Kaip suvirinti titano lydinį, kad jis nepradėtų mėlynėti

Kodėl titano virinimas yra kitoks

Taip, titano lydinį galima sėkmingai suvirinti. Jei klausiate, kaip suvirinti titano lydinį, trumpas atsakymas paprastas: laikyti sujungimą itin švariu , apsaugoti įkaitusį metalą nuo oro ir išlaikyti šią apsaugą pakankamai ilgai, kad suvirintas siūlis saugiai atvėstų. Titano lydinio ištirpinti nėra ypač sunku. Tikroji iššūkis – neleisti jam reaguoti su aplinkos oru. Kai ši kontrolė prarandama, siūlio spalva gali pasikeisti, ji gali įmilti ir prarasti tas savybes, dėl kurių titano lydinys iš viso buvo naudojamas.

Titano lydinį galima suvirinti, tačiau tik tada, kai tiksliai kontroliuojama apsauga nuo oro ir švarumas.

Kas daro titano virinimą sudėtingą

Titanio suvirinimas yra kitoks, nes karštas titanis yra chemiškai aktyvus. Temperatūrose aukštesnėse nei 500 °C jis turi labai didelę afinitetą prie deguonies, azoto ir vandenilio, todėl suvirinimo baseinas, šilumos paveikta zona ir auštantys siūlai visi reikalauja inertinės dujų apsaugos, kaip paaiškinta „ TWI “. Jei šios dujos pasiekia sujungimą, metalas gali susilūžti ir prarasti korozijos atsparumą. Gamybos patalpoje tai reiškia, kad suvirinimas gali atrodyti lygus, tačiau vis tiek būti pažeistas nepastebėtos užterštumo, įvykusios lankinio suvirinimo metu.

Ar titanį galima sėkmingai suvirinti?

Taip, ir jis dažnai suvirinamas aukštos apkrovos taikymuose, kai įranga tinkamai paruošta. Tie ir TWI aprašo titano lydinį kaip lengvai suvirinamą, jei taikomos tinkamos saugos priemonės. Pagrindinė sąlyga – aplinka. Tipiškame gamybos skyriuje su plieno dulkių dulkėmis, įvairaus paskirties įrankiais, aliejinėmis stalviršiais ir judančiu oru titanas yra rizikingas medžiaga. Kontroliuojama titano darbo vieta yra kitaip organizuota: ji naudoja specialiai skirtas švarias zonas, atskirus įrankius, patikimą inertinio dujų apsaugą bei apsaugą nuo viršutinės ir apatinės suvirinimo vietos pusės. Maži detalių gali būti suvirinami net uždarose kamerose, o atvirame ore dirbant dažnai reikia naudoti pritvirtintas apsaugines gaubtines ir planuoti dujų išplovimą.

Ką pirmą kartą suvirinantys asmenys turi žinoti prieš pradėdami

Pradedantieji dažnai tikisi, kad titanas elgsis kaip nerūdijantis plienas ar aliuminis. Tačiau jis nepatenkina neatsargaus požiūrio. Net pirštų atspaudas, nešvarus pildymo strypas ar nedidelis oro srautas gali sugadinti rezultatą. Todėl, kai žmonės klausia, ar galima suvirinti titano, tikroji atsakymas yra taip, bet tik tuo atveju, jei visą procesą kontroliuojama prieš lanką, jo metu ir po jo.

• Šilumos reaktyvumas: karštas titanas greitai absorbuoja žalingus dujų, todėl svarbūs temperatūra ir veikimo laikas.
• Ekranavimas: apsaugos zona turi apimti virinamąją lašą, karštą siūlę ir dažnai taip pat ir atvirkštinę paviršiaus pusę.
• Jautrumas teršalams: aliejaus, dulkių, plieno dalelių ir nešvaraus tvirtinimo būdo dėka gali būti sugadinta net kituose atžvilgiu puikiai atrodanti siūlė.

Todėl titano darbai dažniausiai laimišami dar prieš tai, kai degiklis pradeda judėti – valymo stende, jungties paruošime ir kiekviename įrankyje, kuris liečia sujungimą.

Užterštumo kontrolė prieš titano virinimą

Titano virinant darbas dažnai laimišamas paruošimo stende, o ne po lanku. Titano suvirinamumas priklauso nuo to, kaip gerai išlaikoma jungtis, pildymo medžiaga, įrankiai ir aplinkinė erdvė beveik be priemaišų. Rekomendacijos iš „Miller“ ir Gaminantis įmonė pateikia tą pačią žinutę: kūno aliejai, dulksna, svetimos metalo dalelės ir netinkama apsauga gali užteršti titano paviršių pakankamai greitai, kad sugadintų kitu atveju puikiai atrodantį suvirinimą. Todėl titano metalo suvirinimas jaučiamas mažiau atlaidus nei įprastas gamybos darbas.

Kaip išvalyti titano paviršių prieš suvirinimą

Paprasta procedūra padeda pašalinti daugumą išvengiamų klaidų. Visada laikykitės tos pačios tvarkos.

