää mahdollisia halkeamiavaurioita. Tämä ongelma vaikuttaa komponenttien mekaanisiin ominaisuuksiin ja huoltoturvallisuuteen rajoittaen sen laajaa käyttöä monimutkaisissa rakennevalmistusskenaarioissa.

 

 

Titaaniseoksen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet määräävät sen hitsausprosessin erityispiirteet. Halkeilun syntyminen on seurausta materiaalin omien ominaisuuksien ja hitsausprosessitekijöiden yhteisvaikutuksesta. Kuumat halkeamat ovat rakeiden välisiä vaurioita korkeissa lämpötiloissa; kylmähalkeamat ovat vety-halkeilun ydinuhka; lämmityshalkeamat ovat piilossa olevia vaaroja ikääntymishoidon aikana.

 

 

Vastauksena titaaniseosten halkeamien hitsausmekanismeihin halkeamisenestotekniikan on käytävä läpi koko "pre{0}}hitsauksen valmistelu - hitsausprosessi - jälki-hitsauskäsittely".

 

(I) Esihitsauksen valmistelu

Esihitsauksen valmistelun-ydin on vähentää epäpuhtauksien pääsyä ja jännityspitoisuutta sekä luoda vakaat olosuhteet hitsausprosessille.

• Epäjalometallin ja täytemateriaalin valinta: Valitse täytelangat, joiden koostumus on yhteensopiva. Korkean-lujuuden titaaniseoksille voidaan lisätä booria ja zirkoniumia rakeiden jalostukseen. jauhaa/marinoi poistaaksesi oksidihilseet, öljytahrat ja muut epäpuhtaudet epäjalometallien ja täytelankojen pinnalta ja suorita hitsaus 4 tunnin kuluessa käsittelystä.

 

• Sauman suunnittelu ja urien käsittely: Suosi päittäisliitoksia, joissa on urakulma, juuren pinta ja rako; käytä kylmätyöstömenetelmiä, kuten jyrsintää urien työstöön, ja lämpöleikkaus on kielletty.

 

• Hitsausympäristön valvonta: Käytä suljetussa työpajassa, jossa on tietty lämpötila ja kosteus; aseta tärkeitä osia varten suojavaja ja käytä kosteudenpoisto--pölynkestäviä laitteita estääksesi kosteuden ja pölyn pääsyn sulaan altaaseen.

 

(II) Hitsausprosessi

Hitsausprosessi on keskeinen lenkki halkeamien ehkäisemisessä. Sulan altaan ja lämmön{1}}vaikutusvyöhykkeen tarkka hallinta on välttämätöntä hitsausmenetelmien valinnan, prosessiparametrien optimoinnin ja suojan parantamisen avulla.

 

• Suositellut hitsausmenetelmät: Priorisoi menetelmät, joissa on keskitetty energia ja säädettävä lämmöntuotto. Käytä TIG-hitsausta ohuille levyille (vähemmän tai yhtä suuri kuin 10 mm) ja PAW-hitsausta keskikokoisille ja paksuille levyille; huippuluokan aloilla, kuten ilmailu, EBW- ja LBW-hitsaus ovat suositeltavia (erinomainen mutta korkea hinta), ja manuaalinen kaarihitsaus on ehdottomasti kielletty.

 

 

• Prosessiparametrien optimointi: Ydin on ohjata lämmöntuotetta ja jäähdytysnopeutta. Virta: 50-80A ohuille levyille, 100-150A keskipaksuille ja paksuille levyille; jännite: 10-15V; nopeus: 5-10mm/s; välilämpötila monikerroksisessa hitsauksessa Alle tai yhtä suuri kuin 100 astetta.

 

• Tehostetut suojatoimenpiteet: Käytä korkean -virtauksen puhdasta argonia, jonka puhtaus on suurempi tai yhtä suuri kuin 99,99 %, joka on varustettu takasuojuksella (jotta hitsisauma pysyy viileänä alle 400 asteessa) ja selkäsuojalla (argon-takaisinpuhallus; putkilinjan hitsauksessa täytä putki argonilla ennen hitsausta, kunnes se on happipitoisuus).<0.01%). It is normal to observe the molten pool showing silvery white; stop welding for treatment if it is blue-purple.

 

(III) Hitsauksen jälkeinen{0}}käsittely

Hitsauksen jälkeinen-käsittely voi poistaa jäännösjännityksen ja vähentää vetypitoisuutta, mikä estää kylmähalkeamia ja uudelleenlämmityshalkeamia. Ydinprosessit ovat seuraavat:

 

1. Hitsauksen jälkeinen dehydrauskäsittely

Koskee kylmähalkeilulle alttiita titaaniseoskomponentteja, toteuta heti hitsauksen jälkeen: pidä 200–250 asteessa 2–4 ​​tuntia edistääksesi vedyn diffuusiota ja saostumista sekä estääksesi kylmähalkeilua.

 

2. Stress Relief Hehkutus

Prosessi: pidä 550–650 asteessa 1–2 tuntia, jäähdytä uunissa alle 300 asteeseen ja jäähdytä sitten ilmalla. Se voi poistaa yli 80 % jäännösjännityksestä, jalostaa mikrorakennetta ja parantaa mekaanisia ominaisuuksia.

Vanhentavien-titaaniseosten tapauksessa hehkutusta + vanhentamista tulisi käyttää yhdessä, jotta vältetään uudelleenlämmityshalkeamia.

 

3. Hitsaussauman pintakäsittely ja tarkastus

Hiomalla poistat hitsaushelmet, roiskeet ja oksidihilseet ja tarkista pinnan halkeamia;

Käytä ultraäänitestausta (UT, herkkyys suurempi tai yhtä suuri kuin Φ2 mm litteän-pohjaisen reiän ekvivalentti) ja tunkeutumistestausta (PT, ei lineaarisia vikoja) havaitaksesi sisä-/pintaviat;

Halkeamat on poistettava mekaanisella hiomalla, ja uudelleen{0}}hitsaus alkuperäisen prosessin mukaisesti ja uudelleen{1}}tarkastus vaaditaan tarvittaessa.

 

 

Teknisiä toimenpiteitä lukuun ottamatta hyvä laadunvalvontajärjestelmä on avain halkeamien ehkäisyyn.

 

• Hitsausmenettelyspesifikaatio (WPS)

Suorita prosessitestejä eri titaaniseoslaaduille (Gr2, Gr5) ja liitosmuodoille optimaalisten parametrien määrittämiseksi; rakentaminen ilman arviointia on ehdottomasti kielletty.

 

• Hitsaajan hallinta

Hitsaajilla tulee olla titaaniseoshitsauksen erityispätevyys ja he tuntevat titaaniseoshitsauksen erityispiirteet ja halkeamisenestovaatimukset.

 

• Koko{0}}prosessin jäljitettävyys

Tallenna epäjalometalli- ja lisäainelangan erät, hitsausparametrit,-hitsauksen jälkeiset käsittelyt ja vikojen havaitsemistulokset koko prosessin ajan, jotta ongelmat voidaan jäljittää tarkasti.