Phân tích quy trình hàn hồ quang Argon hợp kim titan và kiểm soát chất lượng

Chất lượng bề mặt của mối hàn và dây hàn quyết định trực tiếp đến tính chất cơ học của mối hàn. Trước khi hàn, mẫu thử và dây hàn phải được xử lý rửa bằng axit, sau đó tráng bằng nước sạch và sấy khô. Sau đó, việc hàn phải được tiến hành ngay. Nếu không có điều kiện rửa axit, có thể sử dụng các dung môi hữu cơ như axeton, etanol, cacbon tetraclorua hoặc metanol để lau cẩn thận rãnh của tấm titan và các khu vực trong phạm vi 50 mm ở cả hai mặt, bề mặt của dây hàn và các bộ phận của dụng cụ cố định tiếp xúc với tấm titan, loại bỏ triệt để vảy oxit, vết dầu và các chất hữu cơ khác.

Đối với hàn hồ quang titan và hợp kim titan, nên chọn nguồn điện hàn hồ quang argon DC có đặc tính bên ngoài giảm dần và chức năng khởi động hồ quang tần số cao-. Để tránh đường hàn bị oxy hóa hoặc nhiễm bẩn trong quá trình làm mát, máy hàn nên được đặt ở thời gian trễ cấp khí không dưới 15 giây. Trong ví dụ này, máy hàn hồ quang argon xung dòng điện trực tiếp biến tần IGBT loại WSM-315 được chọn, có thể đáp ứng các yêu cầu trên.

Vật liệu hàn

hànThông số quy trình và điểm kiểm soát

Thông số quy trình hợp lý là chìa khóa để đảm bảo chất lượng hàn. Trong quá trình vận hành, cần kiểm soát chính xác tốc độ và vận tốc dòng khí argon để tránh dòng chảy hỗn loạn làm suy yếu tác dụng bảo vệ. Hàn khí trơ vonfram thủ công thích hợp để hàn các tấm titan mỏng và các tấm titan dày-trung bình. Chỉ cần lựa chọn các thông số phù hợp là có thể đạt được chất lượng hàn đạt yêu cầu. Ngoài ra, tất cả các quy trình làm sạch phải được hoàn thành càng sớm càng tốt và việc hàn phải được tiến hành kịp thời để ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp.

Khi hàn titan và hợp kim titan, khả năng mối nối tạo ra vết nứt nóng là cực kỳ thấp. Điều này là do vật liệu chứa rất ít tạp chất như lưu huỳnh, phốt pho và cacbon, khó hình thành các eutecti-có điểm nóng chảy{2}}thấp và phạm vi nhiệt độ kết tinh hiệu quả là hẹp, với một lượng nhỏ độ co ngót khi đông đặc. Tuy nhiên, vết nứt nguội có thể xảy ra ở vùng ảnh hưởng nhiệt{4}}, biểu hiện là chỉ xuất hiện vài giờ hoặc thậm chí lâu hơn sau khi hàn, do đó được gọi là vết nứt muộn.

Sự hình thành các vết nứt chậm có liên quan chặt chẽ đến hoạt động của hydro: Trong quá trình hàn, hydro khuếch tán từ-bể nóng chảy có nhiệt độ cao đến vùng ảnh hưởng-nhiệt độ nhiệt{2}}thấp hơn, làm tăng hàm lượng hydro trong khu vực này. Nó tạo thành các pha TiH₂ giòn, đồng thời, các hợp chất hydro kết tủa, gây ra ứng suất vi mô lớn do giãn nở thể tích. Ngoài ra, các nguyên tử hydro tích tụ ở những vùng có ứng suất-cao, cuối cùng dẫn đến hình thành và lan truyền vết nứt.

Độ xốp là một khuyết tật phổ biến khác trong hàn hợp kim titan. Nguyên nhân cơ bản của nó cũng liên quan đến hydro. Độ hòa tan của hydro trong -Ti cực kỳ thấp, chỉ khoảng 0,002% (phần khối lượng) ở nhiệt độ phòng. Khi mối hàn hoặc vùng chịu ảnh hưởng nhiệt- nguội xuống dưới 300 độ, hydro bão hòa quá- sẽ kết tủa dưới dạng titan hydrua (pha), kèm theo sự giãn nở thể tích và ứng suất giữa các hạt. Điều này có thể gây ra các vết nứt nhỏ giữa các hạt. Những vết nứt vi mô này, dưới tác dụng của lực bên ngoài, sẽ mở rộng thành các vết nứt vĩ mô và sự hiện diện của độ xốp làm giảm đáng kể độ bền mỏi của mối nối.

Tóm lại, chìa khóa thành công của hàn hợp kim titan nằm ở-làm sạch mối hàn trước, ngăn chặn quá trình oxy hóa và hấp thụ hydro trong suốt quá trình, bảo vệ-khí argon có độ tinh khiết cao, thiết kế rãnh hợp lý và kiểm soát quy trình chính xác. Hàn khí trơ vonfram thủ công kết hợp với bảo vệ tấm phủ được che chắn là một giải pháp hiệu quả trong thực tiễn kỹ thuật hiện nay, có thể tạo ra các mối hàn chất lượng cao một cách ổn định, đáp ứng yêu cầu sử dụng.