1. Užsidėkite švarias nitrilines ar kitas bepluoštes pirštines ir laikykite abu detalių dalis bei papildomą medžiagą švarioje, sausoje vietoje. Neprašykite išvalytų titano detalių plikomis rankomis.
2. Išvalykite sujungimo vietą bepluošte šluoste ir patvirtintu valikliu, pvz., acetonu ar MEK (metil-etil-ketonu), jei jūsų procedūra tai leidžia. Išvalykite vidinius kraštus ir išorinius paviršius, tada leiskite tirpikliui visiškai išgaruoti. Nenaudokite chloro turinčių valiklių.
3. Pašalinkite oksidą ir bet kokį išsitempusį metalą iš sujungimo vietos. Minėta rekomendacija siūlo švelniai frezuoti ar šlifuoti apie vieną colį atgal nuo sujungimo vietos, įskaitant patį pjovimo kraštą, kad nebūtų pridėta nereikalingos šilumos.
4. Naudokite tik titano ruošimui skirtus įrankius. Dažnai rekomenduojami karbidiniai šlifavimo įrankiai arba rėžikliai. Nenaudokite plieninės vilnos ir neimkite šlifavimo medžiagų ar šepečių, kurie taip pat liečia kitas lydinių rūšis.
5. Dar kartą nuvalykite pagrindinį metalą, išvalykite pildymo strypą, o jei prieš suvirinimą yra pertrauka, išvalytą pildymo strypą laikykite sandarioje talpykloje. Prieš suvirinimą nupjaukite strypo galą, kad atskleistumėte šviežią titano paviršių.
6. Prieš uždegdami lanką, patikrinkite jungties pritaikymą, tvirtinimo įtaisų kontaktinius paviršius ir šaknies pusės apsaugą. Tanki, švari jungtis sumažina paviršiaus veikimą ir padeda išlaikyti užterštumą išorėje.

Kai technologinės instrukcijos leidžia, acetonas ir metiletilketonas (MEK) konkrečiai nurodyti cituotuose šaltiniuose. Tikslūs valymo produktai, dujų grynumo reikalavimai ir gamykliniai ribojimai vis tiek turi būti nustatyti jūsų rašytinėje suvirinimo technologijoje .

Kodėl svarbūs specialūs įrankiai ir pirštinės

Švarus titanas gali būti vėl užterštas per sekundes. Pirštines, kurios palietė aliejinį stalą, bendrai naudojamas šlifavimo mašinas, kurių paviršiuje liko anglies plieno dalelių, ar šepetys, anksčiau naudotas nerūdijančiajam plienui šluostyti, gali perduoti būtent tokias medžiagas, kurių titanas „nekenčia“. Skleidimo įrankiai, kraštų suapvalinimo įrankiai, šepetys, šlifavimo medžiagos, darbastaliai ir tvirtinimo įtaisai turi būti skirti tik titano apdorojimui. Ta pati taisyklė taikoma ir montavimo įrenginiams. Nešvarūs spaustukai ir tvirtinimo įtaisai gali palikti teršalų pelyje, kur švaistymo siūlė ir šilumos paveiktoji zona bus karčiausios.

Kaip dirbtuvės sąlygos veikia titano suvirinimo kokybę

Taip pat svarbu patalpos sąlygos. Skersiniai oro srautai gali sutrikdyti apsauginį dujų sluoksnį. Drėgmė ir ore sklendintys šlifavimo dulkių dalelės gali nusėsti ant neseniai išvalytos sujungties. Šalia vykstantis frezavimas, dažymas, liepsnos pjovimas arba bendrasis šlifavimas padidina užteršimo tikimybę dar prieš tai, kol susidarys suvirinimo siūlė. Dar blogiau – netinkamas apatinės pusės apsauga gali sugadinti šaknį, tuo tarpu viršutinė siūlės dalis vis dar atrodytų tinkama.

• Bare-hand contact, sweat, grease, and oil
• Anglies plieno likutis ir įvairialygio šlifavimo dulkių mišinys
• Bendrai naudojami šepetėliai, įrankiai, šlifavimo įtaisai ir šlifavimo medžiagos
• Užteršti darbo stalai, spaustukai, tvirtinimo įtaisai ir sujungimo paviršiai
• Pripildymo strypas paliktas neapsaugotas po valymo
• Oro srautai, dujų nuotėkiai, turbulencija ir silpna apsauginės dujų priešingosios pusės padengimo aprėptis

Toks kontrolės lygis gali atrodyti griežtas, tačiau titanas tikrai reikalauja būtent tokio požiūrio. Kai metalas, pripildymo medžiaga ir aplinka tikrai yra švarūs, procesų pasirinkimas tampa daug lengvesnis įvertinti, nes įrenginys daugiau neprašomas slėpti paruošimo problemos.

Pasirinkite tinkamą titano suvirinimo procesą

Net švarus sujungimas vis tiek reikalauja proceso, kuris galėtų išlaikyti orą nuo karšto titano. Daugumai rankinių darbų tai reiškia TIG suvirinimą. Praktikoje dirbtuvėse titano TIG suvirinimas yra numatytasis variantas, nes jis suteikia geriausią kontrolę virškinimo temperatūrai, lašo dydžiui, pripildymo laikui ir apsaugai. Miller pastebi, kad titano vamzdžiai ir vamzdynai paprastai suvirinami nuolatinės srovės tiesioginės poliškumo (DCEN) režimu, todėl daugelis pirkėjų ieško tIG suvirinimo įrenginio kintamosios / nuolatinės srovės titanio šoninė darbo dalis priklauso daugiausia nuo patikimos nuolatinės srovės (DC) galios ir dujų apsaugos.

