Các khuyết tật chính và phương pháp sửa chữa khi hàn các vật liệu hợp kim titan như thanh và mặt bích titan

(1) Khi hàn titan và hợp kim titan, khả năng nứt nhiệt của mối hàn là rất nhỏ, điều này là do hợp kim titan và titan có chứa S, P, C và các tạp chất khác với hàm lượng rất ít, do S, P hình thành do sự hình thành điểm nóng chảy thấp của eutectic không dễ xuất hiện trong ranh giới hạt, cùng với phạm vi hẹp của khoảng nhiệt độ kết tinh hiệu quả, độ co ngót của hợp kim titan và titan nhỏ, kim loại mối hàn sẽ không tạo ra vết nứt nhiệt. Tuy nhiên, khi hàn titan và hợp kim titan, vùng chịu nhiệt có thể xuất hiện vết nứt nguội, đặc trưng là nứt trong vài giờ sau khi hàn hoặc thậm chí lâu hơn gọi là nứt muộn. Quá trình hàn hydro từ bể sâu nhiệt độ cao đến nhiệt độ thấp hơn của vùng ảnh hưởng nhiệt khuếch tán, hàm lượng hydro làm tăng lượng kết tủa TiH2 tăng trong vùng, làm tăng độ giòn của vùng ảnh hưởng nhiệt, ngoài ra còn làm kết tủa do sự giãn nở thể tích của hydrua gây ra bởi ứng suất tổ chức lớn hơn, kết hợp với các nguyên tử hydro đến vùng ứng suất cao của quá trình khuếch tán và tập hợp, dẫn đến hình thành các vết nứt.

(2) hàn hợp kim titan và titan, độ xốp thường gặp phải vấn đề. Nguyên nhân cơ bản của sự hình thành độ xốp là do ảnh hưởng của hydro. Sự hình thành độ xốp trong kim loại mối hàn chủ yếu ảnh hưởng đến độ bền mỏi của mối hàn. Hydro là nguyên nhân chính gây ra các vết nứt lạnh và hình thành độ xốp. Vì hydro ở nhiệt độ dưới 300 độ nên độ hòa tan trong pha rất nhỏ, ở nhiệt độ phòng độ hòa tan giới hạn chỉ 0,002%. Khi mối hàn hoặc vùng chịu ảnh hưởng nhiệt trong mối hàn nguội xuống dưới 300 độ, hydro quá bão hòa là titan hydrua (pha) tạo thành kết tủa. Tăng thể tích và tạo ra ứng suất giữa các hạt, sự phát triển của ứng suất này sẽ gây ra các vết nứt vi mô giữa các hạt. Các vết nứt vi mô giữa các hạt sẽ mở rộng thành các vết nứt dưới tác dụng của ứng suất bên ngoài.

Xác định phương pháp sửa chữa

Hàn hợp kim titan, khi nhiệt độ cao hơn 500 ~ 700 độ, dễ hấp thụ oxy, hydro và nitơ trong không khí, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng hàn. Do đó, hàn hợp kim titan, bể nóng chảy và các bộ phận có nhiệt độ cao (400 ~ 650 độ trên) của vùng hàn phải được bảo vệ nghiêm ngặt. Vì lý do này, hàn titan và hợp kim titan phải có biện pháp bảo vệ đặc biệt. Do đó, việc sử dụng phương pháp hàn hồ quang argon để xử lý và sử dụng mô-men hàn cỡ phun lớn hơn, nhằm mở rộng vùng bảo vệ khí, khi vòi phun không đủ để bảo vệ mối hàn và gần khu vực đường may có nhiệt độ cao. kim loại, cần bổ sung cây lau nhà bảo vệ argon.

Chuẩn bị hàn và lựa chọn góc xiên

(1) Các miếng hàn và chất lượng bề mặt dây của các tính chất cơ học của mối hàn có tác động lớn. Hàn có thể được thực hiện trước khi tẩy mẫu và tẩy dây. Rửa sạch bằng nước sạch, lau khô ngay sau khi hàn. Acetone, ethanol, carbon tetrachloride, metanol, v.v. để lau góc xiên của tấm titan và các mặt của nó (tương ứng trong phạm vi 50 mm), bề mặt dây, bộ phận của giá đỡ dụng cụ tiếp xúc với tấm titan.

(2) Lựa chọn thiết bị hàn. Nên chọn hàn hồ quang argon titan và hợp kim titan có đặc tính bên ngoài giảm, nguồn điện hàn hồ quang argon DC hồ quang tần số cao và thời gian cấp khí trễ không dưới 15 giây, để tránh hàn bị oxy hóa, ô nhiễm. Vì vậy việc sử dụng máy hàn tig xung DC biến tần IGBT loại WSM-315.

(3) sự lựa chọn vật liệu hàn. Độ tinh khiết của Argon không được nhỏ hơn 99,99%, điểm sương dưới -40 độ, độ ẩm tương đối dưới 5%. Khi áp suất trong bình argon giảm xuống mức 0.981 MPa thì nên ngừng sử dụng. Dây phụ thường được sử dụng các vật liệu đồng nhất, để cải thiện độ dẻo của mối nối, có thể sử dụng vật liệu nền có mức độ hợp kim hóa thấp hơn một chút so với dây hàn TC3, dây hàn: TC3.

(4) sự lựa chọn hình dạng vát. Về nguyên tắc, phải giảm thiểu số lớp hàn và kim loại hàn. Với sự gia tăng số lớp hàn, lượng khí hấp thụ tích lũy trong mối hàn tăng lên ảnh hưởng đến hiệu suất của mối hàn. Và do kích thước bể hàn hàn titan và hợp kim titan lớn nên mối hàn mở kiểu chữ V đơn góc xiên 70 ~ 80 độ.

Lựa chọn chính xác các thông số của quá trình hàn để loại bỏ triệt để bề mặt của mối hàn, bề mặt dây của da oxit, dầu và các chất hữu cơ khác. Kiểm soát dòng khí argon và tốc độ dòng chảy, để ngăn chặn sự hỗn loạn, ảnh hưởng đến tác dụng bảo vệ bơm hơi. Việc sử dụng phương pháp bẻ khóa hàn hợp kim titan hàn hồ quang vonfram argon thủ công là khả thi, bạn có thể nhận được kết quả khả quan.