Titan là kim loại có hoạt tính hóa học rất cao, có ái lực lớn với các loại khí như oxy, hydro và nitơ ở nhiệt độ cao, đặc biệt là trong quá trình hàn titan, khả năng này càng mạnh khi nhiệt độ hàn tăng. Thực tế đã chứng minh rằng nếu quá trình hấp thụ và hòa tan titan và oxy, hydro, nitơ và các loại khí khác không được kiểm soát trong quá trình hàn, chắc chắn sẽ mang lại khó khăn lớn cho quá trình hàn các mối hàn titan.
MỘT: Lời nói đầu
Những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, đặc biệt là với sự đi sâu cải cách và mở cửa, xây dựng kinh tế của đất nước tôi đã có những tiến bộ to lớn. Đồng thời, đất nước tôi cũng đã có những tiến bộ to lớn trong việc hàn đường ống và các dự án khác. Hàn titan là một loại hàn tương đối phổ biến. Trong quá trình hàn titan, cách thực hiện tốt công tác kiểm soát chất lượng hàn của nó có ảnh hưởng rất quan trọng đến màu sắc của mối hàn hàn titan. Do tính trực quan của màu hàn titan, việc nghiên cứu mối quan hệ giữa màu mối hàn titan và chất lượng hàn có ý nghĩa rất lớn. Trong bài báo này, tác giả thảo luận về mối quan hệ giữa chất lượng hàn titan và màu sắc của mối hàn titan dựa trên nhiều năm nghiên cứu về kiểm soát chất lượng và quy trình hàn titan cùng kinh nghiệm làm việc thực tế, hy vọng sẽ có một lượng nghiên cứu nhất định trong lĩnh vực này. hiệu quả.
HAI Ảnh hưởng của đặc tính titan đến quá trình hàn titan
1. Tác dụng của Oxy và Nitơ
Oxy và nitơ xen kẽ trong titan, làm biến dạng mạng tinh thể titan, tăng khả năng chống biến dạng, tăng cường độ và độ cứng, nhưng làm giảm độ dẻo và độ dai. Việc chứa oxy và nitơ hàn trong mối hàn là không có lợi và nên tránh.
2. Tác dụng của hydro
Sự gia tăng của hydro sẽ làm độ bền va đập của kim loại hàn titan giảm mạnh, trong khi độ dẻo sẽ giảm một chút và hydride sẽ khiến mối hàn giòn.
3. tác động của carbon
Ở nhiệt độ phòng, cacbon hòa tan trong titan dưới dạng các khe hở, làm tăng độ bền và giảm độ dẻo, nhưng không rõ ràng như oxy và nitơ. Khi hàm lượng cacbon vượt quá độ hòa tan, TiC cứng và giòn được hình thành, phân bố theo mạng lưới và dễ bị nứt. Tiêu chuẩn quốc gia quy định Hàm lượng cacbon của titan và hợp kim titan của nó không được vượt quá 0.1%. Trong quá trình hàn, ô nhiễm dầu của phôi và dây hàn có thể làm tăng hàm lượng cacbon, vì vậy cần phải làm sạch trong quá trình hàn.
BaPhân tích khả năng hàn của Titan
Titan có khả năng hàn tốt. Do có độ dẫn nhiệt nhỏ (0.041Cal/độ ·cm·s), kim loại titan chỉ nóng chảy trong phạm vi cháy hồ quang và có tính lưu động tốt; hơn nữa, nó có hệ số giãn nở nhiệt nhỏ (8,6×10-6/độ, nhỏ hơn nhiều so với thép cacbon), giúp cải thiện đáng kể khả năng hàn của kim loại titan.
BốnMối quan hệ giữa màu mối hàn và chất lượng mối hàn titan
1. Sự thay đổi màu sắc của mối hàn ống titan và hợp kim titan và cơ chế phát sinh khuyết tật của nó
Các khuyết tật đường hàn và cơ chế tạo ra ống titan và hợp kim titan như sau. Khi hàn ống titan, lớp bảo vệ khí argon do đèn hàn hồ quang argon tạo ra chỉ có thể bảo vệ hồ hàn khỏi tác hại của không khí, và nó sẽ không ảnh hưởng đến mối hàn đông đặc và các khu vực xung quanh ở trạng thái nhiệt độ cao không có tác dụng bảo vệ, trong khi mối hàn ống titan và các khu vực xung quanh ở trạng thái này vẫn có khả năng hấp thụ nitơ và oxy mạnh trong không khí. Oxy được hấp thụ từ 400 độ, nitơ được hấp thụ từ 600 độ và các loài không khí chứa một lượng lớn nitơ và oxy.
