مشکلات و روش های تعمیر در هنگام جوشکاری صفحات تیتانیوم، لوله های تیتانیوم و سایر مواد

هنگام جوشکاریصفحات تیتانیومیولوله های تیتانیومی، منافذ اغلب با مشکلات مواجه می شوند. علت اصلی تشکیل منافذ در نتیجه تأثیر هیدروژن است. ایجاد تخلخل در فلز جوش عمدتاً بر استحکام خستگی اتصال تأثیر می گذارد. هیدروژن دلیل اصلی ایجاد ترک ها و منافذ سرد است. از آنجایی که هیدروژن کمتر از 300 درجه است، حلالیت در فاز بسیار کم است و حلالیت حدی در دمای اتاق تنها 0.002 درصد است. هنگامی که ناحیه متاثر از جوش یا گرما پس از جوشکاری تا دمای زیر 300 درجه سرد می شود، هیدروژن فوق اشباع به شکل هیدرید تیتانیوم (فاز) رسوب می کند.

حجم افزایش می یابد و تنش بین دانه ای ایجاد می شود. ایجاد این تنش باعث ایجاد ریزترک های بین دانه ای می شود و ریزترک های بین دانه ای تحت تأثیر تنش خارجی به ترک تبدیل می شوند. هنگامی که صفحه تیتانیوم و لوله تیتانیوم جوش داده می شود، احتمال ایجاد ترک های داغ در اتصال جوش داده شده بسیار کم است. این به این دلیل است که محتوای ناخالصی هایی مانند S، P و C در صفحه تیتانیوم و لوله تیتانیوم بسیار کم است و یوتکتیک نقطه ذوب پایین که توسط S و P تشکیل می شود آسان نیست. در مرز دانه ظاهر می شود، همراه با محدوده دمایی باریک تبلور موثر، انقباض صفحه تیتانیوم و لوله تیتانیوم هنگام جامد شدن کوچک است و فلز جوش ترک های داغ ایجاد نمی کند. با این حال، هنگامی که صفحات تیتانیوم و لوله‌های تیتانیوم جوش داده می‌شوند، ممکن است ترک‌های سرد در ناحیه متاثر از گرما ایجاد شود، که مشخصه آن این است که ترک‌ها چندین ساعت یا حتی بیشتر پس از جوشکاری ایجاد می‌شوند که به آن ترک تاخیری می‌گویند. در طول فرآیند جوشکاری، هیدروژن از حوضچه عمیق با دمای بالا به منطقه تحت تأثیر حرارت با دمای پایین پخش می شود. افزایش محتوای هیدروژن باعث افزایش میزان TiH2 رسوب شده در این ناحیه می شود که شکنندگی ناحیه متاثر از گرما را افزایش می دهد. علاوه بر این، به دلیل انبساط حجمی بارش هیدرید، تنش بافتی بزرگی همراه با انتشار و تجمع اتم‌های هیدروژن به قسمت‌های پرتنش منطقه ایجاد می‌شود که منجر به ایجاد ترک می‌شود.

هنگام جوشکاری مواد مانند صفحات تیتانیوم و لوله های تیتانیوم، زمانی که درجه حرارت بالاتر از 500 تا 700 درجه باشد، جذب اکسیژن، هیدروژن و نیتروژن در هوا آسان است که به طور جدی بر کیفیت جوش تاثیر می گذارد. بنابراین، هنگام جوشکاری آلیاژهای تیتانیوم، ناحیه جوش کل حوضچه مذاب و قطعات با دمای بالا (بالاتر از 400 تا 650 درجه) باید به شدت محافظت شود. به همین دلیل هنگام جوشکاری صفحات تیتانیوم و لوله های تیتانیوم باید اقدامات حفاظتی خاصی انجام شود. بنابراین، روش جوشکاری قوس آرگون اتخاذ می شود و از یک مشعل جوشکاری با اندازه اسپری بزرگتر برای گسترش منطقه حفاظت گاز استفاده می شود. هنگامی که نازل برای محافظت از فلز با دمای بالا در درز جوش و ناحیه نزدیک درز کافی نیست، یک پوشش محافظ آرگون باید اضافه شود.

پارامترهای فرآیند جوشکاری را به درستی انتخاب کنید تا رسوب اکسید، روغن و سایر مواد آلی روی سطح جوش و سطح سیم جوش کاملاً حذف شود. جریان و سرعت جریان گاز آرگون را کنترل کنید تا از جریان آشفته جلوگیری کنید و بر اثر حفاظت بادی تأثیر بگذارد. برای مقابله با ترک ها می توان از جوشکاری قوس آلیاژ تیتانیوم با جوش آرگون تنگستن دستی استفاده کرد و می توان نتایج رضایت بخشی را به دست آورد. آماده سازی قبل از جوشکاری و انتخاب شیار عبارتند از:

(1) انتخاب مواد جوش. خلوص آرگون نباید کمتر از 99.99 درصد، نقطه شبنم کمتر از -40 درجه و رطوبت نسبی کمتر از 5 درصد باشد. وقتی فشار در سیلندر آرگون به 981/981 مگاپاسکال 0 کاهش یافت، باید متوقف شود. سیم پرکننده به طور کلی از مواد همگن ساخته شده است. به منظور بهبود انعطاف پذیری اتصال می توان از سیم جوش TC3 که کمی پایین تر از آلیاژ فلز پایه است استفاده کرد. سیم جوش: TC3 برای این جوش استفاده می شود.

(2) کیفیت سطح جوش و سیم جوش تأثیر زیادی بر خواص مکانیکی اتصال جوش داده شده دارد. قطعه آزمایش و سیم جوش را می توان قبل از جوشکاری ترشی کرد. با آب تمیز بشویید و بلافاصله پس از خشک شدن جوش را اعمال کنید. از استون، اتانول، تتراکلرید کربن، متانول و غیره برای پاک کردن شیار صفحه تیتانیوم و دو طرف آن (به ترتیب در عرض 50 میلی متر)، سطح سیم جوش و قسمتی که گیره ابزار با صفحه تیتانیوم تماس می گیرد، استفاده کنید.

(3) انتخاب تجهیزات جوش. برای جوشکاری قوس آرگون صفحه تیتانیوم و لوله تیتانیوم باید از منبع برق جوش آرگون DC با ویژگی های خارجی کاهش یافته و احتراق قوس با فرکانس بالا استفاده شود و زمان انتقال گاز با تاخیر نباید کمتر از 15 ثانیه باشد تا از اکسید شدن و آلودگی در حین جوشکاری جلوگیری شود. بنابراین از دستگاه جوش آرگون اینورتر IGBT با پالس DC WSM{3}} استفاده می شود.

(4) انتخاب فرم شیار. در اصل، تعداد لایه های جوش داده شده و فلز جوش را به حداقل برسانید. با افزایش تعداد لایه های جوش داده شده، استنشاق انباشته جوش افزایش می یابد که بر عملکرد اتصال جوش تأثیر می گذارد. علاوه بر این، به دلیل اندازه بزرگ حوضچه جوش هنگام جوشکاری صفحه تیتانیوم و لوله تیتانیوم، جوشکاری با شیار V شکل 70 تا 80 درجه صورت می گیرد.

برای اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید. متشکرم

نیکول

شرکت: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd

کشور: چین

اضافه کردن: جاده بائوتی، جینتای، شهر بائوجی، شانشی، چین

Cel: به علاوه 86 13369210920

جیمیل:nicole@jmyunti.com

وب سایت: www.jm-titanium.com