Dificultats i solucions en la soldadura d'aliatges de titani
El titani és un element químic metàl·lic amb símbol químic Ti i nombre atòmic 22. L'aliatge de titani també és un material metàl·lic important. S'utilitza àmpliament en aeroespacial, equips mèdics, indústria química i altres camps a causa del seu pes lleuger, alta resistència i bona resistència a la corrosió. Tanmateix, a causa de les propietats especials dels aliatges de titani, hi ha alguns reptes i possibles defectes de soldadura durant el procés de soldadura.
Soldar aliatges de titani és relativament difícil. Les seves dificultats de soldadura i possibles defectes es reflecteixen principalment en els aspectes següents:
Fenomen de fragilitat:
Els aliatges de titani reaccionen fàcilment amb l'oxigen, el nitrogen, l'hidrogen i altres impureses de l'atmosfera a altes temperatures, provocant una fragilitat a alta temperatura i reduint la plasticitat i la duresa de les juntes soldades. Per evitar la fragilitat, s'ha de controlar l'atmosfera durant la soldadura i la puresa dels materials que es processen.
Esquerdes de soldadura:
L'aparició d'esquerdes de soldadura en aliatges de titani està relacionada amb l'estrès i el contingut d'hidrogen. Per tant, s'ha de controlar l'estrès durant el procés de soldadura per evitar el sobreescalfament i el refredament ràpid del material, i assegurar-se que la zona de soldadura estigui seca i neta.
Porus de soldadura:
Durant el procés de soldadura, a causa de la reacció entre l'aliatge de titani i els òxids, els porus de soldadura es produeixen fàcilment, reduint així la resistència i el segellat de la junta soldada. Preste atenció al control del contingut d'oxigen de la protecció del gas argó i dels materials de soldadura per garantir que l'àrea de soldadura estigui seca i neta.
Per evitar els problemes anteriors durant la soldadura, s'han de prendre mesures de prevenció de defectes rellevants.
1. Seleccioneu el procés de soldadura i el cable de soldadura adequats i seleccioneu el mètode de soldadura adequat segons el material i les impureses del metall base d'aliatge de titani.
2. Utilitzeu gas protector d'alta qualitat per assegurar-vos que la puresa no sigui inferior al 99,99%.
3. Netegeu i processeu bé el metall base i el cable de soldadura abans de soldar per evitar esquerdes i capes intercalades.
4. Durant el procés de soldadura, s'han de prendre mesures adequades de protecció del gas argó per a la piscina fosa i la zona afectada per la calor de la soldadura per garantir la qualitat de la soldadura.
Preparació abans de la soldadura:
Tractament superficial: tractament físic de la superfície d'aliatge de titani, inclòs el sorra, el granallat i el poliment, per eliminar la brutícia superficial i la capa d'òxid. Això millora la qualitat i la fiabilitat de la soldadura.
Tractament químic: utilitzeu productes químics com àcids i àlcalis per dissoldre i eliminar la brutícia i els òxids a la superfície dels aliatges de titani. Els tractaments químics ajuden a millorar la qualitat i les característiques de les juntes soldades.
Neteja i seca: assegureu-vos que la zona de soldadura estigui seca i neta per evitar defectes com els porus. Utilitzeu correctament forns d'assecat o equips de calefacció per garantir la temperatura i la humitat adequades a l'entorn de soldadura.
Mètodes de soldadura més utilitzats:
Soldadura per arc de plasma: escalfament i fusió d'aliatges de titani mitjançant un arc de plasma d'alta energia, normalment utilitzant un arc de corrent continu. La soldadura per arc de plasma té una alta densitat d'energia i una velocitat de soldadura ràpida, i és adequada per a plaques d'aliatge de titani més gruixudes i peces de soldadura grans.
Soldadura d'arc de tungstè de gas (soldadura GTAW): mètode de soldadura d'arc que utilitza un elèctrode de tungstè sense fusió per a la soldadura. Quan es realitza la soldadura GTAW, l'àrea de soldadura està protegida de la contaminació atmosfèrica amb un gas de protecció (generalment gasos inerts com l'argó) i la soldadura (metall d'aportació) s'acostuma a utilitzar al mateix temps.
Soldadura per arc metàl·lic (soldadura MIG): mètode de soldadura semiautomàtic o totalment automàtic que utilitza gas argó per protegir la zona de soldadura. La soldadura MIG és fàcil d'operar i és adequada per soldar plaques gruixudes d'aliatge de titani i peces estructurals grans.
Soldadura per arc de tungstè (soldadura TIG): l'elèctrode de tungstè s'utilitza per generar un arc per escalfar i fondre l'aliatge de titani, i la zona de soldadura està protegida per gas argó. La soldadura TIG té una gran qualitat de soldadura i capacitats de control, i és adequada per a plaques primes i soldadura de precisió.
Soldadura per raigs d'electrons al buit: ús de feixos d'electrons per escalfar i fondre aliatges de titani en condicions de buit. La soldadura per feix d'electrons al buit té una alta velocitat de soldadura i una alta qualitat de soldadura, i és adequada per a peces estructurals d'aliatge de titani més gruixudes.
