Was sind die Faktoren, die das Schweißen von Titan beeinflussen?

Das Schweißen stellt einen entscheidenden Prozess bei der Herstellung von Titan geräten dar und bietet eine Reihe von Methoden, deren Auswahl von der Konstruktion struktur und den spezifischen Anwendungs bedingungen von Titan komponenten abhängt.

Die Leit prinzipien für die Auswahl der Schweiß methoden priorisieren die Gewährleistung der Qualität der Schweiß verbindung, die erhöhte Produktions effizienz, die einfache Bedienung und die Kosten effizienz. Von diesen liegt der Schwerpunkt auf der Gewährleistung der Qualität der Schweißnähte. Nur durch ein umfassendes Verständnis aller Faktoren, die sich auf die Schweiß qualität auswirken, kann das Ziel erreicht werden, die Qualität von Schweiß verbindungen zu gewährleisten.

1. Auswirkungen von Gas verunreinigungen auf Schweiß metall eigenschaften

Titan mit erhöhter chemischer Reaktivität zeigt eine ausgeprägte Affinität zu Sauerstoff und Stickstoff in der Umgebungs luft. Bei niedrigeren Temperaturen reagiert Titan mit Sauerstoff und bildet einen dichten Oxidfilm. Wenn die Temperaturen steigen, verdickt sich der Oxidfilm und über 600 Grad Celsius hinaus beginnt Titan, Sauerstoff zu absorbieren und aufzulösen. Der Einfluss von Sauerstoff verstärkt sich mit erhöhten Temperaturen, was zur kräftigen Bildung von Titanoxiden führt. Die Wasserstoff absorption beginnt über 300 ° C, während die Stickstoff absorption über 700 ° C hinaus beginnt. Sauerstoff übt im Vergleich zu Stickstoff eine größere Wirkung aus.

Wasserstoff, im Massen anteil bereich von 0,01% bis 0,05% inSchmiede schweißen titanInduziert eine drastische Verringerung der Schlag zähigkeit von Schweiß metall mit einer relativ geringen Abnahme der Plastizität-ein Phänomen, das als Wasserstoff versprödung bezeichnet wird. Wasserstoff dient auch als Ursache für die Schweiß porosität.

Während des Schmelz schweißens fungiert der geschmolzene Pool als metall urgi scher Miniatur ofen, der geschmolzenes Metall der Atmosphäre aussetzt. Ohne ausreichende Schutz maßnahmen zur Isolierung von geschmolzenem Metall aus der Luft infiltrieren Gase wie Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff Titan und bilden spröde Oxide oder Nitride. Dies verringert die Plastizität des Schweiß metalls, erhöht die Zug festigkeit und kann zu katastrophalen Spröd brüchen führen, wodurch die Plastizität null wird.

2. Einfluss anderer Verunreinigungen auf Schweiß metalle igen schaften

Abgesehen von Gas verunreinigungen können andere Verunreinigungen in den geschmolzenen Pool gelangen, die aus einer unreinen Schweiß umgebung, dem Kontakt mit schmutzigen Handschuhen oder dem Vorhanden sein von Öl, Baumwoll fasern, Rost, Feuchtigkeit stammen. und organische Verbindungen. Diese Verunreinigungen werden unter der hohen Lichtbogen temperatur zersetzt und lösen sich in Titan auf. Das Überschreiten der Löslichkeit grenze führt zur Bildung von Verbindungen wie Titandioxid, Titan hydrid, Titannitrid und Titan carbid. Diese Verbindungen, die während der Kristallisation des geschmolzenen Pools eingebaut werden, induzieren eine Verzerrung in äußeren Bereichen und verändern die mechanischen Eigenschaften vonTitan drahtUndSchweiß-Titan-Schläuche.

Während der Einbau von Spuren elementen in kleinen Mengen akzeptabel oder sogar wünschens wert sein kann, ist ein Überschuss an Verunreinigung elementen, insbesondere organischen Verunreinigungen, strengstens verboten. Solche Verunreinigungen verschlechtern die mechanischen Eigenschaften von Titans chweißnähten, verringern die Korrosions beständigkeit und wirken als Quellen für die Schweiß porosität, insbesondere bei windigen Bedingungen.

3. Strukturelle Veränderungen in Schweiß metall und Wärme betroffenen Zone

Titan durchläuft allotrope Transformationen, wobei die Festkörper transformation bei 886 ° C beginnt. Unterhalb dieser Temperatur ist die Kristalls truktur hexagonal (α-Titan) und geht über 886 ° C in körper zentriertes kubisches (β-Titan) über. Diese schnelle Umwandlung, die während des Übergangs des geschmolzenen Pools von flüssig zu fest auftritt, beeinflusst die kristalline Form. Ein längerer Moment begünstigt das säulenförmige Kristall wachstum. Aufgrund der Eigenschaften von Titan-hoher Schmelzpunkt, große Wärme kapazität und schlechte Wärme leitfähig keit-wirken sich der Energie eintrag und die erzwungene Kühlung während des Schweißens unter Hoch temperatur bedingungen unterschied lich auf den geschmolzenen Pool aus. Ein etwas längerer Moment erleichtert das Wachstum von Säulen kristallen im geschmolzenen Pool, erweitert die Wärme einfluss zone des Gelenks und trägt zu einer verminderten Plastizität der Schweiß verbindung bei. Zug festigkeit fehler manifestieren sich häufig in der von Hitze betroffenen Zone. Um dies zu mildern, werden für das Titans ch weißen weichere Schweiß spezifikationen empfohlen, die eine geringere Schweißen ergie und schnellere Abkühl raten beinhalten.

4. Porosität als gemeinsamer Schweiß fehler in Titan

Porosität ist ein weit verbreiteter Defekt beim Titans ch weißen, der aus Gasen stammt, die während des Schweißens in das flüssige Metall eingebaut wurden. Prozesse wie Diffusion, Desolvierung, Keimbildung und Wachstum führen zur Blasen bildung. Aufgrund der schnellen Verfestigung und Kristallisation des geschmolzenen Pools bleiben Blasen als Poren im festen Metall. Porosität verursachende Gase wie Wasserstoff und Kohlen monoxid stammen haupt sächlich aus der Lichtbogen wärme organischer Schadstoffe. Selbst bei gründlicher Reinigung und Schutz vor dem Schweißen kann die Porosität bei windigen Bedingungen bestehen bleiben, was die unvollständige Beseitigung wichtiger Verschmutzung quellen unter streicht. Feuchtigkeit in der Luft, die oft übersehen wird, tritt als signifikante Quelle der Porosität auf, wie Vergleichs experimente in Umgebungen mit unterschied licher Luft feuchtigkeit belegen.