Kodėl TIG yra standartinis būdas suvirinti titano lyginius

TIG procese naudojamas netirpstantis volframo elektrodas, todėl lankas lengviau tiksliai išdėstyti. Tai ypač svarbu, kai užterštumo kontrolė yra viskas. Dujų lęšis pagerina dujų apsaugos srautą aplink volframą ir lydinį. Pakankama dujų apsaugos žiedo (cup) apimtis padeda apsaugoti lanko zoną. Vėlinamieji apsaugos įrenginiai (trailing shields) apsaugo karštą siūlę ir šilumos paveiktą zoną, kol ji vėsta. Vamzdžiuose ir vamzdynuose „Miller“ laiko atvirkštinį dujų pildymą (back purging) būtinu, todėl svarbiau tinkamai paruošti degiklį ir suplanuoti dujų pildymą nei siekti didelių viryklės techninių charakteristikų.

Kokias savybes reikėtų ieškoti TIG viryklėje, skirtoje titano lyginimui

Jei renkatės tIG viryklė titano lyginimui , dėmesį sutelkite į funkcijas, kurios užtikrina valdymą:

• Patikima nuolatinės srovės tiesioginės poliškumo (DCEN) išvestis
• Aukštos dažnio lanko paleidimas, kad volframas nelietų darbo paviršiaus
• Žemo stiprio valdymas ir impulsinis režimas, leidžiantis kontroliuoti šilumos įvedimą
• Degiklio konfigūracija, kuri leidžia naudoti dujų lęšius ir užtikrina stabilų dujų apsaugos tiekimą

Kintamosios srovės (AC) lydymas gali būti naudingas mišrių metalų dirbtuvėse, tačiau tai ne tas veiksnys, kuris užtikrina sėkmingą titano suvirinimą. MIG lydymas gali būti naudingas kitų metalų suvirinimui, tačiau čia jis dažniausiai nerekomenduojamas kaip pirmasis pasirinkimas, nes titanas labiau reikalauja tikslaus apsauginio dujų sluoksnio nei didelės nuotėkos našumo.

Kada titano lazerinis suvirinimas yra pagrįstas

A procesų palyginimas tarp TIG, MIG ir lazerinio suvirinimo rodo, kur lazerinis titano suvirinimas tinka geriausiai: tikslus gamybos procesas su stipria automatizacija, siauri siūlai ir mažas šilumos poveikis. Jis daug rečiau naudojamas kaip pirmasis rankinis metodas. Kai kuriems ploniems titano vamzdžiams ir vamzdynams sujungti autogeninis TIG suvirinimas taip pat gali būti pagrįstas, nes jis sumažina šilumos įvedimą ir pašalina papildomą užpildomąją medžiagą kaip vieną iš galimų užteršimo kelių.

Proceso pasirinkimas susiaurina galimybių ratą, tačiau pats metalas vis tiek nulemia detales. Titano suvirinimo specifika prasideda tik tada, kai renkamasi lygį, plastšumą ir papildomąjį metalą.

Atitikti titano lygį ir papildomąjį metalą

Švarus sujungimas ir tinkamai nustatyta TIG mašina vis tiek nepabaigia sprendimo priėmimo proceso. Titanas yra medžiagų šeima, o ne vienas universalių suvirinimo receptas, todėl lygio ir papildomojo metalo pasirinkimas lemia rezultatą tiek pat, kiek ir apsauginis dujų sluoksnis. Būtent čia daugelis titano suvirinimų pradeda skirstytis į gerus, geresnius ir rizikingus.

Komerciškai grynas titanas prieš titano lydinius

TWI titaną grupuoja į komerciškai puciaus titanas alfa lydiniai, alfa-betos lydiniai ir beta- turtingi lydiniai. Komerciškai gryni lydiniai, kurių titano kiekis yra apie 98–99,5 procento su nedidelėmis deguonies, azoto, anglies ir geležies priemaišomis, lengvai suvirinami lydymo būdu. Praktikoje juos dažnai laikoma patogesniais mokymosi pradžios taškais. Paplitę alfa-betos lydiniai, pvz., Ti-6Al-4V, taip pat plačiai naudojami virinant, ypač reikalaujančiose aplikacijose, tačiau jie parenkami dėl didesnio stiprio. Tai daro savybių pusiausvyrą svarbesnę, o ne mažesnę. TWI taip pat pažymi, kad alfa ir alfa-betos lydiniai virinami atleistos būklės, tuo tarpu lydiniai, turintys daug beta fazės, nesuvirinami lengvai.

Pagrindinė išvada paprasta. Komerciškai gryna medžiaga paprastai suteikia platesnį patogumo intervalą. Aukštesnio stiprio lydiniai vis tiek gali būti puikiai suvirinami, tačiau neatsargūs pildymo medžiagų pasirinkimai ir netikslūs procedūrų valdymo režimai greičiau sukelia lankstumo ir vientisumo nuostolius.

Kaip pasirinkti titano pildymo medžiagą

Daugumai darbų saugiausias pradžios taškas yra atitinkamas titano pildymo metalas. TWI pastebi, kad titanas ir jo lydiniai gali būti suvirinti naudojant atitinkamus pildymo metalus, o jo pavyzdžiai laikosi šios logikos: 2-asis laipsnis su ERTi-2, 5-asis laipsnis Ti-6Al-4V su ERTi-5, 23-asis laipsnis su ERTi-5ELI ir paladžiu turintys korozijai atsparūs laipsniai su jų atitinkamais pildymo metalais. Jei ieškote titano TIG virinimo strypų ar titano virinimo strypų, pradėkite nuo detalės brėžinyje nurodyto pagrindinio metalo laipsnio, tada paklauskite, ką detalė turi atlikti eksploatacijos metu. Korozijos atitikimas, mažo tarpinio elemento turinčios suvirintosios siūlės medžiaga ir tiksliai nustatyta plastinė deformacija gali būti svarbesnės nei siūlės išvaizda.

