فناوری کلید جوشکاری با کیفیت-آلیاژ تیتانیوم

آلیاژ تیتانیوم فعالیت بالایی در برابر اکسیژن، نیتروژن، هیدروژن و سایر گازها در دماهای بالا دارد و این عناصر در هنگام هجوم به جوش، اکسیدهای شکننده، نیتریدها و هیدریدها را تشکیل می دهند که در نتیجه باعث کاهش چقرمگی پلاستیک اتصال و ایجاد ترک می شود. بنابراین، کل فرآیند جوشکاری باید تحت حفاظت گاز بی اثر انجام شود:

- حفاظت موضعی: از نازل‌های تفنگ جوشکاری با قطر بزرگ-استفاده می‌شود تا اطمینان حاصل شود که گاز آرگون حوضچه جوش و مناطق تحت تأثیر حرارت{2}} مجاور را می‌پوشاند، و جریان هوا باید صاف و یکنواخت باشد تا از آشفتگی که باعث درهم‌تنیدگی هوا می‌شود جلوگیری شود.

-حفاظت عقب: پس از جوشکاری، برای جلوگیری از اکسیداسیون در دمای بالا، از هود چمن زنی برای ادامه حفاظت از آرگون استفاده کنید تا دمای ناحیه جوش و گرما{1}}به زیر 200 درجه کاهش یابد.

-حفاظت پشتی: برای جوش های لب به لب روی صفحات متوسط ​​و سنگین، بالشتک های هوا یا محافظ آرگون باید در پشت نصب شود تا مطمئن شوید که ناحیه شکل دهی دو طرفه بدون آلودگی است.

خلوص گاز محافظ باید بیشتر یا مساوی 99.99٪ باشد، نقطه شبنم باید کمتر از -50 درجه باشد و سرعت جریان هوا در منطقه محافظت شده باید به شدت کنترل شود.

آلیاژ تیتانیوم رسانایی حرارتی پایینی دارد و انباشت گرمای جوشکاری به راحتی می‌تواند باعث ایجاد دانه‌های درشت در ناحیه تحت تأثیر گرما{0}}و افزایش تمایل به ترک شود. حرارت ورودی جوشکاری و سرعت سرمایش باید با خنک کردن اجباری کنترل شود:

- صفحه پشتی مسی خنک‌شده با آب{{1}: یک صفحه پشتی مسی با سینک خنک‌کننده در پشت جوش قرار داده می‌شود تا صادرات گرما را تسریع کند و زمان ماند در دمای بالا را محدود کند.

-کنترل دمای بین لایه‌ها: هنگام جوشکاری چند لایه و چند پاس، دمای بین لایه‌ها باید زیر ۱۵۰ درجه کنترل شود تا از تشکیل بافت بیش از حد گرم جلوگیری شود.

- پارامترهای جوشکاری بهینه: ورودی گرمای کم برای کاهش عرض منطقه تحت تأثیر گرما{1}}در عین اطمینان از نفوذ استفاده می‌شود.

تطبیق مواد جوش

ترکیب سیم جوش باید مطابق یا مشابه با فلز پایه باشد و گریدهای منطبق مانند ER Ti-6Al-4V باید ترجیح داده شوند. برای اتصالاتی که به چقرمگی بالا نیاز دارند، می توان از استحکام کمی کمتر و انعطاف پذیری بهتر برای بهبود مقاومت در برابر ترک استفاده کرد.

انتخاب روش جوشکاری

-جوشکاری محافظ گاز بی‌اثر تنگستن (GTAW/TIG): مناسب برای صفحات نازک، متوسط ​​و سنگین، با قوس پایدار و آسان برای دستیابی به جوش‌های با کیفیت بالا-. جوشکاری پالس TIG برای کاهش بیشتر گرمای ورودی توصیه می شود.

-جوشکاری قوس پلاسما (PAW): مناسب برای صفحات متوسط ​​و سنگین، با منبع حرارت متمرکز و راندمان جوش بالا. اگر از مخلوط آرگون{2}}هیدروژن استفاده می‌شود، محتوای هیدروژن باید به شدت در کمتر از یا مساوی 5 درصد کنترل شود تا از ترک‌های ناشی از هیدروژن جلوگیری شود.

-جوشکاری پرتو لیزر/الکترون: مناسب برای اجزای دقیق، با گرمای باریک-منطقه تحت تأثیر و تغییر شکل کوچک، اما هزینه تجهیزات بالا، که باید تحت خلاء بالا یا فضای محافظ انجام شود.

تمیز کردن و درمان مفاصل

قبل از جوشکاری، سطح اتصال و سیم جوش باید به طور کامل از سطح فلس اکسید، گریس، رطوبت و سایر آلاینده ها پاک شود. مراحل زیر توصیه می شود:

- تمیز کردن مکانیکی: از یک برس سیمی یا فرز فولادی ضد زنگ برای حذف لایه اکسید استفاده کنید.

- تمیز کردن شیمیایی: ترشی کردن با محلول اسید نیتریک + اسید هیدروفلوئوریک، سپس شستشو با آب دیونیزه و خشک کردن.

- مصرف استون یا الکل.

پس از تمیز کردن، جوشکاری باید در عرض 4 ساعت انجام شود تا از آلودگی ثانویه جلوگیری شود.

مونتاژ و بازرسی حفاظت از گاز

شکاف مونتاژ باید به شدت کنترل شود، معمولاً بیش از 0.5 میلی متر نیست. قبل از جوشکاری، گاز از قبل تخلیه می‌شود تا اطمینان حاصل شود که گاز محافظ ناحیه جوش را می‌پوشاند و جریان هوا یکنواخت است. برای بررسی اثر حفاظتی می توان از تست های دود یا آشکارسازهای اکسیژن استفاده کرد.

کنترل محیط جوشکاری

جوشکاری باید در یک منطقه ویژه تمیز و بدون باد، با رطوبت نسبی کنترل شده زیر 60% انجام شود تا از ورود رطوبت محیط به ناحیه قوس جلوگیری شود.