Kako i što kuhati titan? Titan zavarivanje: tehnologija i značajke

Titan dijelovi i dizajni često nalaze primjenu u visoko specijaliziranim područjima, uključujući zrakoplovnu izgradnju i svemirsku industriju. Takvo visoko povjerenje u metal je zbog jedinstvene kombinacije karakteristika. Uz malu specifičnu masu, ima visoku čvrstoću, antikorozivna i zaštitna svojstva od kemijskih utjecaja. I to nisu sve osobine koje karakteriziraju titan. Zavarivanje titana iz istih razloga postaje izazov ne samo za majstora početnike, već i za profesionalce.

Značajke materijala za zavarivanje

Fizikalna i kemijska svojstva titana ograničavaju uporabu nekih visokotehnoloških metoda zavarivanja, što prisiljava obrtnike da modificiraju prikladne, ali u početku manje učinkovite metode. Glavna poteškoća u korištenju najčešćih metoda zavarivanja leži u povišenoj temperaturi zagrijavanja ovog metala. Konkretno, učinkovit rad s njim moguć je s toplinskim učincima reda veličine 1500-1700 ° C. Na razini od 500 ° C gredice najčešće zadržavaju osnovna svojstva čvrstoće. Tehnološka obilježja zavarivanja titanom također su određena negativnim faktorima koji utječu na strukturu sa strane atmosferskog zraka. U normalnom stanju ovaj faktor nije važan, ali u uvjetima temperature preko 400 ° C, vruće zone zahtijevaju dodatnu zaštitu. A to ne spominje glavnu izolaciju same vara. Kada temperatura raste, pojavljuju se poteškoće drugačije vrste. Tako, nakon postizanja 900 ° C, dolazi do povećanja zrnaca i nastajanja velikih pora, što dodatno utječe na svojstva čvrstoće obratka.

Opće informacije o metodama zavarivanja

Osnovne metode zavarivanja titana mogu se nazvati ručne i automatske metode. Kod optimalnih medija najučinkovitiji se smatraju helij i argon. No važno je imati na umu da u prvom slučaju u medij treba uključiti ne-kisikov protok. Također je uobičajeno elektrolučno zavarivanje. Obično se koristi u radovima s debelim slijepim prorezima, koji osim toga zahtijevaju visoko termičko otvrdnjavanje. Uz pravilnu organizaciju, kontaktno zavarivanje također daje dobar rezultat. Ovaj postupak zahtijeva, posebno, uređaj za uravnoteženje plina. Ako se primjenjuju u radu obloge, tada će se osigurati kvalitetno zavarivanje titana. Tehnologija topljenja, na primjer, podrazumijeva organizaciju posebne zaštite stražnjeg dijela obratka pomoću argonskih plinova. S druge strane, obloga može ovoj strani pružiti dodatnu zaštitu u uvjetima visokog temperaturnog opterećenja, od kojih su opasnosti spomenute gore.

Priprema metala za operacije zavarivanja

Prije operacije, titan mora biti dobro pripremljen. Unutar ove faze, obrađeni su rubovi elemenata za slijepe probe, stvorena je zaštita suprotnih strana (korištenjem istih obloga), kao i skidanje aditivne šipke. Osim toga, temeljito čišćenje vanjskog sloja izratka. Tijekom zavarivanja, njegove čestice mogu prodrijeti u strukturu šava, zbog čega će postati krhke i neprikladne za rad u odgovornim mehaničkim konstrukcijama. Kod obrade debelih dijelova od 5 cm potrebno je rezanje rubova, pri čemu bi kut rezanja trebao biti 60 °. Ako planirate zavariti titan i njegove legure, koje su prethodno bile podvrgnute plazma ili plinskom rezanju, tada ćete morati očistiti površine šavova uklanjanjem sloja debljine 3-4 mm. Univerzalna mjera konačne pripreme prije rada bit će uklanjanje vanjskog onečišćenja, naftnih filmova i oksida. Za ovaj postupak koriste se fino zrnati abrazivi, kartoni i odmašćivanje otapalima. Zatim se preostale oznake za skidanje uklone suhom krpom.

Ručno elektrolučno zavarivanje

U tom procesu volframova elektroda s DC napajanjem. Zona oko šava, korijen šava i proksimalna područja zahvaćena toplinom izloženi su zaštiti. Izolacija je osigurana vizirima, mlaznicama i termički otpornim poroznim materijalima u koje se dovodi plin. Podstava je poželjna za korištenje bakra ili čelika. Ako se cijev obrađuje, plin se upuhuje izravno u cijev. Što se tiče optimalnog načina, za struju elektrode od 2 mm može biti oko 90 A. To je početna razina za rad s prazninama debljine 4-5 mm. Specifične vrijednosti mogu varirati ovisno o tome kako je titan dopiran. Zavarivanje titana izvodi se na kratkom luku bez oscilatornih manipulacija. Elektroda se naslanja nasuprot smjeru kretanja, tj. Prema naprijed. Nemojte naglo dovršiti postupak. Kako bi se spriječilo stvaranje oksida, svi zaštitni uređaji ostaju na svojim izvornim mjestima i nakon isključivanja elektroda.