Todėl titano TIG virinimo strypai niekada neturėtų būti laikomi bendrojo paskirties laidais. Strypas, kuris tinka vienai titano grupei, gali būti netinkamas kitai grupei.

Kai atitinkamas pildymo metalas yra geriausias pradžios taškas

Atitinkamas pildymo medžiagos naudojimas dažniausiai yra geriausias sprendimas, nes tai leidžia išlaikyti metalurgiją paprastą. Tačiau čia yra vienas svarbus niuansas. TWI pažymi, kad aukštesnės stiprybės titano lydiniai kartais naudoja žemesnės stiprybės pildymo medžiagą, kad būtų pasiektas geresnis suvirintojo metalo plastumas. Vienas pavyzdys – nealytuotas ERTi-2, naudojamas su Ti-6Al-4V arba Ti-5Al-2,5Sn, kai tikslas – subalansuoti suvirinamumą, stiprybę ir deformuojamumą. Autogeniniai suvirinimai taip pat gali būti tinkami ploniems, glaudžiai prileisties jungtims. TWI teigia, kad autogeninis TIG suvirinimas gali būti taikomas pjūvio storiams mažesniems nei 3 mm. Vis dėlto, kai reikia užpildyti tarpą, kai reikia sustiprinimo arba kai jungtis turi atitikti tiksliau nustatytas savybes, saugesnis pasirinkimas yra naudoti pildymo medžiagą.

Taigi, skardos pasirinkimas yra tik pusė istorijos. Tikroji išbandymo sąlyga – po degikliu, kur turi būti nuolat išlaikoma tinkama detalės suklojimo tikslumas, dujinio apsauginio atmosferos užpildymo kokybė, laikinų siūlių vieta, papildomos medžiagos įvedimo laikas bei apsauginės dujų srauto tolygumas – viskas nuo lankinio iškrovos pradžios iki sušalusios siūlės.

Kaip žingsnis po žingsnio suvirinti titano detalių

Po degikliu titanas vertina ritmą ir baudžia dvejonę. Jei norite tIG suvirinimas su titano lydiniais sėkmingai: laikykite darbą vienu nuolatiniu grandininiu procesu: tikslus sujungimo paruošimas, patvirtintas dujinis išpūtimas, stabilus lankas, apsaugotas priedinis metalas, sklandus išėjimas ir apsauginis dujų sluoksnis, kuris lieka vietoje net po lanko išsijungimo. Miller rekomendacijos ir Gaminantis įmonė nurodo į tą pačią realybę: titanas nepatenkina, kai į orą pateksta įkaitęs metalas.

Žingsnis po žingsnio TIG suvirinimo seka titano lydiniams

1. Patvirtinkite sujungimo paruošimą. Įsitikinkite, kad kraštai švarūs, statmeni ir glaudžiai pritvirtinti vienas prie kito. Vamzdžiuose ir vamzdynuose glaudus sujungimas padeda apribojant deguonies patekimą ir sumažinti šilumos bei suvirinimo metalo kiekį, reikalingą sujungimui užbaigti.
2. Patikrinkite dujinio išpūtimo ir apsauginio dujų sluoksnio dengimą. Patikrinkite degiklio dujas, bet kokį užpakalinį apsauginį įrenginį ir šaknies pusės dujinį išpūtimą dėl nutekėjimų ar silpnos apsaugos. Prieš pradedant suvirinimą leiskite apsauginėms dujoms tekėti per 2–5 sekundes, kad suvirinimo zona būtų jau apsaugota.
3. Užtaisykite laikinuosius suvirinimus visiškai apsaugotoje aplinkoje. Laikinieji suvirinimai yra dalis galutinio suvirinimo, o ne trumpas kelias. Miller pastebi, kad juos reikia atlikti tokiomis pačiomis apsauginėmis ir švaros sąlygomis kaip ir galutinį suvirinimą.
4. Pradėkite lanką nepaliesti darbo paviršiaus. Naudokite aukštųjį dažnį lanko užvedimui, kad volframas niekada nelietų titano.
5. Sukurkite mažą lydymo lašą ir palaikykite lanką kontroliuojamą. Titanas lengvai lydosi, todėl neviršykite jo. Naudokite tik tiek šilumos, kiek reikia lydymo lašui sukurti, ir judėkite tolygiai į priekį.
6. Pridėkite papildomą medžiagą atsargiai. Naudokite švelnų palietimo metodą vietoj to, kad laikytumėte strypą lydymo lašo viduje. Visą laiką laikykite papildomos medžiagos galą apsauginio dujų apvalkale.
7. Kontroliuokite judėjimo greitį ir šilumos įvedimą. Gamintojas pastebi, kad titano vamzdžių suvirinimo metu paprastai gera rezultatai pasiekiami stumiant lydymo lašą lanku ir papildoma medžiaga. Jei siūlė pradeda per daug įkaitinėti, sustokite ir pataisykite padėtį vietoj to, kad priverstumėte siūlę tęsti.
8. Jeigu reikia, prieš tęsdami suvirinimą atkurkite švarumą. Jei kuris nors sluoksnis rodo užterštumą ar spalvos pasikeitimą, kurie turi būti pašalinti prieš tęsiant suvirinimą, sustokite, išvalykite paveiktą sritį ir tęskite tik tada, kai apsauga vėl bus visiškai kontroliuojama.
9. Užpildykite kraterį prieš sustodami. Švelniai ištraukite lanką, kad siūlės galas nebūtų įdubęs arba atviras.
10. Po lanko nutraukimo išlaikykite apsauginę dujų aplinką. Leiskite po sūdymo dujų srautui tęstis apie 20–25 sekundes arba tiek, kiek nustatyta technologinėje instrukcijoje, kad siūlė atvėstų žemiau temperatūros ribos, kurioje titanas lengvai reaguoja su oru.

