Teknologi Kimpalan Titanium Dan Paduan Titanium

--- Teknologi Kimpalan Titanium Dan Paduan Titanium ---

Sifat pengelasan titanium dan aloi titanium mempunyai banyak ciri yang ketara. Ciri pengelasan ini ditentukan oleh sifat fizikal dan kimia titanium dan aloi titanium.

1. Pengaruh pencemaran gas dan pengotor terhadap prestasi pengelasan

Pada suhu normal, aloi titanium dan titanium relatif stabil. Walau bagaimanapun, dalam jadual ujian, semasa proses pengelasan, titisan cecair dan logam kolam cair mempunyai penyerapan hidrogen, oksigen, dan nitrogen yang kuat, dan gas-gas ini telah berinteraksi dengannya dalam keadaan pepejal. Apabila suhu meningkat, kemampuan titanium dan aloi titanium menyerap hidrogen, oksigen, dan nitrogen juga meningkat dengan ketara. Ia mula menyerap hidrogen pada suhu sekitar 250 ° C, mula menyerap oksigen pada 400 ° C, dan mula menyerap nitrogen dari 600 ° C. Gas-gas ini Setelah diserap, ia akan secara langsung menyebabkan penyambungan sendi yang dikimpal, yang merupakan faktor yang sangat penting yang mempengaruhi kualiti kimpalan.

(1) Hidrogen adalah faktor yang paling berpengaruh dalam sifat mekanik titanium dalam kekotoran hidrogen. Perubahan kandungan hidrogen dalam kimpalan mempunyai kesan paling signifikan terhadap prestasi hentaman kimpalan. Sebab utamanya ialah kerana jumlah bom hidrogen dalam kimpalan meningkat, jumlah TiH yang tidak bersisik atau seperti jarum 2 yang terpendam dalam kimpalan meningkat. Kekuatan TiH 2 sangat rendah, jadi kesan HiH seperti helai atau berbentuk jarum 2 tidak tajam, dan prestasi hentaman gabungan dikurangkan dengan ketara; kesan perubahan kandungan hidrogen kimpalan terhadap peningkatan kekuatan dan keplastikan tidak begitu ketara.

(2) Kesan oksigen Oksigen mempunyai tahap lebur yang lebih tinggi pada fasa α dan β titanium, dan dapat membentuk fasa pepejal interstisial. Luka kristal menggunakan titanium kanan diputarbelitkan dengan serius, sehingga meningkatkan kekerasan titanium dan aloi titanium. Dan kekuatan, tetapi keplastikan dikurangkan dengan ketara. Untuk memastikan prestasi sendi kimpalan, selain dengan tegas mencegah pengoksidaan utama jahitan kimpalan dan kimpalan mengikut zon yang terkena panas semasa proses kimpalan, kandungan oksigen dalam logam asas dan wayar kimpalan juga harus menjadi terhad.

(3) Kesan nitrogen Pada suhu tinggi di atas 700 ° C, nitrogen dan titanium mempunyai kesan dramatik, membentuk nitrida titanium rapuh dan keras (riN) dan tahap distorsi kisi yang disebabkan oleh nitrogen dan titanium membentuk larutan pepejal jurang, berbanding dengan Akibat yang disebabkan oleh jumlah oksigen lebih serius. Oleh itu, nitrogen mempunyai kesan yang lebih ketara dalam meningkatkan kekuatan tegangan dan kekerasan kimpalan titanium tulen industri dan mengurangkan sifat plastik kimpalan daripada oksigen.

(4) Kesan karbon Karbon juga merupakan kekotoran biasa pada aloi titanium dan titanium. Eksperimen menunjukkan bahawa apabila kandungan karbon 0. 13%, karbon berada dalam titanium α, had kekuatan kimpalan meningkat sedikit, dan keplastikan agak berkurang, tetapi kurang daripada oksigen. Kesan nitrogen kuat. Walau bagaimanapun, apabila kandungan karbon kimpalan semakin meningkat, TiC mesh muncul di kimpalan, dan jumlahnya meningkat dengan peningkatan kandungan karbon, yang menyebabkan keplasan kimpalan menurun dengan tajam dan keretakan mudah terjadi di bawah kesan tekanan kimpalan. Oleh itu, kandungan karbon dari bahan asas titanium dan aloi titanium tidak lebih dari 0. 1%, dan kandungan karbon dari kimpalan tidak melebihi kandungan karbon dari bahan asas.

2. Masalah keretakan sendi kimpalan

Apabila aloi titanium dan titanium dikimpal, kemungkinan keretakan termal pada sendi dikimpal sangat kecil. Ini kerana kandungan kekotoran seperti S, P, dan C dalam aloi titanium dan titanium adalah kecil, dan eutektik titik lebur rendah yang dibentuk oleh S dan P tidak mudah muncul dalam batas Grain, ditambah selang suhu penghabluran yang berkesan

Pengecutan titanium dan aloi titanium yang sempit dan kecil semasa pemejalan, dan logam kimpalan tidak akan menghasilkan keretakan terma. Pengelasan sejuk dari aloi titanium dan titanium boleh berlaku di zon yang terkena haba tepat pada waktunya, yang dicirikan oleh berlakunya retakan beberapa jam atau lebih selepas kimpalan, yang disebut retak tertunda. Kajian menunjukkan bahawa keretakan ini berkaitan dengan penyebaran bom hidrogen semasa pengelasan. Semasa proses pengelasan, hidrogen meresap dari kolam dalam suhu tinggi ke zon yang terkena suhu rendah. Meningkatkan kandungan hidrogen meningkatkan jumlah TiH 2 yang diendapkan di zon ini, meningkatkan kerapuhan zon yang terkena panas. Di samping itu, kerana pengembangan volume semasa pengendapan hidrida, tekanan tisu yang lebih besar Di samping itu, atom hidrogen meresap dan berkumpul di bahagian tekanan tinggi di rantau ini, sehingga retakan terbentuk. Kaedah mencegah retakan yang tertangguh ini adalah terutamanya untuk mengurangkan sumber hidrogen pada sendi yang dikimpal. Apabila invois juga dihantar, api akan ditekan.

3. Masalah lubang kilat dalam pengelasan

Keliangan adalah masalah biasa ketika mengimpal titanium dan aloi titanium. Punca stomata adalah akibat kesan hidrogen. Pembentukan liang pada logam las terutamanya mempengaruhi kekuatan keletihan sendi. Langkah teknologi utama untuk mengelakkan liang adalah:

(1) Perlindungan gas neon harus bersih, dan kemurniannya tidak boleh kurang dari 99. 99%

(2) Buang bahan organik dengan teliti seperti minyak skala pada permukaan bahagian kimpalan dan permukaan wayar kimpalan.

(3) Terapkan perlindungan gas yang baik ke kolam cair, kendalikan aliran dan kecepatan gas argon, mencegah pergolakan, dan mempengaruhi efek perlindungan.

(4) Pilih parameter proses pengelasan dengan betul, tingkatkan penggunaan masa tinggal kolam dalam dan hak menggunakan gelembung untuk melepaskan diri, yang dapat mengurangkan liang pori dengan berkesan.