Svetsprocess av titankompositplåt

I materialvetenskapens stora vidd har titankompositpaneler blivit ett oumbärligt stjärnmaterial i många avancerade tillverkningsindustrier på grund av deras unika fysikaliska och kemiska egenskaper, höga hållfasthet, lätta och utmärkta korrosionsbeständighet. Men för att fullt ut kunna utnyttja de utmärkta egenskaperna hos titankompositplattor är valet och implementeringen av svetsprocesser särskilt avgörande. Svetsning är inte bara ett viktigt sätt att ansluta titankompositplattor, utan också hörnstenen för att säkerställa övergripande strukturell styrka, tätning och hållbarhet.

1. Förberedelse före svetsning

1) Grundläggande stålplåtsbehandling:

Basstålplåten bör punktsvetsas med manuell bågsvetsning och se till att svetsfogens snedställning inte överstiger 1 millimeter.

Före punktsvetsning ska svetsspåret vara rent och fritt från föroreningar som oxider, nitrider, oljefläckar, fukt etc. Svetsstänger bör torkas vid höga temperaturer och hållas torra före användning för att undvika defekter som sprickor och porer under svetsprocess.

2) Titanbeläggningsbehandling:

Titanbeläggningen måste också rengöras noggrant före svetsning, vanligtvis med syratvätt eller slipning med en slipskiva eller trasa för att avlägsna ytoxider, nitrider, oljefläckar etc.

Efter rengöring ska svetsområdet rengöras med lösningsmedel som aceton och vattenfri alkohol för att säkerställa ingen ytterligare kontaminering.

 

2. Svetsmaterial och utrustning

1) Val av svetstråd:

Valet av svetstråd av titan och titanlegering baseras i allmänhet på motsvarande svetstråd till basmaterialet, men den bör kvalificeras genom svetsprocessutvärdering.

Vid val av svetstråd bör föroreningsinnehållet och de mekaniska egenskaperna hos tråden beaktas för att säkerställa att svetshållfastheten inte är lägre än den nedre gränsen för standarddraghållfastheten för basmaterialets glödgade tillstånd.

2) Skyddsgas:

Vid svetsning av titan och titanlegeringar används vanligtvis argongas som skyddsgas. Renheten hos argongas bör inte vara mindre än 99,99%, och volymfraktionen av andra gaskomponenter bör kontrolleras strikt.

Helium eller argon heliumblandning kan också användas som skyddsgas.

3) Svetsutrustning:

Den vanligaste utrustningen för svetsning av titankompositplattor är DC volfram inert gasbågsvetsmaskin, som har högfrekventa båginitierings- och släckningsdämpningsfunktioner och är lämplig för svetsning av titan och titanlegeringar.

 

3. Svetsprocess

1) Grundläggande stålplåtssvetsning:

Vid svetsning av den längsgående sömmen av basstålplattan bör en liten båge användas i startänden för att leda ut svetskroppen, och sedan ska bågplattan skäras med syre. Kräver enhetlig svetsbildning, inga defekter som porositet eller sprickor.

2) Titanbeklädnad svetsning:

Svetsningen av titanbeläggning använder likströmssvetsning av volfram inert gas. Efter bildandet av svetsen bör den övergå jämnt, tätt och smidigt till basmetallen, utan defekter som sprickor, brist på smältning eller underskärning.

Under svetsprocessen bör uppmärksamhet ägnas åt att ta bort repor och upprätthålla en kontinuerlig tillförsel av skyddsgas för att säkerställa kvaliteten på svetsfogen.

3) Kort svetsning:

Korta svetsar är huvudsakligen överlappsfogar, och dragskydd bör användas som skydd under svetsning för att förhindra kontaminering av svetsen under kylning.

 

4. Inspektion och reparation efter svetsning

1) Färginspektion:

Använd färgämnen för att inspektera ytan på titansvetssömmar för att säkerställa att det inte finns några defekter som sprickor eller porer på ytan.

2) Reparation:

Defekter som upptäcks vid färginspektion ska repareras och efter reparation ska färginspektion utföras igen för att säkerställa kvaliteten på svetsfogen.

5. Försiktighetsåtgärder

1) Undvik direkt sammansmältning av titan och stål:

På grund av den betydande skillnaden i termiska och fysikaliska egenskaper mellan titan och stål är det nästan omöjligt att direkt bilda en kontinuerlig svetsfog med smältsvetsning. Därför bör åtgärder vidtas för att undvika direkt sammansmältning av titan och stål under svetsprocessen. Vanliga åtgärder är att utforma rimliga spårformer och använda fyllningsplattor av titan och täckplåtsstrukturer.

2) Skyddsgasflödeshastighet och munstycksstorlek:

Flödeshastigheten för skyddsgasen och munstycksstorleken har en betydande inverkan på svetskvaliteten. Lämplig flödeshastighet och munstycksstorlek bör väljas enligt kraven i svetsprocessen för att säkerställa tillräckligt skydd av svetsfogen.

3) Svansskydd:

Argonskydd, även känt som svansskydd, appliceras på den nysvetsade fogen och värmepåverkade zonen för att förhindra kontaminering och oxidation av svetsen under kylningsprocessen.

 

Svetsprocessen för titankompositplattor är en komplex process som kombinerar vetenskapliga och konstnärliga element. Det kräver inte bara att svetsare har fantastiska färdigheter och en rigorös attityd, utan kräver också en djup förståelse och exakt behärskning av egenskaperna hos titanmaterial. Genom att välja rimliga svetsmetoder, strikt svetsparameterkontroll och noggrann eftersvetsbehandling kan vi säkerställa kvaliteten och prestandan hos svetsade fogar av titankompositplattor, vilket uppfyller de stränga kraven från olika avancerade tillverkningsindustrier.