Kaip pridėti pildomąją medžiagą, neužteršiant siūlės

Čia dažnai nepavyksta pirmieji bandymai. Prie titano TIG suvirinimo pildomosios medžiagos strypas turi būti tiek švarus, tiek apsaugotas dujomis. „Miller“ rekomenduoja nupjauti pildomosios medžiagos strypo galą tik prieš pradedant suvirinti, kad atskleistų šviežią metalą. Jei strypo galas palieka dujų apsaugos zoną, paliečia nešvarų paviršių arba lieka atviras per pertrauką, prieš pradėdami vėl – vėl nupjaukite jo galą. Tai gali atrodyti pernelyg atsargu, tačiau tai pigiau nei iškirpti užterštą siūlę.

Kaip baigti suvirinimą, neprarandant apsauginės dujų aplinkos

Baigiamasis apdorojimas yra taip pat svarbus kaip ir pradžia. Abu cituojami šaltiniai paaiškina, kad karštas titanas gali toliau reaguoti su deguonimi, kol atvės žemiau maždaug 500–800 °F (260–427 °C) diapazono. Tęskite dujų padavimą po lankinio suvirinimo pabaigos, vis dar laikydami liepsnos degiklį ir bet kokį užpakalinį apsauginį skydelį virš siūlės. Per anksti pašalinus degiklį, suvirintas jungtis, kuris prieš sekundę atrodė tvirtas, gali pasikeisti spalva dar prieš tai, kai detalė atvėstų tiek, kad būtų galima jos liesti.

Nebandykite nutraukti dujų apsaugos, kai lankas išsijungia. Titano siūlė ir šilumos paveikta zona vis dar reikalauja dujų apsaugos, kol jos atvėsta.

Jei mokytės kaip suvirinti titaną , ši seka yra praktinė pagrindinė procedūra. Likusi iššūkį kelia paruošimas, nes plonos lakštų, vamzdžių ir storesnių detalių suvirinimui reikia skirtingo dujų apsaugos, atramos ir degiklio dengimo laipsnio.

Titano TIG suvirinimo paruošimas pagal storį ir jungties tipą

Degiklio po juo vykstanti seka veikia tik tuo atveju, jei paruošimas atitinka jums priešais esančią detalę. Šiame titano TIG darbas su plonais lakštais, vidutinio storio dalimis ir vamzdžių sujungimais visi reikalauja tos pačios disciplinos, bet ne tos pačios įrangos akcentavimo. Pagrindas lieka nepakitęs: DCEN maitinimas, aukšto dažnio lankinio užvedimo sistema, smailus volframinių elektrodų galiukas, dujų lęšis ir apsauginė dujų aplinka, kuri apsaugo lydymo baseiną ir karštą siūlę po to, kai lankis jau pasislinko tolyn. „Miller“ pastebi, kad titano vamzdžiai ir vamzdeliai paprastai suvirinami naudojant DCEN, o žurnalas „The Fabricator“ pabrėžia, kad dujų lęšiai, užpakalinės apsauginės priemonės ir dujų nuvalymo kontrolė yra būtinos, o ne pasirinktinės. Jei palyginat titano suvirinimo įrenginio funkcijas, tai yra svarbiausios prioritetinės savybės.

Plonų titano lakštų paruošimo prioritetai

Plonas medžiagos sluoksnis reaguoja greitai. Tai skatina nustatyti mažą šilumos įvedimą, kietą atramą ir labai stabilų apsauginį dujų sluoksnį. Užtikrinkite glaudų sujungimą, kad nebūtų būtina užpildyti tarpų papildomu pripildymo medžiagos kiekiu ir papildoma šiluma. Švarus tvirtinimo įrenginys arba lygi atraminė paviršiaus plokštuma padeda išlaikyti detalę nejudančią nuo pat to momento, kai susidaro lydymosi balutė. Dirbant mažomis srovėmis nurodyta volframio elektrodų rekomendacija yra smailus 1/16 colio ar mažesnis elektrodas esant srovei mažiau nei 90 A, o vidutinėms srovėms – 3/32 colio. Dujinis lęšis čia ypač naudingas, nes jis išlygina dujų srautą virš mažos lydymosi balutės. Dujinio apsauginio vožtuvo („cup“) dydis turėtų būti pakankamai didelis, kad užtikrintų ramų dujų apsaugos sluoksnį be to, kad būtų nepatogu naudoti šalia sujungimo vietos. Jei reikia pripildymo medžiagos, jos skersmuo turėtų būti proporcingas lydymosi balutei ir lengvai tilpti į dujų apsaugos zoną.