Theo mức độ oxy hóa tăng dần, màu sắc của mối hàn ống titan thay đổi và tính dẻo của mối hàn giảm. Trắng bạc (không bị oxy hóa) vàng kim (TiO, titan bắt đầu hấp thụ hydro ở khoảng 250 độ C. Bị oxy hóa nhẹ) xanh lam (bị oxy hóa nhẹ bởi Ti2O3) xám (bị oxy hóa mạnh bởi TiO2).
2. Chất lượng hàn titan có thể được đánh giá bằng màu sắc của bề mặt hàn titan
Kiểm tra màu sắc và độ cứng khác nhau của mối hàn titan như sau
(1) Thực nghiệm đã chứng minh rằng khi màu của mối hàn càng đậm, tức là mức độ oxy hóa của mối hàn càng tăng, độ cứng của mối hàn càng tăng. Qua thử nghiệm của thí nghiệm ngang hàng, độ cứng của kim loại titan càng tăng, chẳng hạn như oxy và nitơ trong mối hàn. Và các chất có hại khác tăng lên, làm giảm đáng kể chất lượng hàn.
(2) Khả năng hàn của titan có mối quan hệ rất quan trọng với các tính chất hóa học và vật lý của nó, nhưng điểm mấu chốt là trong trường hợp nhiệt độ cao, hoạt động cao của titan dễ bị ô nhiễm bởi không khí và các hạt của nó giãn nở khi được nung nóng. Khi mối hàn nguội đi, nó tạo thành một pha giòn. Điểm nóng chảy của titan rất cao, có thể đạt tới 1668 ± 10 độ, tốn nhiều năng lượng hơn thép hàn. Đồng thời, các tính chất hóa học của titan tương đối hoạt động và dễ tương tác với O và H hơn nhiều so với thép, và nó sẽ sắc nét khi ở trên 60 độ. hợp chất. Ở 100 độ, một lượng lớn H và O được hấp thụ và khả năng hòa tan H lớn hơn hàng chục nghìn lần so với thép, từ đó tạo ra titan hydride, làm giảm mạnh độ dẻo dai. Các tạp chất khí làm tăng xu hướng nứt nguội và nứt chậm, làm tăng khả năng xảy ra vết khía. Do đó, độ tinh khiết của khí argon để hàn không được thấp hơn 99,99%, độ ẩm không được cao hơn 0,039% và hàm lượng hydro của dây hàn phải dưới 0,002%. Hệ số truyền nhiệt của titan bằng 1/2 so với thép và quá trình chuyển đổi từ đến xảy ra ở 882 độ C. Bất kể nhiệt độ cao đến đâu, các hạt phát triển nhanh chóng và hiệu suất giảm đáng kể. Do đó, nhiệt độ phải được kiểm soát chặt chẽ, đặc biệt là hàn. Thời gian lưu trú ở nhiệt độ cao trong chu trình nhiệt. Không có vấn đề về vết nứt nóng và vết nứt giữa các hạt khi hàn titan, nhưng có vấn đề về độ xốp, đặc biệt là khi hàn + hợp kim.
NămNhững cân nhắc khi hàn titan
Dựa trên những nghiên cứu trên, kim loại titan cần chú ý những vấn đề sau khi hàn:
1. Trong quá trình hàn titan, khu vực hàn và khu vực nhiệt độ cao sau khi hàn phải được bảo vệ nghiêm ngặt để tránh không khí lọt vào khu vực hàn và khu vực nhiệt độ cao ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng mối hàn cần thiết.
2. Rãnh hàn phải được gia công cơ học (không được phép mài);
3. Nên tránh hàn điểm và nên sử dụng phương pháp hàn hồ quang tần số cao.
4. Tránh xử lý nhiệt sau hàn; nếu cần phải xử lý nhiệt sau hàn thì nhiệt độ xử lý nhiệt phải nhỏ hơn 650 độ.
Sáulời kết luận
Kiểm soát chất lượng hàn titan có ảnh hưởng rất quan trọng đến màu mối hàn titan. Đồng thời, chất lượng hàn titan cũng có thể được đánh giá theo màu mối hàn titan. Có một mối quan hệ rất quan trọng giữa hai điều này.
