Rury i kształtki spawane tytanem mają wysoką wytrzymałość, dobrą ciągliwość plastyczną i odporność na korozję i są coraz szerzej stosowane w przemyśle lotniczym, stoczniowym i chemicznym.W celu lepszego wykorzystania rur tytanowych konieczne jest opanowanie ich spawalności.Ten artykuł wyjaśnia głównie proces spawania rur tytanowych, co stanowi przydatne odniesienie do spawania rur tytanowych w przyszłości.
1. Materiał spawalniczy
Drut spawalniczy: ERTi-2 / tytan klasy 2 /UNS R50400
Metoda spawania: GTAW (ręczne spawanie łukiem wolframowym argonu)
Gaz osłonowy: Stosować argon o czystości 99,995% i zawartości wody nie większej niż 50Mg%m3 oraz stosować ochronę gazową argonu dla jeziorka spawalniczego i obszarów, w których temperatura wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni złącza spawanego jest wyższa niż 400°C.
2. Przygotowanie przed spawaniem
(1) Obróbka rowków
Po przecięciu rurki tytanowej gr2 należy użyć szlifierki z tlenku glinu do zeszlifowania skosu, jak pokazano na poniższym rysunku, obrobiony skos nie może spowodować przegrzania i odbarwienia metalu nieszlachetnego.
(2) Czyszczenie rowków i drutu do spawania tytanu
A.Oczyść wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie w odległości do 50 mm od rowka i po obu stronach.
Procedura czyszczenia wygląda następująco: Szlifowanie szlifierką → polerowanie tarczą z papieru ściernego → czyszczenie acetonem.
Po oczyszczeniu operacja spawania nie może być przeprowadzona bezpośrednio, a operację można wykonać dopiero po wysuszeniu powierzchni czołowej rowka.Jeśli pozostanie dłużej niż 2 godziny, należy go ponownie wyczyścić lub zabezpieczyć rowek taśmą samoprzylepną i plastikową ściereczką.
B.Drut spawalniczy należy również przetrzeć do czysta gąbką nasączoną acetonem i przechowywać w przeznaczonym do tego celu pudełku na drut spawalniczy.
C.Podczas spawania operatorzy muszą nosić czyste rękawice.
3. Specyfikacja procedury spawania tytanu
(1) Specyfikacja spawania tytanu: poniższa tabela:
| Grubość ścianki/mm | 2~4 | 4~8 | ≥8 | |
| pręt spawalniczy | 2 | 2~4 | ≥4 | |
| Pręt spawalniczy OD/mm | 1.6 | 2 | 3 | |
| ak/A | 50~90 | 60~120 | 100~140 | |
| wt/V | 10~11 | 11~12 | 11~12 | |
| prędkość/（cm/min-1） | 6~10 | 7~12 | 5~10 | |
| Grypa gazowa Ar/ (L.min-1) | pistolet | 12~15 | ||
| maska | 25~30 | |||
| piec | 25~36 | |||
(2) Spawanie tytanu powinno być wykonywane w zakresie kwalifikowanych parametrów procesu przy spawaniu o małej energii wejściowej, ogólnie kontrolowanej na poziomie 6 ~ 35 KJ/cm, oraz spawaniu niskim prądem i małą prędkością.
(3) Temperatura międzywarstwa nie powinna być wyższa niż 200 ° C, aby zapobiec wzrostowi ziarna, jeśli czas wysokiej temperatury jest zbyt długi.
(4) W celu ochrony powierzchni łuku po przerwaniu łuku, zabezpieczenie dopływu gazu powinno zostać zatrzymane, gdy temperatura punktu spawania spadnie poniżej 300°C (czas to 15~60s, który można stopniowo wydłużać) w zależności od średnicy rury od małej do dużej).
(5) Zabezpieczenie napełniania argonem: szczególne środki są następujące:
A.Podczas spawania rur tytanowych o średnicy DN większej lub równej 450, personel w rurach tytanowych powinien nosić maski gazowe i posiadać osłony ochronne, aby chronić tylną część basenu spawalniczego.
B.W przypadku spawania tytanu rur tytanowych o średnicy DN mniejszej niż 450 lub stałych portów, ogólna ochrona jest wypełniona argonem, a wewnętrzna powierzchnia rury jest uszczelniona rozpuszczalnym papierem w odległości 150-300 mm od rowka, a następnie grupa rozpuszczalnego papieru jest włożona, aby zapobiec zbyt wysokiemu ciśnieniu w rurze.Papier jest niszczony, a następnie wypełniany argonem w celu usunięcia powietrza z rurki.Gaz argonowy musi być całkowicie napełniony przed spawaniem, a napełnianie argonem powinno być opóźnione po spawaniu, aby całkowicie schłodzić obszar o wysokiej temperaturze i zapobiec utlenianiu powierzchni.
(6) Podczas procesu spawania tytanu drut elektrodowy powinien być zawsze chroniony argonem.Drutu spawalniczego nie należy wystawiać na działanie atmosfery bezpośrednio po wygaśnięciu łuku i należy go wyjąć, gdy spoina nie jest już zabezpieczona.Jeśli drut spawalniczy jest zanieczyszczony, utleniony i odbarwiony, zanieczyszczoną część należy odciąć.
(7) Niedozwolone jest zajarzanie lub testowanie łuku na powierzchni spawanego elementu;krater łukowy powinien być wypełniony, gdy łuk jest zamknięty, a połączenia międzywarstwowe spawania wielowarstwowego są przesunięte względem siebie.
(8) Z wyjątkiem specjalnych wymagań, każda spoina powinna być spawana w sposób ciągły w tym samym czasie.Jeśli z jakiegoś powodu zostanie zmuszony do przerwania, należy przeprowadzić kontrolę podczas ponownego spawania, a spawanie można kontynuować dopiero po potwierdzeniu, że nie ma pęknięć.
(9) W przypadku przypadkowego złapania wolframu podczas spawania, należy przerwać spawanie, usunąć plamę wolframu szlifierką, a koniec klasy wolframu ponownie zeszlifować, a operację spawania można wznowić dopiero po spełnianie wymagań.
Wspomniane powyżej kluczowe punkty procesu zapewniają normalny postęp spawania rur tytanowych, a także spełniają wymagania jakościowe spawania rur tytanowych.