Как да заварявате титанов кован диск?

Титаниеви ковани дискове са много търсени компоненти в различни индустрии поради техните отлични свойства като високо съотношение якост към тегло, устойчивост на корозия и добра биосъвместимост. Като надежден доставчик на ковани дискове от титан, често ме питат за процеса на заваряване на тези дискове. В този блог ще споделя подробно как се заварява титанов кован диск.

Разбиране на класовете титан за ковани дискове

Преди да се потопите в процеса на заваряване, е изключително важно да разберете различните степени на кованите дискове от титан. Ние предлагамеGr1 Титаниев диск за коване,Gr2 Титаниев диск за коване, иGr5 Титаниев диск за коване.

Титан клас 1 е най-пластичният и най-мекият от комерсиално чистите класове титан. Той е с висока степен на формоване и има отлична устойчивост на корозия, което го прави подходящ за приложения, където възможността за формоване е ключово изискване. Титанът клас 2 има малко по-висока якост от клас 1, като същевременно запазва добра формоспособност и устойчивост на корозия. Степен 5, известна още като Ti - 6Al - 4V, е сплав, която съчетава алуминий и ванадий. Той предлага висока якост, добра заваряемост и се използва широко в аерокосмическите, медицинските и други приложения с висока производителност.

Подготовка преди заваряване

Проверка на материалите

Преди заваряване внимателно проверете кованите дискове от титан. Проверете за повърхностни дефекти като пукнатини, драскотини или включвания. Тези дефекти могат да доведат до проблеми със заваряването и да повлияят на качеството на крайната заварка. Използвайте методи за неразрушително изпитване като ултразвуково изпитване или проникващо изпитване за откриване на вътрешни и повърхностни дефекти съответно.

Почистване

Титанът е много чувствителен към замърсители като масло, грес, мръсотия и оксиди. Всички замърсители по повърхността на дисковете могат да причинят порьозност, напукване или намалена устойчивост на корозия в заваръчния шев. Почистете добре повърхностите, които ще заварявате, като използвате подходящ разтворител като ацетон или изопропилов алкохол. След почистване използвайте телена четка от неръждаема стомана, за да отстраните всички останали оксиди. Важно е да използвате специална четка за титан, за да избегнете кръстосано замърсяване.

Съвместен дизайн

Дизайнът на съединението играе важна роля в процеса на заваряване. Обичайните конструкции на фуги за титаниеви ковани дискове включват челни фуги, препокриващи фуги и Т - фуги. Изборът на дизайн на фугата зависи от изискванията за приложение, дебелината на дисковете и метода на заваряване. За челни съединения осигурете правилното прилягане - нагоре с малък коренов отвор и минимална междина. Неправилната фуга може да доведе до неравномерно разпределение на топлината и лошо качество на заваръчния шев.

Методи за заваряване

Газова волфрамова дъгова заварка (GTAW)

GTAW, известно още като TIG (Tungsten Inert Gas) заваряване, е един от най-често използваните методи за заваряване на титанови ковани дискове. Този метод използва неконсумативен волфрамов електрод за създаване на дъга между електрода и детайла. Инертен газ, обикновено аргон, се използва за защита на зоната на заваръчния шев от атмосферно замърсяване.

• Настройка на оборудването: Изберете подходящ GTAW заваръчен апарат с високочестотен старт, за да осигурите стабилна дъга. Използвайте чист волфрамов или ториран волфрамов електрод в зависимост от заваръчния ток. Задайте подходящия заваръчен ток, напрежение и скорост на движение според дебелината на дисковете и дизайна на съединението.
• Защитен газ: Аргонът е най-често използваният защитен газ за GTAW на титан. Осигурява отлична защита срещу окисление и абсорбция на азот. Осигурете достатъчна скорост на потока на защитния газ, за ​​да покрие напълно заваръчната зона. В някои случаи може да се използва теглещ щит за защита на горещия заваръчен метал, докато се охлажда.

Плазмено дъгово заваряване (PAW)

PAW е друга възможност за заваряване на титаниеви ковани дискове. Той е подобен на GTAW, но използва стеснена дъга, което води до по-концентриран източник на топлина и по-високи скорости на заваряване.

