Sut i ddewis y wifren weldio titaniwm iawn
Mewn meysydd gweithgynhyrchu diwedd - diwedd fel awyrofod, peirianneg forol, a mewnblaniadau meddygol, mae aloion titaniwm wedi dod yn ddeunyddiau allweddol oherwydd eu cryfder uchel, ymwrthedd cyrydiad, a biocompatibility. Fodd bynnag, mae prosesau weldio titaniwm yn hynod gymhleth: ar dymheredd uchel, mae'n hawdd adweithio ag ocsigen, hydrogen a nitrogen, gan arwain at embrittlement, sensitifrwydd mandylledd weldio uchel, a gorchuddio grawn yn y parth gwres - yr effeithir arno. Felly, mae'r dewis o wifren weldio titaniwm nid yn unig yn hanfodol ar gyfer ansawdd weldio ond hefyd ar gyfer gwneud y mwyaf o berfformiad deunydd.
Paru deunydd
Rhennir aloion titaniwm yn ditaniwm pur diwydiannol (megis TA1 a TA2) a + aloion titaniwm (fel TC4 a TA17). Mae gwahanol raddau yn cyfateb i wahanol gymwysiadau, a rhaid i'r cyfansoddiad gwifren weldio fod yn gyson iawn â'r deunydd sylfaenol:
Gwifren weldio titaniwm pur diwydiannol:Yn addas ar gyfer cyrydiad - cymwysiadau gwrthsefyll fel tanciau storio cemegol a llwyfannau ar y môr. Ar gyfer deunydd sylfaen TA1, dewiswch wifren weldio gyda chynnwys ocsigen sy'n llai na neu'n hafal i 0.18% a chynnwys haearn sy'n llai na neu'n hafal i 0.2%, gan sicrhau cyfradd cyrydiad weldio o lai na 0.003 mm y flwyddyn mewn toddiant NaCl 3.5%. Os yw amhureddau yn y wifren weldio yn fwy na'r terfyn penodedig (ee, mae cynnwys ocsigen yn cyrraedd 0.25%), bydd y caledwch weldio yn cynyddu 20%, ond bydd yr elongation yn gostwng 15%, gan arwain at gynnydd sylweddol yn y risg o doriad brau.
+ gwifren weldio aloi titaniwm:Optimeiddiedig ar gyfer tymheredd - uchel a gofynion cryfder -. Gan gymryd metel sylfaen TC4 fel enghraifft, dylid rheoli cynnwys alwminiwm y wifren weldio rhwng 6% a 7.5%, a chynnwys y vanadium rhwng 3.5% a 4.5%. Os yw'r cynnwys alwminiwm yn rhy isel (ee, 5%), bydd cryfder tynnol y weld ar 600 gradd yn gostwng i 700 MPa, na fydd yn cwrdd â gofynion disgiau tyrbin injan awyrennau.
Gwifren Weldio Alloy Arbennig:Datblygu ar gyfer amgylcheddau eithafol. Er enghraifft, mae gwifren weldio aloi titaniwm TA17, trwy gynyddu'r cynnwys molybdenwm (4%-5%), yn cyflawni caledwch effaith weldio 25J ar -196 gradd, gan ei gwneud yn addas ar gyfer weldio tanciau nwy naturiol hylifedig.
Cyfeirnod Safon Rhyngwladol:
ASTM B348: Yn nodi'r gwyriadau a ganiateir yng nghyfansoddiad cemegol gwifren weldio titaniwm, megis terfyn uchaf o 0.20% o gynnwys ocsigen ar gyfer titaniwm pur yn fasnachol. Mae ISO 14175 yn gofyn am burdeb nwy cysgodi sy'n fwy na neu'n hafal i 99.999% a phwynt gwlith yn llai na neu'n hafal i -60 gradd i atal hydrogen ac halogiad ocsigen.
Proses Cydnawsedd
Mae angen ystyried y dull weldio yn gynhwysfawr o'r dull weldio titaniwm o'r dull weldio, trwch gwaith gwaith, ac amodau amgylcheddol:
Paru diamedr:
Ar gyfer rhannau muriog - (trwch llai na neu'n hafal i 3mm): 0.8 - 1.6mm φ Welding Wire yn cael ei ffafrio. Wedi'i gyfuno â weldio laser pyls, cyflawnir cyflymder weldio o 0.1mm/s, a chadir lled y parth yr effeithir arno gan wres o fewn 0.3mm.
Ar gyfer rhannau muriog - (diamedr sy'n fwy na neu'n hafal i 50mm): Dewisir 2.4-3.2mm φ Wire Wire. Wedi'i gyfuno â weldio nwy anadweithiol metel (MIG), mae effeithlonrwydd weldio yn cynyddu 30%, ond rhaid cynyddu'r gyfradd llif nwy cysgodi i 25L/min i atal ocsidiad y pwll weldio.
Dewis ffurflen:
Gwifren Spooled: Yn addas ar gyfer weldio TIG robotig, mae'n darparu bwydo gwifren barhaus ac arc sefydlog, ond mae angen mecanwaith porthiant gwifren bwrpasol arno i atal tanglo. Gwifren Syth: Yn addas ar gyfer weldio â llaw neu atgyweiriadau strwythurol cymhleth, megis atgyweiriadau lleol ar lafnau injan awyrennau. Gellir addasu'r ongl porthiant gwifren trwy blygu.