Kaip titano vamzdžių suvirinimas keičia planą

Titano vamzdžių suvirinimas padidina riziką, nes sąnario vidus gali sugesti net tada, kai jo paviršius atrodo tinkamas. Abu šaltiniai laiko atbulinį dujų purškimą privalomu vamzdžių ir vamzdynų suvirinimui. Naudokite 100 % argoną degikliui ir atbuliniam dujų tiekimui, nebent rašytinė procedūra nurodo kitaip. Gamintojas rekomenduoja uodeginį apsauginį įrenginį ir pažymi, kad savo vamzdynų pavyzdyje nustatęs tiek degiklio, tiek uodeginio apsauginio įrenginio dujų srautą 20 CFH pasiekė stiprią apsaugą. Taip pat rekomenduojama leisti purškimo dujoms išstumti deguonį iš vamzdelio vidaus bent dešimt kartų prieš pradedant suvirinti. Taip pat svarbu naudoti švarias, nešvarias plastikines žarnas apsauginių dujų tiekimui vietoj guminių žarnų, kurios gali absorbuoti deguonį. Tiksli kvadratinė kraštų sutapimo paruošta, švarūs spaustukai, pozicionierius arba stabilus darbo stalas bei laikinosios suvirinimo siūlės, padarytos tokiomis pačiomis apsauginėmis sąlygomis kaip ir galutinė suvirinimo siūlė, visi padeda išlaikyti šaknies apsaugą.

Kas sunkesniems pjūviams reikia geriau kontroliuoti apsaugą

Kai pjūvio storis didėja, problema mažiau susijusi su lašo susidarymu ir daugiau – su ilgesniu karštosios zonos apsaugojimu. Tai paprastai reiškia platesnį apsauginį gaubtą, tiksliau suprojektuotą tvirtinimo įrenginį ir stipresnį šaknies apsaugos planą atviruose sujungimuose. Paprastai pradedama naudojant atitinkamą pildomąją medžiagą, tačiau pildomosios medžiagos skersmuo gali būti padidintas tik tuo atveju, jei didėja sujungimo tūris ir reikalaujama srovė. Volframo elektrodų dydis taip pat didėja kartu su srove, o minėtose rekomendacijose virš 200 A srovės naudojami 1/8 colio elektrodai. Oro aušinimo degikliai gali būti naudojami esant srovei iki apytiksliai 150 A, tuo tarpu vandens aušinimo degikliai tampa patrauklesni, kai srovė, suvirinimo trukmė ar jungties pasiekiamumas pradeda neigiamai veikti patogumą ir kontrolę. „The Fabricator“ taip pat pažymi, kad kai kurie titano gaminių, kurių storis viršija 1/8 colio, gali naudotis išankstine ar po suvirinimo šildymo procedūromis, tačiau tai turi būti nurodyta rašytinėje procedūroje, o ne remiantis spėlionėmis.

Šie nustatymo pasirinkimai retai lieka nepastebėti. Jie matomi iš suvirintos jungties spalvos, šaknies būklės, poringumo ir trapumo, todėl titano suvirinimas dažnai tiksliai parodo, kuris nustatymo elementas buvo praleistas.

Problemos su titano suvirinimo spalva ir porėtumu šalinimas

Aukščiau nurodyti nustatymo pasirinkimai retai nepavyksta nepastebimai. Titanas paprastai atskleidžia problemas per suvirinimo spalvą, šaknies būklę ir siūlės elgesį. Švarus sidabrinis siūlės sluoksnis rodo, kad apsauginis dujų sluoksnis išlaikytas. Mėlynas, pilkas arba kreidinis suvirinimas dažniausiai reiškia, kad metalas buvo veiktas oro, kai jis vis dar buvo per karštas. Porėtumas ir trapus elgesys rodo į drėgmę, aliejų, nešvarų pildomąjį metalą, silpną dujų išplovimą arba užterštą apsauginę dujas. TWI ir Chalco Titanium rekomendacijos nuolat grįžta prie tos pačios tiesos: dauguma nesėkmingų titano suvirinimų yra užterštumo problemos, tik skirtingais apsireiškimais.

Ką suvirinimo spalvos atskleidžia apie apsauginių dujų kokybę

TWI laiko suvirinimo spalvą vienu iš greičiausių gamyklinės gamybos aikštelės rodiklių, nurodančių atmosferos dujų įsiskverbimą. Esant idealiam apsauginiam dujų sluoksniui, suvirinimas turėtų likti švelnus ir sidabrinis. Švelniai šiaurės ir tamsiai šiaurės atspalviai rodo nedidelį užterštumą ir paprastai yra leistini. Tamsiai mėlynas atspalvis signalizuoja stipresnį užterštumą ir gali būti arba nebūti leistinas, priklausomai nuo eksploatavimo sąlygų. Švelniai mėlynas, pilkas ir milteliškai baltas atspalviai laikomi nepriimtinais. TWI taip pat pažymi, kad nedidelis spalvos pasikeitimas tolimiausioje šilumos poveikio zonos kraštinėje paprastai neturi reikšmės.

Tai daro spalvą naudinga, bet ne stebuklinga. Daugiapakopiuose suvirinimuose tik paviršiaus išvaizda negali įrodyti, kad suvirinimas yra tvirtas, nes bet kuri užteršta sluoksnio dalis taip pat gali paveikti vėlesnius suvirinimo etapus.

Kaip diagnozuoti poringumą, sukeltą embrittlement (kietėjimo) ir užpakalinės pusės užterštumą

Kai titano suvirinimas atrodo neteisingai, defektą reikia sekti iki jo priežasties – užteršimo. Vandens ir aliejaus ar nešvaraus paviršiaus vandenilis gali sukelti poringumą. Deguonies ir azoto įsisavinimas gali sušinti ir padaryti trapų suvirinimą bei šalia esančią šilumos poveikio zoną. Silpnas šaknies apsauginis dujų sluoksnis gali sukelti nuošalės oksidaciją net tada, kai priekinė dalis atrodo tinkama. Nešvarūs pirštinukai, pildomieji strypai, tvirtinimo įtaisai ir bendrai naudojami įrankiai gali sukelti nedidelius, bet brangius vietinius defektus.

