El titanio es un metal químicamente muy activo, que tiene una gran afinidad por gases como el oxígeno, el hidrógeno y el nitrógeno a altas temperaturas, especialmente en el proceso de soldadura de titanio, esta capacidad es más fuerte a medida que aumenta la temperatura de soldadura. La práctica ha demostrado que si la absorción y disolución del titanio y el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno y otros gases no se controlan durante la soldadura, sin duda traerá grandes dificultades al proceso de soldadura de las uniones soldadas de titanio.
UNO: Prólogo
En los últimos años, con el desarrollo de la economía, especialmente con la profundización de la reforma y la apertura, la construcción económica de mi país ha logrado un gran progreso. Al mismo tiempo, mi país también ha logrado un gran progreso en la soldadura de tuberías y otros proyectos. La soldadura de titanio es un tipo de soldadura relativamente común. En el proceso de soldadura de titanio, cómo hacer un buen trabajo en el control de calidad de su soldadura tiene una influencia muy importante en el color de la costura de soldadura de titanio. Debido a la intuición del color de la soldadura de titanio, es de gran importancia estudiar la relación entre el color de la costura de soldadura de titanio y la calidad de la soldadura. En este artículo, el autor analiza la relación entre la calidad de la soldadura de titanio y el color de la costura de soldadura de titanio basándose en sus años de investigación sobre el control de calidad y el proceso de soldadura de titanio y la experiencia laboral práctica, con la esperanza de tener una cierta cantidad de investigación en este campo. efecto.
DOS La influencia de las características del titanio en la soldadura de titanio
1. Efectos del oxígeno y el nitrógeno
El oxígeno y el nitrógeno se encuentran intercalados en el titanio, lo que distorsiona la red de titanio, aumenta la resistencia a la deformación, aumenta la resistencia y la dureza, pero reduce la plasticidad y la tenacidad. Es desfavorable que la soldadura contenga oxígeno y nitrógeno y debe evitarse.
2. El efecto del hidrógeno
El aumento de hidrógeno hará que la tenacidad al impacto del metal de soldadura de titanio disminuya drásticamente, mientras que la plasticidad disminuirá un poco y el hidruro provocará la fragilidad de la unión.
3. Impacto del carbono
A temperatura ambiente, el carbono se disuelve en el titanio en forma de huecos, lo que aumenta la resistencia y reduce la plasticidad, pero no es tan evidente como el oxígeno y el nitrógeno. Cuando el contenido de carbono excede la solubilidad, se forma TiC duro y quebradizo, que se distribuye en una red y es propenso a agrietarse. La norma nacional estipula que el contenido de carbono del titanio y su aleación de titanio no debe superar el 0,1%. Durante la soldadura, la contaminación por aceite de la pieza de trabajo y del alambre de soldadura puede aumentar el contenido de carbono, por lo que es necesario limpiarlo durante la soldadura.
TresAnálisis de soldabilidad del titanio
El titanio tiene buena soldabilidad. Debido a su baja conductividad térmica (0,041 cal/grado ·cm·s), el titanio metálico solo se funde en el rango de combustión del arco y tiene buena fluidez; además, tiene un coeficiente de expansión térmica pequeño (8,6 × 4/grado, mucho menor que el acero al carbono), lo que mejora en gran medida la soldabilidad del titanio metálico.
CuatroRelación entre el color de la soldadura y la calidad de la soldadura de titanio
1. El cambio de color de la costura de soldadura de tubos de titanio y aleación de titanio y su mecanismo de generación de defectos.
Los defectos de la costura de soldadura y el mecanismo de generación de tubos de titanio y aleación de titanio son los siguientes. Al soldar tubos de titanio, la capa protectora de gas argón formada por el soplete de soldadura por arco de argón solo puede proteger el baño de soldadura de los efectos nocivos del aire, y no afectará al solidificado. La costura de soldadura y sus áreas circundantes en el estado de alta temperatura no tienen ningún efecto protector, mientras que la costura de soldadura del tubo de titanio y sus áreas circundantes en este estado todavía tienen una fuerte capacidad para absorber nitrógeno y oxígeno en el aire. El oxígeno se absorbe a 400 grados, el nitrógeno se absorbe a 600 grados y las especies de aire contienen una gran cantidad de nitrógeno y oxígeno.
