Како и шта кухати титанијум? Титанијумско заваривање: технологија и карактеристике

Титанијумски делови и дизајни често проналазе примену у високо специјализованим областима, укључујући изградњу авиона и свемирску индустрију. Овако високо поверење у метал је због јединствене комбинације карактеристика. Са малом специфичном масом, има високу чврстоћу, антикорозивна и заштитна својства од хемијских утицаја. И то нису све особине које карактеришу титанијум. Заваривање титана из истих разлога постаје изазов не само за почетничког мајстора, већ и за професионалце.

Карактеристике материјала за заваривање

Физичка и хемијска својства титана ограничавају употребу неких високотехнолошких метода заваривања, што присиљава обртнике да модифицирају прикладне, али у почетку мање ефикасне методе. Главна потешкоћа у употреби најчешћих метода заваривања лежи у повишеној температури загревања овог метала. Конкретно, ефикасан рад са њим је могућ са термичким ефектима реда 1500-1700 ° Ц. На нивоу од 500 ° Ц, гредице најчешће задржавају основна својства чврстоће. Технолошке карактеристике заваривања титаном су такође одређене негативним факторима који утичу на структуру са стране атмосферског ваздуха. У нормалном стању овај фактор није битан, али у условима температуре преко 400 ° Ц, вруће зоне ће захтијевати додатну заштиту. А ово не значи да је главна изолација саме вара. Када температура расте, појављују се потешкоће другачије врсте. На тај начин, при достизању 900 ° Ц долази до повећања зрна и формирања великих пора, што даље утиче на својства чврстоће изратка.

Опште информације о методама заваривања

Основне методе заваривања титана могу се назвати ручне и аутоматске методе. Што се тиче оптималних медија, најефикаснији су хелијум и аргон. Али важно је имати на уму да у првом случају флукс који не садржи кисеоник треба да буде укључен у медијум. Електросвално заваривање је такође уобичајено. Обично се користи у радовима са дебелим празнинама, које поред тога захтевају високо термичко отврдњавање. Уз правилну организацију, контактно заваривање такође даје добар резултат. Овај процес захтева, нарочито, уређај за уравнотежење гаса. Ако се примени у раду облоге, онда ће се обезбедити квалитетно заваривање титана. Технологија топљења, на пример, подразумева организацију посебне заштите задњег дела обратка уз помоћ аргонских гасова. С друге стране, ова облога може да пружи овој страни додатну заштиту у условима високих температурних оптерећења, опасности од којих су горе поменуте.

Припрема метала за операције заваривања

Пре операције, титан мора бити добро припремљен. Унутар ове фазе, обрађени су рубови елемената за пражњење, створена је заштита супротних страна (употребом истих облога), као и скидање адитивне шипке. Осим тога, темељито чишћење вањског слоја изратка. Приликом заваривања, његове честице могу продријети у структуру шава, због чега ће постати крхке и неприкладне за рад у одговорним механичким конструкцијама. У случајевима обраде дебелих делова од 5 цм, потребно је резање ивица, при чему угао сечења треба да буде 60 °. Ако планирате заварити титан и његове легуре, које су претходно биле подвргнуте плазма или гасном резању, онда ћете морати очистити површине шавова елиминацијом слоја дебљине 3-4 мм. Универзална мјера финалне припреме прије рада бит ће уклањање вањског загађења, нафтних филмова и оксида. За ову процедуру користе се финозрнати абразиви, фајлови и одмашћивање растварачима. Затим се преостале траке за скидање одстрањују сувом крпом.

Ручно електролучно заваривање

У том процесу волфрам електрода са ДЦ напајањем. Зона око шава, корен шава и проксимална подручја погођена топлином изложени су заштити. Изолацију обезбеђују визири, млазнице и термички отпорни порозни материјали у које се доводи гас. Подстава је пожељна за употребу бакра или челика. Ако се цијев обрађује, плин се упухује директно у цијев. Што се тиче оптималног режима, за струју електроде од 2 мм може бити око 90 А. Ово је почетни ниво за рад са празнинама дебљине 4-5 мм. Специфичне вредности могу да варирају у зависности од тога како је титан допиран. Заваривање титана се изводи на кратком луку без осцилаторних манипулација. Електрода се наслања насупрот правцу кретања - то јест, угао напред. Немојте нагло довршити операцију. Да би се спријечило стварање оксида, сви заштитни уређаји остају на својим изворним мјестима чак и након искључивања електрода.