Kodėl MIG ir skirtingų metalų titano jungtys yra ribotos

Žmonės dažnai klausia: ar galima suvirinti titaną MIG suvirinimo aparatu? Šioje vietoje pateikti šaltiniai rodo, kad MIG metodas taikomas titanui, tačiau tik kaip dujų apsaugos procesas su labai griežta užteršimo kontrolėmis. TWI sąraše tarp apsaugotų lankinio suvirinimo metodų nurodomi TIG, MIG ir plazminis TIG, o Chalco aprašo MIG kaip greitesnį, bet sudėtingesnį valdyti metodą, nes apsaugos kontrolė tampa reikalaujamesnė. Realiose gamyklose: titano suvirinimas MIG metodu paprastai yra specializuotas pasirinkimas, o ne lengviausias pradžios taškas.

Taigi, ar galima suvirinti titano lydinį mig metodų? ? Taip, kai kuriose aplikacijose, tačiau jis yra mažiau atlaidus nei TIG metodas, kai dar tik tobulėjate apsauginės dujos naudojimo įgūdžiuose. Jei dirbtuvėse jau kyla problemų dėl mėlynų siūlių, nešvaraus šaknies ar poringumo, keičiant suvirinimo procesą šakninės priežastys neišspręsiamos.

Paieškos, pvz., ar galima suvirinti titaną su plieno lydiniu? ir ar galima suvirinti titaną su nerūdijančiu plienu? reikia taikyti tokį patį atsargumo lygį. Šio straipsnio remiamasis literatūros šaltinis susitelkia į titano ir titano lydinių suvirinimą kontroliuojamomis inertinėmis apsauginėmis dujomis. Jame nėra pateikta informacijos apie šiuos nevienalyčius sujungimus kaip apie įprastus vienalyčių medžiagų dirbtuvėse atliekamus suvirinimus, todėl juos neturėtų būti vertinama kaip įprastinį titano TIG suvirinimą.

Trikties šalinimas grąžina procesą po kontrolės. Nusprendžiant, ar suvirintas junginys iš tikrųjų priimtinas, reikia griežčiau įvertinti galutinį gaminį, ypač jo veidinę pusę, šaknį ir kraterį, kur titanas dažniausiai rodo paskutinį trikties požymį.

Tikrinkite titano suvirintus junginius ir žinokite, kada reikia pasinaudoti išorinėmis paslaugomis

Taisytas suvirinimo sujungimas vis dar turi įrodyti savo patikimumą detales. Titanio suvirinimuose vizualinė apžiūra prasideda nuo to, ką galima pamatyti: siūlės veido spalva, šaknies spalva, laikinieji suvirinimai, kraterio būklė ir ar detalė išlaikė formą. Metalpiping pateikta vizualinė spalvų lentelė ypač naudinga, nes titanio suvirinimai aiškiai atskleidžia dujų apsaugos kokybę.

Vizualinės titanio suvirinimų apžiūros kontrolinė sąrašas

Jei klausiate, ar titanis gali būti suvirinamas tikriems gamybos tikslams, tai yra būtent šis kontrolinis taškas, kuris atsako į šį klausimą:

• Siūlės veido spalva lieka ryškiai sidabrinė, švelniai šiaudinė ar tamsiai šiaudinė. Tai priimtinos ribos, nurodytos minėtoje vizualinėje instrukcijoje.
• Apatinės (neveido) pusės išvaizda taip pat yra apsaugota – ji neturėtų būti matomai tamsesnė ar labiau oksiduota nei veido pusė.
• Laikinieji suvirinimai, pradžios ir pabaigos taškai bei galutinis krateris atitinka likusią siūlės dalį, o ne rodo staigų spalvos pasikeitimą.
• Nėra milteliškos baltos nuosėdos, nėra pilkos paviršiaus spalvos ir nėra vietų, kurios būtų „nušluostytos“ šepetėliu, slepiant originalios siūlės išvaizdą.
• Detalės pritaikymas ir išdėstymas vis dar atrodo teisingi, be akivaizdaus iškraipymo, kuris keistų montavimo vietą.
• Išlaikykite originalią paviršiaus būseną, kol peržiūra nebus baigta. Pirmiausia šlifuojant ar šepečiuojant galima paslėpti tai, kas įvyko tikrinant titano suvirinimą.

Raudonosios vėliavos, reiškiančios, kad detalė neturėtų būti išsiųsta

Paprasčiausiam „taip“ ar „ne“ sprendimui priimti saugiausia yra sidabrinės iki šiaudinės spalvos riba. Mėlynos, violetinės, mėlynos ir geltonos kombinacijos, pilkai mėlynos, pilkos ir baltos spalvos rodo didesnį užterštumą, kaip nurodyta „Metalspiping“ nurodymuose. Baltas – blogiausias atvejis, nes jis rodo alfa sluoksnį, laisvą titano oksido nuosėdą, kuri susidaro, kai inertinės dujų apsauga stipriai sutrinka. Tokiomis sąlygomis paveiktas medžiagos sluoksnis turi būti pašalintas ir iš naujo suvirintas, o ne leidžiamas toliau naudoti tik dėl to, kad suvirinimo siūlės forma atrodo tinkama. Ta pati atsargumo priemonė taikoma, kai šakninis suvirinimo sluoksnis yra nusidažęs, kai laikomosios suvirinimo vietos tamsesnės nei pagrindinė suvirinimo siūlė arba kai krateris rodo vėlyvą apsauginių dujų praradimą.