• Предимства: PAW предлага по-добър контрол върху заваръчната вана, по-високо проникване и по-малко изкривяване в сравнение с GTAW. Подходящ е за заваряване на по-дебели титанови дискове.
• Параметри на процеса: Регулирайте внимателно дебита на плазмения газ, заваръчния ток и скоростта на движение. Плазменият газ обикновено е аргон, а вторичен защитен газ също се използва за защита на зоната на заваряване.

Процес на заваряване

Заваръчна среда

Заваряването на титан трябва да се извършва в чиста и контролирана среда. Избягвайте заваряване в зони с висока влажност, прах или силно въздушно течение. Заваръчна кабина може да се използва за изолиране на заваръчната зона и поддържане на стабилна среда.

Започване на дъга

Когато стартирате дъгата, използвайте високочестотен старт, за да предотвратите замърсяване на волфрамовия електрод. След като дъгата е установена, поддържайте стабилна дължина на дъгата. Дългата дъга може да причини окисление и порьозност в заваръчния шев, докато късата дъга може да доведе до замърсяване на електрода и лош външен вид на заваръчния шев.

Техника на заваряване

Движете заваръчната горелка с постоянна скорост по протежение на фугата. Избягвайте внезапното спиране на дъгата, тъй като това може да причини пукнатини на кратера. Използвайте техника на тъкане, ако е необходимо, за да осигурите правилното сливане и разпределение на добавъчния метал (ако се използва). Когато използвате добавъчен метал, подавайте го в предния ръб на заваръчната вана с еднаква скорост.

Охлаждане след заваряване

След заваряване оставете заваръчния шев да се охлади бавно. Бързото охлаждане може да причини остатъчни напрежения и пукнатини в заваръчния шев. Покрийте зоната на заваряване с изолиращо одеяло или използвайте термична обработка след заваряване, за да контролирате скоростта на охлаждане.

Следзаваръчна обработка

инспекция

След заваряване проверете заваръчния шев с помощта на методи за безразрушителен тест като радиография, ултразвуково изследване или визуална проверка. Проверете за всякакви дефекти на заваръчния шев като порьозност, пукнатини, липса на стопяване или непълно проникване. Ако се открият някакви дефекти, те трябва да бъдат отстранени незабавно.

Термична обработка

В зависимост от изискванията на приложението може да е необходима топлинна обработка след заваряване. Топлинната обработка може да облекчи остатъчните напрежения, да подобри механичните свойства на заваръчния шев и да подобри устойчивостта на корозия. Процесът на термична обработка трябва да се извърши в съответствие с конкретния клас титан и процедурата на заваряване.

Повърхностна обработка

Заварената зона може да изисква повърхностна обработка, за да се подобри нейният външен вид и устойчивост на корозия. Това може да стане чрез смилане, полиране или ецване. Шлифоването може да отстрани излишния заваръчен метал и да изглади повърхността, докато ецването може да премахне всички оксидни слоеве и да подобри повърхностното покритие.

Гарантиране на качеството

Квалификация на заваръчната процедура

Разработете и квалифицирайте спецификация на процедурата за заваряване (WPS) за всеки тип титанов кован диск и дизайн на съединение. WPS трябва да включва подробности като метод на заваряване, параметри на процеса, обработки преди и след заваряване и мерки за контрол на качеството. Провеждайте тестове за квалификация на заваръчната процедура съгласно съответните стандарти като AWS D1.9 или ISO 15614.

Квалификация на заварчик

Уверете се, че заварчиците са квалифицирани и обучени да заваряват титан. Заварчиците трябва да разбират добре свойствата на титана, процеса на заваряване и изискванията за качество. Те трябва да бъдат сертифицирани съгласно съответните кодекси и стандарти за заваряване.

Заключение

Заваряването на титанови ковани дискове изисква внимателно планиране, правилна подготовка и строг контрол на качеството. Следвайки стъпките, описани в този блог, можете да постигнете висококачествени заварки с отлични механични свойства и устойчивост на корозия. Като доставчик на ковани дискове от титан, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени продукти и техническа поддръжка на нашите клиенти. Ако имате някакви въпроси относно заваряването на титаниеви ковани дискове или се интересувате от закупуването на нашите продукти, моля не се колебайте да се свържете с нас за допълнителни дискусии и доставка.

Референции

• AWS D1.9: Спецификация за заваряване на алуминий
• ISO 15614: Спецификация и квалификация на процедурите за заваряване на метални материали
• Титан: Техническо ръководство, ASM International