Tecnologia de soldagem de titânio e ligas de titânio

--- Tecnologia de soldagem de titânio e ligas de titânio ---

As propriedades de soldagem de titânio e ligas de titânio têm muitas características significativas. Essas características de soldagem são determinadas pelas propriedades físicas e químicas das ligas de titânio e titânio.

1. Influência da poluição por gás e impureza no desempenho da soldagem

À temperatura normal, titânio e ligas de titânio são relativamente estáveis. No entanto, na tabela de teste, durante o processo de soldagem, as gotículas líquidas e os metais da piscina fundida têm uma forte absorção de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio, e esses gases interagiram com eles no estado sólido. À medida que a temperatura aumenta, a capacidade das ligas de titânio e titânio de absorver hidrogênio, oxigênio e nitrogênio também aumenta significativamente. Começa a absorver hidrogênio a cerca de 250 ° C, começa a absorver oxigênio a 400 ° C e começa a absorver nitrogênio a partir de 600 ° C. Esses gases Após serem absorvidos, causa diretamente a fragilização da junta soldada, que é um fator muito importante que afeta a qualidade da soldagem.

(1) O hidrogênio é o fator mais influente nas propriedades mecânicas do titânio nas impurezas do hidrogênio. A alteração do teor de hidrogênio na solda tem o efeito mais significativo no desempenho do impacto da solda. O principal motivo é que, à medida que a quantidade de bomba de hidrogênio na solda aumenta, aumenta a quantidade de TiH 2 escamoso ou em forma de agulha precipitado na solda. A resistência do TiH 2 é muito baixa, portanto o efeito do HiH em forma de folha ou em forma de agulha 2 é notado e o desempenho combinado do impacto é significativamente reduzido; o efeito das mudanças no teor de hidrogênio da solda na melhoria da resistência e plasticidade não é muito óbvio.

(2) Efeito do oxigênio O oxigênio tem um maior grau de fusão tanto na fase α quanto na fase β do titânio, e pode formar a fase sólida intersticial. As feridas de cristal que usam titânio correto são seriamente distorcidas, aumentando assim a dureza das ligas de titânio e titânio. E força, mas a plasticidade é significativamente reduzida. A fim de garantir o desempenho da junta de solda, além de impedir estritamente a principal oxidação da costura de solda e da soldagem de acordo com a zona afetada pelo calor durante o processo de soldagem, o teor de oxigênio no metal base e no fio de solda também deve ser limitado.

(3) Efeito do nitrogênio Em altas temperaturas acima de 700 ° C, o nitrogênio e o titânio têm um efeito dramático, formando nitreto de titânio quebradiço e duro (riN) e o grau de distorção da rede causada pelo nitrogênio e titânio formando uma solução sólida lacuna, em comparação com As conseqüências causadas pela quantidade de oxigênio são mais graves. Portanto, o nitrogênio tem um efeito mais significativo na melhoria da resistência à tração e dureza das soldas industriais de titânio puro e na redução das propriedades plásticas das soldas que o oxigênio.

(4) O efeito do carbono O carbono também é uma impureza comum nas ligas de titânio e titânio. As experiências mostram que, quando o teor de carbono é de 0. 13%, o carbono é profundo em α titânio, o limite da força de solda aumenta um pouco e a plasticidade é um pouco reduzida, mas menor que o oxigênio. O efeito do nitrogênio é forte. No entanto, quando o teor de carbono da solda foi aumentado, a malha TiC apareceu na solda e sua quantidade aumentou com o aumento do teor de carbono, o que causou uma diminuição acentuada da plasticidade da solda e rachaduras ocorreram facilmente sob o efeito de tensão de soldagem. Portanto, o teor de carbono do material base de titânio e liga de titânio não é superior a 0. 1% e o teor de carbono da solda não excede o teor de carbono do material base.

2. Problema de trinca na junta de solda

Quando o titânio e as ligas de titânio são soldados, a possibilidade de trincas térmicas na junta soldada é muito pequena. Isso ocorre porque o conteúdo de impurezas como S, P e C nas ligas de titânio e titânio é pequeno, e o eutético de baixo ponto de fusão formado por S e P não é fácil de aparecer nos limites dos grãos, mais o intervalo de temperatura de cristalização eficaz

Encolhimento pequeno e estreito de titânio e ligas de titânio durante a solidificação, e o metal de solda não gera rachaduras térmicas. A soldagem a frio de titânio e ligas de titânio pode ocorrer na zona afetada pelo calor a tempo, o que é caracterizado pela ocorrência de trincas várias horas ou mais após a soldagem, o que é chamado de trincamento tardio. Estudos demonstraram que essa rachadura está relacionada à difusão de bombas de hidrogênio durante a soldagem. Durante o processo de soldagem, o hidrogênio difunde da piscina profunda de alta temperatura para a zona afetada pelo calor de temperatura mais baixa. Aumentar o conteúdo de hidrogênio aumenta a quantidade de TiH 2 precipitada nessa zona, aumentando a fragilidade da zona afetada pelo calor. Além disso, devido à expansão do volume durante a precipitação do hidreto, maior estresse tecidual. Além disso, os átomos de hidrogênio se difundem e se acumulam nas partes de alto estresse da região, de modo que as fissuras são formadas. O método de prevenção de tais trincas atrasadas é principalmente reduzir a fonte de hidrogênio nas juntas soldadas. Quando as faturas também são enviadas, as chamas são suprimidas.

3. Problema de sopro na solda

A porosidade é um problema comum ao soldar titânio e ligas de titânio. A causa raiz dos estômatos é o resultado dos efeitos do hidrogênio. A formação de poros no metal de solda afeta principalmente a resistência à fadiga da junta. As principais medidas tecnológicas para prevenir poros são:

(1) A proteção do gás neon deve ser pura e a pureza não deve ser menor que 99. 99%

(2) Remova completamente os materiais orgânicos, como óleo de escamação, na superfície da peça de solda e na superfície do arame.

(3) Aplique boa proteção de gás à poça derretida, controle o fluxo e a velocidade do gás argônio, evite turbulência e afete o efeito de proteção.

(4) Selecione corretamente os parâmetros do processo de soldagem, aumente o uso do tempo de permanência na piscina profunda e o direito de usar as bolhas para escapar, o que pode reduzir efetivamente os poros.