Plazmové zváranie titánových rúr
Do you know what elements are called "super materials"? In fact, this element is the 9th most abundant element and the 7th most abundant metal found in the Earth's crust, and it is titanium. The origin of the name can be traced back to Titan (son of the goddess of the earth in Greek mythology). Titanium is a low-density (a little over half that of steel) and high-strength metal with great corrosion resistance. Therefore, it is often referred to as a "superhero". Just for the record, it must have been surprising to you that it wasn't discovered until 1791.
Existuje mnoho techník na zváranie titánu a titánových zliatin pomocou rôznych techník, ako je plazmové zváranie. Rovnako tak ste už určite počuli, že titánové rúrky sú obľúbené pre svoju pevnosť, odolnosť proti korózii, nízku hustotu, vysokú húževnatosť a mnohé ďalšie vynikajúce vlastnosti. Keď sú titánové rúry legované hliníkom alebo vanádom, môžu vykazovať vyššiu pevnosť pri zachovaní ich hmotnostných výhod. Tieto aspekty z neho robia celosvetovo preferovaný materiál pre stavbu lodí, letecký priemysel (komerčné a vojenské lietadlá) a chemický priemysel.
Likewise, you may have a lot of questions about welding titanium tubing. So, let's dive into plasma welding of titanium tubes.
Čo je plazmové zváranie?
Plazmové zváranie sa vzťahuje na technológiu zvárania kvapalným oblúkom. Obrobok sa roztaví dodávaním vysokoenergetického tepelne ionizovaného plynu nazývaného plazma a medzi volfrámovou elektródou (-spotrebný materiál) a obrobkom sa vytvorí elektrický oblúk. Pracovným princípom plazmového oblúkového zvárania je tepelné rezanie, ktoré si vyžaduje vysoký-napájací zdroj jednosmerného prúdu. Teplota oblúka môže dosiahnuť až 33,000 stupňov pri udržiavaní nízkeho tlaku, vysokej teploty a vysokej koncentrácie tepla pomocou ochranného plynu. Okrem toho je proces zvárania sprevádzaný vybavením, technikami a správnym testovaním, aby sa zabezpečila dobrá kvalita tavenia alebo zvaru.
Prečo ho používať na zváranie titánových rúr?
Zváranie titánových rúr môže byť pomerne komplikované, pretože materiál sa stáva vysoko reaktívnym pri zvýšených teplotách a môže tiež negatívne ovplyvniť celkovú integritu zvaru v závislosti od obsiahnutých nečistôt. V tejto situácii však môže prísť vhod zváranie plazmovým oblúkom. Dôvodom je, že plazmové oblúkové zváranie má nižší tepelný príkon, vyššiu rýchlosť zvárania a pojazdu a vyššiu úroveň metalurgickej kvality ako predtým používané techniky zvárania volfrámovým inertným plynom.
Akú veľkosť potrubia môžete zvárať?
Režim kľúčovej dierky a režim fúzie sú dva rôzne režimy prevádzky používané pri zváraní plazmovým oblúkom. Režim malých otvorov sa používa pri vyšších prietokoch plazmového plynu a oblúkových prúdoch, keď plazmový prúd môže preniknúť do spoja po premiestnení roztaveného kovu a vytvorení malých otvorov. Tento model je možné použiť pre všetky komerčné kovy, vrátane titánových trubíc medzi 1,6 mm a 13 mm.
Na druhej strane režim zvárania možno pohodlne použiť pri nižších oblúkových prúdoch pre titánové rúrky a iné komerčné kovy s hrúbkou od 0,050 mm do 3,2 mm v jednom prechode. Súčasne je režim viac{4}}prechodového tavenia vhodný pre hrúbky nad 6,4 mm. Namiesto toho sa hrúbka a rozsahy hrúbok môžu líšiť v závislosti od použitého kovu. Prídavné tyče sa v podstate používajú na zváranie hrubých materiálov, takže môžete ľahko zvárať veľké hrúbky kovov.
Čo je zvárací materiál?
Zvárací materiál, ktorý tu používate, je titánová rúrka. Pretože každý prvok má svoje vlastné jedinečné mechanické a chemické vlastnosti, techniky alebo kroky sa líšia v závislosti od použitého kovu na zabezpečenie kvality zvaru. Tu sú niektoré teoretické vlastnosti, ktoré ponúkajú titánové rúry:
Vlastnosti zvárania titánu
Aký typ stroja sa používa?
Možno sa pýtate, aký typ zariadenia a strojov sa používa na zváranie plazmovým oblúkom. Technológia využíva zdroje energie s nízkou hustotou, generátory (vysokofrekvenčné), zváracie horáky, elektródy (nespotrebné-materiály), regulátory plazmy a ochranného plynu, podávače plniaceho drôtu alebo káblov, drôtené kefy atď.
Okrem toho sú zváracie stroje používané pri zváraní plazmovým oblúkom buď jednosmerným alebo striedavým prúdom. Všimnite si, že jednosmerné motory môžu poskytnúť vynikajúci výkon, pretože dodávané teplo je ovládateľné jednosmerným prúdom. Aj keď sú zváračky na striedavý prúd-efektívne, nie sú najkvalitnejšie, pretože používajú striedavý prúd, takže množstvo prenášaného tepla sa v priebehu času mení.
