ความท้าทายในเชื่อมไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมไม่ได้อยู่ที่การทำงานของ "การเชื่อม" แต่อยู่ที่ความไวของวัสดุต่อก๊าซที่เกิดปฏิกิริยาอย่างมาก การเชื่อมไททาเนียมที่ผ่านการรับรองเป็นความพยายามทางวิศวกรรมอย่างเป็นระบบที่เกี่ยวข้องกับผลรวมของวัสดุศาสตร์ การป้องกันแก๊ส และคุณสมบัติของขั้นตอนการเชื่อม เบี้ยประกันภัยที่จ่ายไปนั้นแสดงถึงต้นทุนในการรักษา "สภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน-ในโซนที่มีอุณหภูมิสูง-"
01 กลไก:
ปฏิกิริยาเคมีที่อุณหภูมิสูง ที่อุณหภูมิห้อง ไทเทเนียมอาศัยฟิล์มออกไซด์ที่พื้นผิวหนาแน่นเพื่อรักษาความเสถียร เมื่ออุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 400 องศา เนื่องจากวงจรความร้อนระหว่างการเชื่อม ไทเทเนียมจะเริ่มดูดซับออกซิเจนและไนโตรเจนอย่างมีนัยสำคัญ ที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 องศา จะดูดซับไฮโดรเจน เกิดเป็นสารประกอบเปราะ เช่น TiO₂, TiN และ TiH₂ ในวิกฤตยิ่งกว่านั้น ออกซิเจน ไนโตรเจน และไฮโดรเจน-ในฐานะองค์ประกอบคั่นระหว่างหน้า-จะละลายในโครงผลึกไทเทเนียม ทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของโครงตาข่าย ส่งผลให้มีความแข็งเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและความเหนียวลดลงอย่างมาก การยืดตัวสามารถลดลงจากประมาณ 20% ในโลหะฐานเหลือน้อยกว่า 2% และยังอาจทำให้เกิดการเปราะของไฮโดรเจนและการแตกร้าวที่ล่าช้าอีกด้วย ดังนั้น ในการเชื่อมด้วยไทเทเนียม การป้องกันจึงไม่ได้จำกัดอยู่เพียงบ่อหลอมเหลวเท่านั้น แต่ยังขยายครอบคลุมถึงโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-ที่สูงกว่า 350 องศา
02 ระบบป้องกัน:
ระบบป้องกันก๊าซสาม-ชั้นใช้อาร์กอนบริสุทธิ์เพื่อสร้างการป้องกันสามชั้น: หัวเชื่อมหัวเชื่อมช่วยปกป้องด้านหน้าของสระหลอมเหลว โล่ต่อท้ายช่วยยืดระยะเวลาการป้องกันด้านหน้า และการไล่ล้างกลับช่วยปกป้องรากของรอยเชื่อม เมื่อจำเป็น สภาพแวดล้อมจะถูกแยกออกโดยใช้ห้องที่เต็มไปด้วยอาร์กอน-หรือห้องปิดผนึกเฉพาะที่ ตามข้อกำหนดของก๊าซ ความบริสุทธิ์เชิงปริมาตรของอาร์กอนไม่ควรน้อยกว่า 99.99% (ความบริสุทธิ์เกรด 1) ข้อกำหนดเกรดอากาศยานและการปลูกถ่ายทางการแพทย์-ต้องมีความบริสุทธิ์ไม่น้อยกว่า 99.999% จุดน้ำค้างไม่สูงกว่า -40 องศา และปริมาณออกซิเจนในพื้นที่การเชื่อมที่ควบคุมต่ำกว่า 50 ppm ควรควบคุมอินพุตความร้อนระหว่าง 10 ถึง 20 กิโลจูล/ซม. โดยมีอุณหภูมิระหว่างทางไม่เกิน 150 องศา เพื่อป้องกันไม่ให้เมล็ดหยาบและมีการเจริญเติบโตมากเกินไป
03 ใน-การประเมินไซต์:
เมื่อการวิเคราะห์ก๊าซออนไลน์ไม่พร้อมใช้งาน สีพื้นผิวของรอยเชื่อมและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน-จะถือเป็นเกณฑ์-ที่ตรงที่สุดสำหรับการประเมิน สีเงิน-สีขาวเหมาะสมที่สุด ซึ่งบ่งบอกถึงสีธรรมชาติของไทเทเนียมโดยแทบไม่มีออกซิเดชัน สีเหลืองอ่อนถึงสีเหลืองทองบ่งบอกถึงการเกิดออกซิเดชันเล็กน้อยและเป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป สีน้ำเงิน-สีม่วงถึงสีน้ำเงินเข้มบ่งบอกถึงการเกิดออกซิเดชันที่สำคัญ ซึ่งต้องมีการประเมินหรือกำจัดชั้นออกไซด์ก่อนการใช้งานอย่างจำกัด สีเทา-สีขาวบ่งบอกถึงการเกิดออกซิเดชันอย่างรุนแรง ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลเสื่อมลงอย่างมาก และวัสดุควรถือเป็นเศษซาก
04 มาตรฐานและการยอมรับ
คุณสมบัติขั้นตอนการเชื่อมเป็นไปตามมาตรฐาน ASME BPVC Volume IX สำหรับการเชื่อมแผ่นเหล็กหุ้มไทเทเนียม- วัสดุสิ้นเปลืองในการเชื่อมจะถูกจับคู่กับโลหะฐาน-ตัวอย่างเช่น GR2 สอดคล้องกับ ERTi-1/ERTi-2-ตาม AWS A5.16 และ GB/T 3623 ปริมาณรวมขององค์ประกอบการติดตาม (O + N + H) ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด (น้อยกว่า 0.015% สำหรับวัสดุเกรดการบินและอวกาศ) ; ปริมาณไฮโดรเจนในการเชื่อมจะต้องไม่เกิน 150 ppm (100 ppm สำหรับเกรดการบินและอวกาศ) ตามที่กำหนดตามมาตรฐาน ASTM E1409 การป้องกันและควบคุมการปนเปื้อนจะต้องปฏิบัติตาม "ข้อห้ามสามประการ": ห้ามสัมผัสมือโดยตรง ห้ามใช้เครื่องมือที่ทำจากเหล็กคาร์บอน และไม่มีสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT) จะต้องดำเนินการตาม NB/T 47013 รวมถึงการทดสอบการทะลุทะลวง (PT) และการทดสอบด้วยภาพรังสี (RT)
อีเมล:garychen3215@hotmail.com
ที่อยู่: No.35, Baoti Rd, เมือง Baoji, มณฑลส่านซี, จีน
ติดต่อ: นายแกรี่เฉิน
โทรศัพท์: +86-917-8883215
มือถือ/WhatsApp: +86 13092900605