Аутоматско заваривање

Рад такође користи волфрам електроду. Ако се користи електрода која није потрошна, прикључена струја мора да има поларитет. Оптимална величина излаза горионика је 14-15 мм. Техника изведбе у цјелини одговара ручној методи, али важно је узети у обзир да због повећане активности овог метала, операције паљења и пригушивања при раду с бакљом треба обавити далеко од вара. Аутоматско заваривање титана са аргоном након гашења треба да обезбеди снабдевање гасом још најмање 1 мин.

Електросвално заваривање

Мање популарна метода, али може бити ефикаснија у раду са појединачним легурама. На пример, при заваривању допираног 5% титана алуминијумским и коситровим адитивима. Трофазни трансформатор се користи као извор напајања, што указује на велика оптерећења током рада. Довољно је напоменути снагу струје код заваривања дебелих откивака - у просјеку 1500-1600 А. Надаље, тијек операције овиси о томе која се електрода топи. Заваривање титана са плочастом електродом димензија 12к60 мм обезбеђује оптималан квалитет заваривања, који по својим карактеристикама одговара основној структури обратка. У обради прешаних дијелова често се користе исте електроде, али промјера 8 мм. Ова одлука се може чинити оправданом с обзиром на незахтјевну природу металне конструкције, али ће се чврстоће шава смањити - у просјеку 85% нетакнуте структуре.

Отпорно заваривање

У овом случају, много зависи од брзине рада. Пракса показује да је за велике обрадке, на пример, пожељан режим од 2 мм / с. Повећање ове вредности ће смањити чврстоћу обратка и позитивна функција заштитног гаса ће се свести на минимум. Добар квалитет се може добити ако се дубље механички обради површина обрадка. Захваљујући скидању крупнозрног брусног папира заједно са лаким глодањем, осигурат ће се стабилно и равномјерно заваривање титана. Прегледи такође показују да су постигнути добри резултати у отпорном заваривању под уравнотеженим условима муља. Треба га изабрати из следећег израчуна: просечно 20% више него код прераде угљеничног челика.

Могућности хладног заваривања

Одсуство термичких ефеката, у којима постоје, у ствари, деструктивни процеси у структури титана, чине овај метод готово савршеним, али и ту постоје неке нијансе. Хладно заваривање производи се под високим притиском, који деформише кристале структуре, као резултат истискивања и формирања заједничке легуре. Директно заваривање се преклапа уз помоћ специјалних стезних механизама. Механички ефекти електричног напајања такођер разликују ову методу, која захтијева веће финансијске трошкове. Постоји још један недостатак, који се одликује хладним заваривањем. Титан, у чијој конструкцији постоје шавови формирани таквим лемљењем, мање је поуздан и може се користити само у конструкцијама које не подразумијевају високи физички напор.

Могући недостаци у заваривању

Један од најозбиљнијих недостатака је формирање пора. То су гасне нечистоће у структури метала, у чијем формирању је био укључен водоник. Овај недостатак се може елиминисати са два услова - применом квалитетног свеобухватног чишћења пре заваривања и обезбеђивањем ефикасне заштите загрејаног метала током обраде. Други проблем може бити појава оксида, који се крећу од мјеста стварања шава до цијеле структуре. Иначе, хладно заваривање титана у потпуности осигурава тај недостатак. Повратне информације од самих корисника показују да је дугорочно одржавање заштите аргонског гаса оно што помаже у спречавању овог дефекта током топлотне обраде након завршетка процеса. Индикатор за уклањање заштите је нормализација температуре вара.

Закључак

Ако упоредите заваривање титана са сличним операцијама на другим металима, наћи ћете бројне разлике. Пре свега, они се односе на организациони процес. Извођач је дужан да правилно припреми метал, као и да се побрине за уређаје који ће заштитити главни безбојни титан. Заваривање титана зависи од правила термичка обрада а избор оптималног режима за функцију електроде је вероватније да обезбеди пристојан резултат у снази. Заправо, колико се квалитет шава који се формира може проценити по боји већ током заваривања. Тако сребрна боја указује на високу заштиту и, самим тим, на јачање структуре шава. Шав боје сламе је мање издржљив, али није касно исправити ову ситуацију исправљањем, на примјер, снабдијевања гасом. Чињеница да су у току пружања заштите направљене озбиљне грешке, рећи ће смеђу нијансу.