Rheolaeth amgylcheddol:
Amddiffyniad lleol: Mae cwfl llusgo 300mm o hyd gyda dyfais llenwi argon llinell - yn lleihau'r cynnwys ocsigen yn y parth weldio i 0.001%, gan arwain at ariannaidd - lliw weldio gwyn (GB/T 14976 safon).
Puro cyffredinol: Mewn weldio trawst electron gwactod (EBW), mae amhureddau wedi'u hynysu'n llwyr trwy wactod 10⁻⁴ PA, gan ei wneud yn addas ar gyfer weldio tanciau tanwydd llong ofod "sero -" o ddiffyg ".
Torri - oddi ar enghreifftiau technoleg:
Mae Sefydliad Fraunhofer yn yr Almaen wedi datblygu "cwfl llusgo deallus" sy'n defnyddio synwyryddion i fonitro lefelau ocsigen mewn amser real ac yn addasu'r gyfradd llif argon yn awtomatig, gan leihau'r gyfradd ddiffygion weldio o 5% i 0.2%.
Mae NASA yn defnyddio technoleg "deuol - pelydr trawst" weldio trawst electron ", sy'n defnyddio gweithred synergaidd dau drawst electron i gynyddu cyflymder weldio aloi titaniwm i 1m/min wrth gynnal cryfder weldio sy'n fwy na neu'n hafal i 900MPA.
Rheoli Ansawdd
Mae ansawdd gwifren weldio titaniwm yn effeithio'n uniongyrchol ar ddibynadwyedd a bywyd gwasanaeth y weld ac mae angen rheolaeth lem yn yr ardaloedd a ganlyn:
Cynnwys amhuredd:
Cynnwys hydrogen: llai na neu'n hafal i 0.0015%. Fel arall, bydd Tih₂ a waddodir yn y weld yn achosi gostyngiad o 40% mewn caledwch effaith.
Cynnwys ocsigen: llai na neu'n hafal i 0.20% ar gyfer gwifren weldio titaniwm pur - pur a llai na neu'n hafal i 0.15% ar gyfer gwifren weldio aloi + titaniwm i atal embrittlement a achosir gan ystumiad dellt.
Cynnwys Carbon: Llai na neu'n hafal i 0.08%. Fel arall, bydd ffurfio rhwydwaith o TIC yn y weld yn lleihau plastigrwydd yn sydyn ac yn achosi craciau yn hawdd o dan straen weldio.
Ansawdd arwyneb:
Rhaid i'r arwyneb gwifren fod yn rhydd o ddiffygion fel craciau, plygiadau, a graddfa ocsid, gyda garwedd RA yn llai na neu'n hafal i 0.8μm. Gall sgleinio electrolytig leihau garwedd yr arwyneb i 0.4μm, gan leihau mandylledd y weld o 1.2% i 0.3%.
Gwirio perfformiad:
Priodweddau Mecanyddol: Rhaid i'r cryfder tynnol weldio fod yn fwy na neu'n hafal i 90% o'r safon deunydd rhiant, a rhaid i'r elongation fod yn fwy na neu'n hafal i 80% o'r safon deunydd rhiant, fel y cadarnhawyd gan gymhwyster gweithdrefn weldio (PQR).
Gwrthiant cyrydiad: Ar ôl trochi mewn toddiant NaCl 5% am 1000 awr, rhaid i'r gyfradd cyrydiad weld fod yn llai na neu'n hafal i 0.005 mm y flwyddyn.
Microstrwythur: Rhaid i archwiliad metelaidd gadarnhau bod maint y grawn weldio yn llai na neu'n hafal i radd 5 ASTM er mwyn osgoi embrittlement a achosir gan rawn bras.
Systemau Ardystio Rhyngwladol:
Mae ardystiad yr UE PED yn gofyn am gyflenwyr gwifren weldio titaniwm i ddarparu cofnodion olrhain deunydd cyflawn, gan gynnwys sypiau toddi, adroddiadau dadansoddi cyfansoddiad cemegol, a data profion eiddo mecanyddol.
Mae ardystiad ASME yr UD yn gofyn am weldio i basio prawf effaith tymheredd isel - 196 gradd gydag egni effaith sy'n fwy na neu'n hafal i 20 j i sicrhau diogelwch mewn amgylcheddau eithafol.
Nid yw dewis gwifren weldio titaniwm yn fater syml o "gyfateb"; Mae angen optimeiddio deinamig arno yn seiliedig ar gyfansoddiad deunydd sylfaenol, y broses weldio a'r amgylchedd gweithredu. O gyrydiad - weldio gwrthsefyll mewn tanciau storio cemegol i gydrannau tymheredd uchel - mewn peiriannau awyrofod, o atgyweiriadau môr dwfn - ar lwyfannau ar y môr i gysylltiadau manwl gywir mewn mewnblaniadau meddygol, mae pob detholiad yn hanfodol i berfformiad cynnyrch a diogelwch.
