Causes des défauts de soudage des tubes en titane
Oxydation et contamination : Le titane est sensible à l’oxygène et réagit facilement avec l’oxygène à haute température pour former des oxydes. Pendant le processus de soudage, si des mesures de protection appropriées ne sont pas prises, l'oxygène de l'air peut provoquer l'oxydation de la surface du titane et la formation d'un film d'oxyde, affectant ainsi la qualité du soudage. De plus, la zone de soudage peut être contaminée, par exemple en raison de la présence d'impuretés dans le matériau de soudage ou dans l'environnement.
Gradient de température : Le titane a une conductivité thermique élevée et formera un gradient de température important pendant le soudage. Les gradients de température peuvent conduire à des concentrations de contraintes et à la formation de fissures thermiques, en particulier dans les zones à refroidissement rapide.
Capture d'hydrogène : Le titane est un matériau qui absorbe facilement l'hydrogène. Pendant le processus de soudage, si de l'hydrogène est absorbé dans le titane, cela peut entraîner une fragilisation par l'hydrogène causée par la capture de l'hydrogène. La fragilisation par l'hydrogène peut conduire à la formation de fissures.
Changements structurels : Le titane est sujet à la croissance des grains et aux changements structurels à haute température. Cela peut entraîner une réduction de la résistance dans la zone de soudure, affectant ainsi les performances globales de la soudure.
Contraintes résiduelles : Les contraintes résiduelles générées lors du processus de soudage peuvent provoquer des déformations et des fissures du tube en titane. Cela peut être dû à un refroidissement rapide, à des coefficients de dilatation thermique différents des matériaux et à un retrait non uniforme lors du soudage.
Les défauts de soudage des tubes en titane sont causés par la couche protectrice de gaz argon formée par le pistolet de soudage à l'arc sous argon lors du soudage des tubes en titane. La zone environnante n'a aucun effet protecteur, mais la soudure du tuyau en titane et sa zone environnante dans cet état ont toujours une forte capacité à absorber l'azote et l'oxygène de l'air. L'oxygène commence à être absorbé à 400 degrés et l'azote à 600 degrés. L'air contient une grande quantité d'azote et d'oxygène.
À mesure que le degré d'oxydation augmente progressivement, la couleur de la soudure du tuyau en titane change et la plasticité de la soudure diminue. Blanc argenté (non oxydé) Jaune doré (TiO, le titane commence à absorber l'hydrogène à environ 250 degrés. Légèrement oxydé) Bleu (Ti2O3 légèrement oxydé) Gris (TiO2 fortement oxydé).
L'uniformité de la composition chimique des lingots en alliage de titane est la garantie fondamentale de la fiabilité des matériaux traités et des pièces coupantes en alliage de titane avec de bonnes performances.
En ce qui concerne les alliages de titane existants, les principaux éléments d'alliage sont Al, Mo, Sn, Si, Zr, Cr, Cu, V et Fe. Il est très nécessaire de comprendre et de maîtriser les règles de répartition de ces éléments d'alliage dans le lingot dans des conditions de fusion et de cristallisation à l'arc consommable sous vide, et de prendre les mesures de procédé appropriées pour assurer leur répartition uniforme dans le lingot.
Des tests anatomiques ont été réalisés sur cinq espèces de titane : Ti-6Al-4V, Ti-2.5Cu, Ti-6.5Al-3.5Mo{{8 }}.5Sn-0.3Si, Ti-2.5Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.25Si et Ti{{19 }}.5 Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-6.3Si lingot d'alliage, étudiez la distribution des éléments d'alliage dans différentes conditions de fusion et explorez les méthodes de ségrégation et d’élimination de l’élément Cu en alliage d’aluminium.
Les éléments en alliage de tube de titane sont divisés en plusieurs parties et ajoutés à l'éponge de titane lors de la pression sur le bloc d'électrode unitaire. Les électrodes consommables d'une diagonale de 450 mm sont soudées à partir de blocs d'électrodes de l'unité interne. Les électrodes consommables ont été fondues une fois et refondues deux fois dans un four à arc consommable blanc sous vide, et trois tests de refusion ont été effectués. Selon les caractéristiques de la structure cristalline des lingots d’acier de four à arc électrique consommables sous vide, une lingotière d’acier typique a été disséquée. Tronqué. Sur le dessus du profil, percez des trous tous les 30-50 mm de diamètre avec un foret de φ1,5 mm pour analyser la teneur maximale en éléments d'alliage. Fusion sous vide (1 × 10 ^ (-3) mmHg) et remplissage d'argon (pression 80-120 mmHg), pouvoir de fusion élevé et faible, et tests comparatifs de lingots de φ220 mm et φ622 mm ont été réalisés sur Ti{ {10}}Alliage .5Cu.
Afin de réduire l'apparition de ces défauts, certaines mesures doivent être prises, telles que l'utilisation d'un gaz inerte pour la protection pendant le processus de soudage, le contrôle de la vitesse de soudage et du gradient de température, le préchauffage de la pièce pour réduire le gradient de température, l'utilisation de matériaux de soudage appropriés. , en adoptant des procédés de soudage appropriés, etc. De plus, un contrôle strict de la teneur en hydrogène pendant le soudage et un traitement thermique approprié après le soudage sont également des moyens importants pour réduire les défauts.
