Titaaniputkien plasmahitsaus
Tiedätkö, mitä elementtejä kutsutaan "supermateriaaleiksi"? Itse asiassa tämä elementti on yhdeksänneksi runsain elementti ja seitsemänneksi runsain metalli, joka löytyy maankuoresta, ja se on titaania. Nimen alkuperä voidaan jäljittää Titaniin (maan jumalattaren poika kreikkalaisessa mytologiassa). Titaani on matalatiheyksinen (hieman yli puolet teräksestä) ja korkean lujuuden metalli, jolla on suuri korroosionkestävyys. Siksi sitä kutsutaan usein "supersankariksi". Tiedoksi vain, että oli varmasti yllättävää, että se löydettiin vasta vuonna 1791.
Titaani- ja titaaniseosten hitsaamiseen on monia tekniikoita, joissa käytetään erilaisia tekniikoita, kuten plasmahitsaus. Samoin sinun on täytynyt kuulla, että titaaniputki on suosittu sen lujuuden, korroosionkestävyyden, alhaisen tiheyden, korkean sitkeyden ja monien muiden erinomaisten ominaisuuksien vuoksi. Alumiinilla tai vanadiinilla seostettaessa titaaniputket voivat osoittaa suurempaa lujuutta säilyttäen samalla painoetunsa. Nämä näkökohdat tekevät siitä laivanrakennus-, ilmailu- ja avaruusteollisuuden (kaupalliset ja sotilaalliset ilma-alukset) ja kemianteollisuuden valitseman materiaalin maailmanlaajuisesti.
Samoin sinulla voi olla paljon kysymyksiä titaaniputkien hitsauksesta. Joten sukellaan titaaniputkien plasmahitsaukseen.
Mikä on plasmahitsaus?
Plasmahitsauksella tarkoitetaan nestekaarihitsaustekniikkaa. Työkappale sulatetaan syöttämällä korkeaenergistä lämpöionisoitua kaasua, jota kutsutaan plasmaksi, ja volframielektrodin (ei-kulutettava) ja työkappaleen välille muodostuu sähkökaari. Plasmakaarihitsauksen toimintaperiaate on lämpöleikkaus, joka vaatii suuritehoisen tasavirtalähteen. Kaaren lämpötila voi nousta jopa 33 000 °C:seen säilyttäen samalla matalan paineen, korkean lämpötilan ja korkean lämpöpitoisuuden suojakaasulla. Tämän lisäksi hitsausprosessiin liittyy laitteita, tekniikoita ja asianmukaista testausta hyvän fuusio- tai hitsauslaadun varmistamiseksi.
Miksi käyttää sitä titaaniputkien hitsaamiseen?
Titaaniputkien hitsaus voi olla melko monimutkaista, koska materiaali muuttuu erittäin reaktiiviseksi korkeissa lämpötiloissa ja voi myös vaikuttaa negatiivisesti hitsin yleiseen eheyteen sisältämistä epäpuhtauksista riippuen. Plasmakaarihitsauksesta voi kuitenkin olla hyötyä tässä tilanteessa. Syynä on se, että plasmakaarihitsauksella on pienempi lämmönsyöttö, nopeampi hitsaus ja matkanopeudet sekä korkeampi metallurginen laatu kuin aiemmin käytetyillä volframin inerttikaasuhitsaustekniikoilla.
Minkä kokoisen putken voit hitsata?
Avaimenreikätila ja fuusiotila ovat kaksi erilaista toimintatapaa, joita käytetään plasmakaarihitsauksessa. Pientä reikätilaa käytetään suuremmilla plasmakaasuvirtauksilla ja kaarivirroilla, kun plasmasuihku voi tunkeutua niveleen sulan metallin syrjäyttämisen ja pienten reikien muodostamisen jälkeen. Tätä mallia on mahdollista käyttää kaikkiin kaupallisiin metalleihin, mukaan lukien titaaniputket, joiden pituus on 1,6 mm - 13 mm.
Hitsaustilaa voidaan toisaalta käyttää kätevästi titaaniputkien ja muiden kaupallisten metallien alemmilla kaarivirroilla, jotka ovat yhtä ohuita kuin 0,050 mm - 3,2 mm yhdessä läpäisyssä. Samalla monivaiheinen sulatustila soveltuu yli 6,4 mm: n paksuuksiin. Sen sijaan paksuus- ja paksuusalueet voivat vaihdella käytetyn metallin mukaan. Pohjimmiltaan täytetankoja käytetään paksujen materiaalien hitsaamiseen, joten voit hitsata suuria metallipaksuuksia helposti.
Mikä on hitsausmateriaali?
Tässä käyttämäsi hitsausmateriaali on titaaniputki. Koska jokaisella elementillä on omat ainutlaatuiset mekaaniset ja kemialliset ominaisuutensa, tekniikat tai vaiheet vaihtelevat hitsin laadun varmistamiseen käytetyn metallin mukaan. Tässä on joitain titaaniputkien tarjoamia teoreettisia ominaisuuksia:
Hitsauksen titaaniominaisuudet
Minkä tyyppistä konetta käytetään?
Saatat ihmetellä, minkä tyyppisiä laitteita ja koneita käytetään plasmakaarihitsauksessa. Teknologia käyttää pienitiheyksisiä virtalähteitä, generaattoreita (korkeataajuuksia), hitsauspolttimia, elektrodeja (ei-kulutustarvikkeita), plasma- ja suojakaasuohjaimia, täyttölangan tai kaapelin syöttölaitteita, lankaharjoja jne.
