De invloed van de eigenschappen van titanium op titaniumlassen. De invloed van zuurstof en stikstof
Zuurstof en stikstof welinterstitieelvaste stof-opgelost in titanium, waardoor het titaniumrooster wordt vervormd, de weerstand tegen vervorming toeneemt, de sterkte en hardheid toenemen, en de plasticiteit en taaiheid afnemen. De aanwezigheid van laszuurstof en stikstof in de lasnaad is ongunstig en moet worden vermeden.
2. De invloed van waterstof
De toename van waterstof zal een scherpe afname van de slagvastheid van het lasmetaal van titanium veroorzaken, terwijl de plasticiteit licht afneemt.Hydridenzal broosheid van het gewricht veroorzaken.
3. De invloed van koolstof
Bij kamertemperatuur is koolstof dat welinterstitieelvast-opgelost in titanium, waardoor de sterkte toeneemt en de plasticiteit afneemt. Het is echter niet zo voor de hand liggend als zuurstof en stikstof. Wanneer het koolstofgehalte de oplosbaarheid overschrijdt,Tic, dat hard en bros is, wordt gevormd en gedistribueerd op een netwerk-achtige manier, die gevoelig is voor scheuren. De nationale norm bepaalt dat het koolstofgehalte van titanium en zijn legeringen niet hoger mag zijn dan 0,1%. Tijdens het lassen ontstaan er olievlekken op dewerkstuken de lasdraad kan het koolstofgehalte verhogen. Daarom is het noodzakelijk om ze tijdens het lassen schoon te maken.
III. Analyse van delasbaarheidvan titanium
Titanium heeft goede eigenschappenlasbaarheid.Vanwege de kleine thermische geleidbaarheid (0,041 Cal/graad ·cm·s) smelt titaniummetaal alleen binnen het boogbrandbereik en heeft het een goede vloeibaarheid. Bovendien heeft het een kleine thermische uitzettingscoëfficiënt (8,6×10-6/graad, veel kleiner dan die van koolstofstaal), wat delasbaarheidvan titaniummetaal.
IV. Verband tussen de kleur van titanium lasnaden en laskwaliteit
1. Kleurveranderingen van titanium en titaniumlegering titanium buislasnaden en het mechanisme van het genereren van defecten
De defecten en het generatiemechanisme van titanium en titaniumlegering titanium buislasnaden zijn als volgt. Bij het lassen van titaniumbuizen kan de beschermende laag argongas, gevormd door het argonbooglaspistool, het lasbad alleen beschermen tegen de schadelijke effecten van lucht, maar heeft geen beschermend effect op de lasnaad en het aangrenzende gebied, die al zijn gestold en zich in een hoge- temperatuurtoestand bevinden. In deze toestand hebben de titanium buislasnaad en het aangrenzende gebied nog steeds een sterk vermogen om stikstof en zuurstof uit de lucht te absorberen. Van 400 graden tot 600 graden wordt zuurstof geabsorbeerd, en van 600 graden tot 800 graden wordt stikstof geabsorbeerd. De lucht bevat een grote hoeveelheid stikstof en zuurstof.
Naarmate het oxidatieniveau geleidelijk toeneemt, verandert de kleur van de lasnaad van titaniumbuizen en neemt de plasticiteit van de lasnaad af. De regels zijn: zilver-wit (geen oxidatie), goudgeel (TiO, ongeveer bij 250 graden begint titanium waterstof te absorberen), blauw (Ti2O3-oxidatie is iets ernstiger), grijs (TiO2-oxidatie is ernstig).
2. De kleur van het titanium lasnaadoppervlak kan worden gebruikt om de kwaliteit van het titaniumlassen te beoordelen
De tests voor verschillende kleuren en hardheid van titanium lasnaden zijn als volgt:
(1) Door middel van experimenten is bewezen dat naarmate de kleur van de lasnaad dieper wordt, dat wil zeggen de toename van de oxidatiegraad van de lasnaad, de hardheid van de lasnaad toeneemt. Door experimenten uitgevoerd door collega's neemt de hardheid van titaniummetaal toe en nemen schadelijke stoffen zoals zuurstof en stikstof in de lasnaad toe, waardoor de kwaliteit van het lassen aanzienlijk afneemt.
(2) De lasbaarheid van titanium en zijn chemische en fysische eigenschappen hebben een zeer belangrijke relatie. De sleutel ligt echter in het feit dat bij hoge -temperaturen de hoge reactiviteit van titanium gemakkelijk wordt beïnvloed door luchtvervuiling. Tijdens het verwarmen zetten de korrels uit en wanneer de lasverbinding afkoelt, vormen deze brosse fasen. Het smeltpunt van titanium is zeer hoog en bereikt 1668 ± 10 graden, wat meer is dan de energie die nodig is voor het lassen van staal. Tegelijkertijd is de chemische activiteit van titanium relatief actief en reageert het veel gemakkelijker met O en H dan staal. Bij 600 graden combineert het snel. Bij 100 graden absorbeert het H en O in grote hoeveelheden, en het vermogen om H op te lossen is enkele tienduizenden keren groter dan dat van staal, waardoor gehydrogeneerd titanium ontstaat, wat een scherpe afname van de taaiheid veroorzaakt. De toename van de gasonzuiverheden vergroot de neiging tot koudscheuren en vertraagd kraken, en verhoogt de kerfgevoeligheid. Daarom mag de zuiverheid van het argongas dat voor het lassen wordt gebruikt niet lager zijn dan 99,99%, de vochtigheid mag niet hoger zijn dan 0,039% en het waterstofgehalte van de lasdraad moet lager zijn dan 0,002%. De warmteoverdrachtscoëfficiënt van titanium is de helft van die van staal en ondergaat een transformatie van naar 882 graden. Bij hogere temperaturen groeien de granen snel met sprongen en gaan de prestaties aanzienlijk achteruit. Daarom moet de temperatuur strikt worden gecontroleerd, vooral de duur van het verblijf op hoge temperatuur in de verwarmingscyclus van het lassen. Bij het lassen van titanium zijn er geen problemen met warmscheuren en intergranulair kraken, maar er is wel een probleem met de porositeit, vooral bij het lassen + legeringen.
V. Voorzorgsmaatregelen bij het lassen van titanium
1. Tijdens het lassen van titanium moet er strikte bescherming worden toegepast op het lasgebied en het gebied na het-lassen met hoge- temperaturen, om te voorkomen dat er lucht in het lasgebied en de gebieden met hoge- hoge temperaturen binnendringt, wat een ernstige impact zou hebben op de laskwaliteit. Daarom zijn 99,99% zuiver argon en achterliggende beschermhoezen noodzakelijk.
2. De lasafschuining moet mechanisch worden bewerkt (slijpen is niet toegestaan).
3. Puntlassen moet worden vermeden en het starten van boog- met hoge frequentie moet worden toegepast.
4. Warmtebehandeling na- het lassen moet worden vermeden; als een warmtebehandeling na het lassen nodig is, moet de warmtebehandelingstemperatuur lager zijn dan 650 graden.