Con el aumento gradual del nivel de oxidación, el color de la soldadura del tubo de titanio cambia y la plasticidad de la soldadura disminuye. Blanco plateado (sin oxidación) amarillo dorado (TiO, el titanio comienza a absorber hidrógeno a unos 250 grados C. Ligeramente oxidado) azul (levemente oxidado por Ti2O3) gris (muy oxidado por TiO2).
2. La calidad de la soldadura de titanio se puede juzgar por el color de la superficie de la soldadura de titanio.
La prueba para diferentes colores y durezas de las soldaduras de titanio es la siguiente
(1) Se ha demostrado experimentalmente que a medida que el color de la soldadura se profundiza, es decir, aumenta el grado de oxidación de la soldadura, aumenta la dureza de la soldadura. A través de la prueba del experimento de pares, la dureza del metal de titanio aumenta, como el oxígeno y el nitrógeno en la soldadura. Y otras sustancias nocivas aumentan, y reducen en gran medida la calidad de la soldadura.
(2) La soldabilidad del titanio tiene una relación muy importante con sus propiedades químicas y físicas, pero el punto clave es que en el caso de alta temperatura, la alta actividad del titanio se contamina fácilmente con el aire y sus granos se expanden cuando se calientan. Cuando la junta soldada se enfría, forma una fase frágil. El punto de fusión del titanio es muy alto, que puede alcanzar los 1668 ± 10 grados, que es más energía que el acero de soldadura. Al mismo tiempo, las propiedades químicas del titanio son relativamente activas y es mucho más fácil interactuar con O y H que el acero, y será agudo cuando esté por encima de 600 grados. compuesto. A 100 grados, se absorbe una gran cantidad de H y O, y la capacidad de disolver H es decenas de miles de veces mayor que la del acero, lo que a su vez genera hidruro de titanio, que reduce drásticamente la tenacidad. Las impurezas de gas aumentan la propensión al agrietamiento en frío y al agrietamiento retardado, lo que aumenta la susceptibilidad a las muescas. Por lo tanto, la pureza del gas argón para soldar no debe ser inferior al 99,99%, la humedad no debe ser superior al 0,039% y el contenido de hidrógeno del alambre de soldadura debe ser inferior al 0,002%. El coeficiente de transferencia de calor del titanio es la mitad del del acero y la transición de a se produce a 882 grados C. No importa cuán alta sea la temperatura, los granos crecen rápidamente y el rendimiento se deteriora significativamente. Por lo tanto, la temperatura debe controlarse estrictamente, especialmente la soldadura. Tiempo de residencia de alta temperatura en ciclos térmicos. No hay problema de grietas calientes y grietas intergranulares al soldar titanio, pero sí problemas de porosidad, especialmente al soldar + aleaciones.
CincoConsideraciones sobre la soldadura de titanio
Con base en la investigación anterior, el metal de titanio debe prestar atención a las siguientes cuestiones al soldar:
1. Durante el proceso de soldadura de titanio, el área de soldadura y el área de alta temperatura después de la soldadura deben protegerse estrictamente para evitar que el aire que ingresa al área de soldadura y de alta temperatura afecte gravemente la calidad de la soldadura. necesario.
2. Las ranuras de soldadura deben procesarse mecánicamente (no se permite el rectificado);
3. Se debe evitar la soldadura por puntos y se debe utilizar el arranque del arco de alta frecuencia.
4. Evite el tratamiento térmico posterior a la soldadura; si es necesario realizar un tratamiento térmico posterior a la soldadura, la temperatura del tratamiento térmico debe ser inferior a 650 grados.
SeisObservaciones finales
El control de calidad de la soldadura de titanio tiene una influencia muy importante en el color de la soldadura de titanio. Al mismo tiempo, la calidad de la soldadura de titanio también se puede juzgar según el color de la soldadura de titanio. Existe una relación muy importante entre los dos.