Automatsko zavarivanje

Rad također koristi volfram elektrodu. Ako se koristi elektroda koja nije potrošna, priključena struja mora imati polaritet usmjereno. Optimalna veličina izlaza plamenika je 14-15 mm. Tehnika izvedbe u cjelini odgovara ručnoj metodi, ali važno je uzeti u obzir da se zbog povećane aktivnosti ovog metala operacije paljenja i prigušenja pri radu s bakljom moraju provoditi daleko od vara. Automatsko zavarivanje titana s argonom nakon gašenja trebalo bi osigurati opskrbu plinom još najmanje 1 min.

Elektrolazno zavarivanje

Manje popularna metoda, ali može biti učinkovitija u radu s pojedinačnim legurama. Primjerice, pri zavarivanju dopiranog 5% titana aluminijskim i kositrovim aditivima. Trofazni transformator se koristi kao izvor napajanja, što ukazuje na velika opterećenja tijekom rada. Dovoljno je napomenuti snagu struje kod zavarivanja debelih otkivaka - prosječno 1500-1600 A. Nadalje, tijek operacije ovisi o tome koja se elektroda topi. Zavarivanje titana pločastom elektrodom dimenzija 12x60 mm osigurava optimalnu kvalitetu zavarivanja, koja prema svojim karakteristikama odgovara osnovnoj strukturi obratka. U obradi prešanih dijelova često se koriste iste elektrode, ali promjera 8 mm. Ova odluka može se činiti opravdanom s obzirom na nezahtjevnu prirodu metalne konstrukcije, ali će se čvrstoća šava smanjiti - u prosjeku 85% netaknute strukture.

Otporno zavarivanje

U ovom slučaju, mnogo ovisi o brzini rada. Praksa pokazuje da je za velike obradke, primjerice, poželjan način od 2 mm / s. Povećanje ove vrijednosti smanjit će čvrstoću obratka i pozitivna funkcija zaštitnog plina će se smanjiti na najmanju moguću mjeru. Dobar rezultat može se postići ako unaprijed obavite dublju mehaničku obradu površine obratka. Zahvaljujući uklanjanju krupnozrnog brusnog papira zajedno s jednostavnim glodanjem osigurat će se stabilno i ravnomjerno zavarivanje titana. Pregledi također pokazuju da su postignuti dobri rezultati u otpornom zavarivanju pod uravnoteženim uvjetima mulja. Treba ga odabrati iz sljedećeg izračuna: prosječno 20% više nego kod prerade ugljičnog čelika.

Značajke hladnog zavarivanja

Odsustvo toplinskih efekata, u kojima zapravo postoje destruktivni procesi u strukturi titana, čine ovu metodu gotovo savršenom, ali i tu postoje neke nijanse. Hladno zavarivanje proizvedeni pod visokim tlakom, koji deformira kristale strukture, kao rezultat istiskivanja i stvaranja zajedničke legure. Izravno zavarivanje se preklapa uz pomoć posebnih steznih mehanizama. Mehanički učinci snage također razlikuju ovu metodu, koja zahtijeva veće financijske troškove. Postoji još jedan nedostatak, koji karakterizira hladno zavarivanje. Titan, u čijoj konstrukciji postoje šavovi oblikovani takvim lemljenjem, manje je pouzdan i može se koristiti samo u konstrukcijama koje ne podrazumijevaju veliki fizički napor.

Mogući nedostaci u zavarivanju

Jedan od najozbiljnijih nedostataka je stvaranje pora. To su plinovite nečistoće u strukturi metala, u čijem je nastanku bio uključen vodik. Ovaj nedostatak može se ukloniti s dva uvjeta - provedbom kvalitetnog sveobuhvatnog čišćenja prije zavarivanja i osiguravanjem učinkovite zaštite zagrijanog metala tijekom obrade. Drugi problem može biti pojava oksida, koji se kreću od mjesta stvaranja šava do cijele strukture. Usput, hladno zavarivanje titana u potpunosti osigurava taj nedostatak. Povratne informacije od samih korisnika pokazuju da dugotrajno održavanje zaštite argonskog plina pomaže u sprječavanju tog defekta tijekom toplinske obrade nakon završetka procesa. Pokazatelj za uklanjanje zaštite bit će normalizacija temperature šava.

zaključak

Ako usporedite zavarivanje titana sa sličnim operacijama na drugim metalima, naći ćete brojne razlike. Prije svega, odnose se na organizacijski proces. Izvođač je dužan pravilno pripremiti metal, kao i brinuti se za učvršćenje koje će zaštititi glavni bešavni titan. Zavarivanje titana podliježe pravilima toplinska obrada a izbor optimalnog načina za funkciju elektrode je vjerojatnije da će pružiti pristojan rezultat u čvrstoći. Zapravo, koliko je visoka kvaliteta šava koji se formira može se procijeniti po boji već za vrijeme zavarivanja. Dakle, srebrna boja ukazuje na visoku zaštitu i, posljedično, na jačanje strukture šava. Šav boje slame je manje izdržljiv, ali nije kasno ispraviti ovu situaciju ispravljanjem, na primjer, opskrbe plinom. Činjenica da su tijekom pružanja zaštite napravljene ozbiljne pogreške, reći će smeđu nijansu.