Lisäksi plasmakaarihitsauksessa käytettävät hitsauskoneet ovat joko DC- tai AC-hitsauslaitteita. Vaikka ac-hitsaajat ovat kustannustehokkaita, ne eivät ole parasta laatua, koska ne käyttävät vaihtovirtaa, joten siirretyn lämmön määrä vaihtelee ajan myötä.
Mikä voisi mennä pieleen?
Useat tekijät voivat vaikuttaa titaaniletkun hitsattavuuteen. Kuten tiedätte, titaaniputki kuumennetaan hitsauksen aikana, joten yli 500-600 ° C: n lämpötiloissa se yhdistyy todennäköisemmin ilmassa olevaan hapeen, typpeen, hiileen tai vetyyn, mikä johtaa mekaanisten ominaisuuksien, kuten metallin sitkeyden ja sitkeyden, vähenemiseen. Muita hitsausvirheitä ovat huokoisuus, kuonasulkeumat, alitukset, epätäydellinen fuusio ja epätäydellinen tunkeutuminen. Kaikki nämä viat voivat tapahtua hitsausprosessin aikana ja voivat vaikuttaa hitsin laatuun.
Mikä on laadukas hitsaus?
Jos haluat saada laadukkaan hitsauksen, sinun on ymmärrettävä, mikä on laadukas hitsaus. Myöhemmin mainitsemme tässä joitain perusvaatimuksia nivelen nimeämiseksi laadukkaaksi hitsiksi.
Tuote valmistuu tarkasti suunnittelukoon mukaan.
Tämä tuote tarjoaa tarvittavan vahvuuden ja toiminnallisuuden.
Hitsauman ulkonäkö saavuttaa vaaditun tason.
Helmet eivät sisällä muodonmuutoksia, halkeamia tai reikiä.
Hitsatun liitoksen lujuuden katsotaan olevan yhtä suuri kuin epäjalo metallin lujuus.
Liitostehokkuuden, hitsatun liitoslujuuden ja epäjalojen metallien lujuuden välinen suhde voidaan ilmaista niveltehokkuudena = hitsatun liitoksen lujuutena / epäjalo metallin lujuutena.
Miten varmistetaan hitsin laatu?
Kun käytät titaaniputkia hitsausmateriaalina, laatu taataan vain muutamassa vaiheessa. Näitä voivat olla muun muassa seuraavat vaiheet.
Levitä metyylietyyliketoni nukkattoman liinan läpi poistaaksesi pintakontaminaation (öljy, lika, pöly ja ruoste) titaaniputkista. Anna liuottimen haihtua kokonaan.
Poista asteikko, joka, jos sitä ei poisteta, johtaa heikompiin hitseihin. Tätä varten voit käyttää karbiditiedostoa tai kovametallien purseenpoistotyökalua.
Titaaniputki on peitettävä kokonaan suojakaasulla, jotta voit käyttää puhdasta argonia. Argon heliumin 75/25 seos on kuitenkin paras hyvään tunkeutumiseen. Muuten typpi ja vety voidaan myös sisällyttää seokseen.
Täyteaine on suositeltavaa, kun titaaniputken paksuus ylittää 0.010 tuumaa. Varmista, että täyteaineella on samat ominaisuudet kuin epäjalolla metallilla.
On myös otettava huomioon hitsausprosessiin liittyvien lämmitys-/jäähdytysjaksojen vaikutus titaaniputken mekaanisiin ominaisuuksiin.
Laadukkaat hitsit voidaan saavuttaa tasaisella hitsauksella, jota suositellaan kaikissa kaarihitsaustekniikoissa ja joka takaa korkealaatuiset hitsit korkeilla laskeumanopeuksilla. Se johtaa myös suurempaan sulaan altaaseen, mikä johtaa hitaampaan kiinteytymiseen ja jäähdytysnopeuksiin, jolloin kaasu pääsee ulos yhtyeestä ja lopulta estää huokoisuutta.
Toinen asia, joka sinun on otettava huomioon, on putken paksuus. Kun putken paksuus kasvaa, liitosparametrit muuttuvat kriittisemmiksi. Siksi oikea viistosyvyys liitoksen molemmilla puolilla ja viisteiden välinen tyynyalue ovat vastuussa juotteen laadusta.
Miten hitsejä testataan?
Hitsit testataan asianmukaisilla tekniikoilla tiukasti valvotuissa ympäristöolosuhteissa. NDT:tä (Ei-tuhoisa testaus) käytetään laajalti hitsien arviointiin, ja se sisältää tyypillisesti testejä, kuten silmämääräinen tarkastus, magneettinen hiukkanen, nestemäinen tunkeutuja, pyörrevirta, akustinen päästö, ultraääni ja röntgenkuvaus. Tarkista hitsit hitsien tasaisen jakautumisen varalta, ei kontaminaatiota, huokoisuutta, tiukkoja liitoksia, vuodonkestäviä ja asianmukaista lujuutta. Hitsatut liitokset testataan yhdessä edellä mainituista osista mainittujen standardien mukaisesti.
viimeiset sanat
Titaaniputkilla on kaupallisia sovelluksia useilla korkean teknologian ja tarkkuusteollisuuden aloilla. Siksi sen juotettavuuden ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää. Siksi monia hitsausprosesseja käytetään laajalti titaaniputkien hitsaamiseen, kuten GTAW, GMAW, LBW, RW ja EBW, muutamia mainitakseni. Plasmakaari- tai plasmahitsaus on myös yksi niistä ja on yleisesti käytetty tekniikka titaaniputkien hitsauksessa. Tämän prosessin perusperiaatteet ovat samat kaikille metalleille. On kuitenkin joitain menetelmiä ja tekniikoita, jotka vaihtelevat hitsausmateriaalin mukaan hyvän hitsauslaadun varmistamiseksi.