Čo sa môže pokaziť?
Several factors can affect the weldability of titanium tubing. As you know, the titanium tube is heated during welding, so at temperatures above 500-600 degree , it is more likely to combine with oxygen, nitrogen, carbon or hydrogen present in the air, resulting in a decrease in mechanical properties such as the metal's Ductility and toughness. Other welding defects include porosity, slag inclusions, undercuts, incomplete fusion and incomplete penetration. All of these failures can occur during the welding process and can affect the quality of the weld.
Čo je to kvalitný zvar?
Ak chcete získať kvalitný zvar, musíte pochopiť, čo je kvalitný zvar. Následne tu uvádzame niektoré základné požiadavky na pomenovanie spoja ako kvalitného zvaru.
Výrobok je presne dokončený podľa konštrukčnej veľkosti.
Tento produkt poskytuje požadovanú pevnosť a funkčnosť.
Vzhľad zvarového švu dosahuje požadovanú úroveň.
Korálky neobsahujú žiadne deformácie, praskliny ani diery.
Pevnosť zvarového spoja sa považuje za rovnajúcu sa pevnosti základného kovu.
Vzťah medzi účinnosťou spoja, pevnosťou zváraného spoja a pevnosťou základného kovu možno vyjadriť ako účinnosť spoja=pevnosť zváraného spoja/pevnosť základného kovu.
Ako zabezpečiť kvalitu zvaru?
Pri použití titánových rúr ako zváracieho materiálu je kvalita zaručená v niekoľkých krokoch. Tieto môžu zahŕňať, ale nie sú obmedzené na nasledujúce kroky.
Naneste metyletylketón cez handričku, ktorá- nepúšťa vlákna, aby ste odstránili povrchové znečistenie (olej, špinu, prach a hrdzu) z titánových rúrok. Nechajte rozpúšťadlo úplne odpariť.
Odstráňte vodný kameň, ktorý, ak sa neodstráni, bude mať za následok slabšie zvary. Na to môžete použiť karbidový pilník alebo karbidový odihlovací nástroj.
Viete, že titánová trubica musí byť úplne pokrytá ochranným plynom, aby ste mohli použiť čistý argón. Pre dobrú penetráciu je však najlepšia zmes argónu hélia 75/25. Mimochodom, dusík a vodík môžu byť tiež zahrnuté v zmesi.
Prídavný kov sa uprednostňuje, ak hrúbka titánovej rúrky presahuje 0,010 palcov. Uistite sa, že prídavný kov by mal mať rovnaké vlastnosti ako základný kov.
Mal by sa zvážiť aj vplyv cyklov zahrievania/chladenia spojených s procesom zvárania na mechanické vlastnosti titánovej rúrky.
Vysokokvalitné zvary je možné dosiahnuť plochým zváraním, ktoré sa odporúča pri všetkých technikách oblúkového zvárania a zabezpečuje vysokú kvalitu zvarov pri vysokých rýchlostiach odtavovania. Výsledkom je tiež väčší roztavený kúpeľ, čo má za následok pomalšie rýchlosti tuhnutia a ochladzovania, čo umožňuje únik plynu zo súboru a v konečnom dôsledku inhibuje pórovitosť.
Ďalším bodom, ktorý musíte zvážiť, je hrúbka rúry. S rastúcou hrúbkou rúrky sa parametre spoja stávajú kritickejšími. Preto správna hĺbka úkosu na oboch stranách spoja a oblasť podložky medzi úkosmi sú zodpovedné za kvalitu spájkovania.
Ako sa testujú zvary?
Zvary sa testujú pomocou vhodných techník za prísne kontrolovaných podmienok prostredia. NDT (Ne{0}}deštruktívne testovanie) sa široko používa na hodnotenie zvarov a zvyčajne zahŕňa testy, ako je vizuálna kontrola, magnetické častice, prienik kvapaliny, vírivý prúd, akustická emisia, ultrazvuk a rádiografia. Skontrolujte zvary z hľadiska rovnomerného rozloženia zvarového materiálu, bez kontaminácie, bez pórovitosti, tesných spojov, -tesnosti a správnej pevnosti. Zvarové spoje sa skúšajú podľa noriem uvedených v jednej z vyššie uvedených častí.
posledné slová
Titánové rúrky majú komerčné využitie v rôznych špičkových{0}}tech a presných odvetviach. Preto je dôležité pochopiť jeho spájkovateľnosť. Preto sa na zváranie titánových rúr vo veľkej miere používa mnoho zváracích procesov, ako sú GTAW, GMAW, LBW, RW a EBW, aby sme vymenovali aspoň niektoré. Plazmové oblúkové alebo plazmové zváranie je tiež jedným z nich a je bežne používanou technikou pri zváraní titánových rúr. Základné princípy tohto procesu sú rovnaké pre všetky kovy. Existujú však niektoré metódy a techniky, ktoré sa líšia podľa zváracieho materiálu, aby sa zabezpečila dobrá kvalita zvaru.