Kada kvalifikuotas gamybos partneris yra geriausias pasirinkimas

Kai kurie darbai greitai išauga už paprasto stendinio patikrinimo ribų. Saugos kritiškos detalės, pakartotiniai automobilių gamybos partijų rinkiniai, tikslūs vamzdynų surinkimai ir detalės, kurioms reikalinga sekamumas, dažniausiai reikalauja daugiau nei trumpo vizualinio patikrinimo. Ar titanas gali būti suvirintas įmonėje? Taip. Tačiau kai nuoseklūs titano suvirinimai yra svarbūs nuo pirmojo maketo iki nuolatinės gamybos, kontroliuojamas gamybos partneris dažnai yra protingesnis sprendimas. Pavyzdžiui, Shaoyi Metal Technology pateikia tokį gamybos pagrindą, kurio pirkėjai ieško kritiškose automobilių pramonės užduotyse: IATF 16949 standarto atitinkama specializuota gamyba, statistinės proceso valdymo (SPC) metodais paremtas procesų kontrolė bei parama nuo maketo iki mastelio padidinimo gamyboje. Tokia sistema yra svarbi tada, kai proceso nuoseklumas yra taip pat svarbus kaip pirmasis sėkmingas suvirinimas.

Titanas reikalauja kontrolės, o ne spėliojimų. Jei spalva neteisinga, tai reiškia, kad procesas buvo neteisingas.

Titano suvirinimo DUK

1. Kaip suvirinti titaną, kad jis nepasidarytų mėlynas?

Raktas – kiekvieną karštą vietą apsaugoti nuo oro prieš, per ir po lankinio išlydymo. Mėlynas atspalvis dažniausiai reiškia, kad suvirintas jungtis, šilumos paveikta zona ar šakninis sluoksnis prarado dujų apsaugą, kol dar buvo karšti. Kad to išvengtumėte, dėmesingai išvalykite suvirinimo siūlę, laikykite lanką trumpą, užtikrinkite pastovią degiklio padėtį, naudokite dujų purškimą iš apačios, kai atskleidžiama šakninis sluoksnis, ir pratęskite dujų tiekimą po suvirinimo tiek ilgai, kad siūlė saugiai atvėstų.

2. Ar titano TIG suvirinimui naudojate kintamąją (AC) ar nuolatinę (DC) srovę?

Dauguma titano TIG suvirinimų atliekama nuolatinės srovės režimu su elektrodu neigiamai (DCEN), o ne kintamosios srovės (AC) režimu. Daugelis pirkėjų ieško AC/DC suvirinimo įrenginių, nes jie taip pat gali suvirinti aliuminį, tačiau pats titanas daugiausia reikalauja stabilios nuolatinės srovės išvesties, švaraus aukšto dažnio paleidimo, žemo stiprio reguliavimo ir degiklio konfigūracijos, kuri palaiko dujų lęšį ir stiprią dujų apsaugą.

3. Kokį pildomąjį strypą turėtumėte naudoti titano TIG suvirinimui?

Pradėkite parinkdami pildomąjį medžiagą, atitinkančią pagrindinės metalo šeimos reikalavimus, tada patvirtinkite detalės eksploatacijos poreikius. Komerciškai grynas titanas dažnai naudoja atitinkamą pildomąją medžiagą, o kai kurie stipresni lydiniai gali naudoti kitą variantą, kai reikia geresnio suvirinimo lankstumo. Taip pat svarbu, kad titano TIG suvirinimo strypai būtų švarūs, sausi ir apsaugoti nuo pirštų antspaudų, dulkių ir nešvaraus darbo stalo.

4. Ar galima suvirinti titaną MIG suvirintuvu?

Taip, tačiau tai paprastai yra specializuotas pasirinkimas, o ne lengviausias pradėti procesas. MIG suteikia mažiau valdymo kiekvienam lydymo lašui nei TIG, o titanas taip greitai reaguoja su oru, kad netikslūs apsauginiai dujų padavimai, laidų užterštumas ar nepakankama šaknies apsauga gali greitai sugadinti suvirinimą. Daugumai rankinių dirbtuvių darbų TIG yra saugesnis ir labiau atlaidus procesas.

5. Kada titano suvirinimą reikėtų perduoti gamybos partneriui?

Išorinės įmonės paslaugos turi prasmės, kai darbas reikalauja pakartotinės kokybės, viršijančios vieną sėkmingą suvirinimą, ypač saugos kritiniams komponentams, vamzdžių surinktuvams, automobilių gamybai ar sekamoms gamybos serijoms. Šiuose atvejuose kontroliuojamas gamybos partneris gali nuolatines sąlygas užtikrinti švarumui, apsaugai nuo išorės poveikių, tikrinimui ir dokumentavimui geriau nei bendroji gamybos patalpa. Naudingas orientyras – tiekėjas, toks kaip Shaoyi Metal Technology, kuris siūlo IATF 16949 sertifikuotą gamybos palaikymą, statistinio proceso valdymo (SPC) pagrindu paremtą procesų kontrolę bei galimybę nuo prototipo kurti visą gamybos ciklą.