0
Уникальность свойств титана требует создания особых условий сварки.
Металл обладает высокой прочностью, легкостью, устойчивостью к коррозии. Температура плавления титановых сплавов составляет 1468 C — 1830 C, жаропрочность — до 500 градусов. Но при разогревании до 400 C поверхностный слой металла вступает в химическую реакцию с кислородом, азотом, водородом. А при достижении температуры 800С увеличивается зернистость и пористость металла. Даже небольшое количество примеси водорода в сплаве значительно ухудшает его свойства.
Условия процесса
Поэтому сварку титановых сплавов необходимо производить в строго изолированных условиях. Причем защищать от окислителей приходится не только рабочую зону, но и другие части детали, которые нагреваются в процессе до 400 C. В ходе сварки важно обеспечить условия, чтобы время нагревания кромки было максимально коротким.
Вид защиты от воздуха определяется размерами свариваемых изделий. Это может быть струя инертного газа, выходящая из горелки, различные накладки, закрывающие детали или специальная изолирующая камера. Камеры бывают локальные, когда в них погружаются только свариваемые элементы, и обитаемые. В последнем случае сварщики также находятся внутри камеры в защитных скафандрах.
Подготовка к сварке
Качество сварного шва во многом зависит от подготовки кромки деталей и сварной проволоки. Поверхности титановых деталей покрыты оксидно-нитридной пленкой, которую необходимо зачистить. Удаление окисла производится путем механической чистки и вытравливания в смеси соляной кислоты, воды и фторида натрия. Перед сваркой необходимо довести до металлического блеска не только поверхность кромок, но и участки деталей на расстоянии 20 мм от стыка.
Способы сварки
Для соединения изделий из титана применяют ручную или автоматическую дуговую сварку. Кроме этого особой популярностью пользуется сварка под флюсом в защитной среде аргона.
При организации процесса автоматическим методом используют плавящиеся электроды с постоянным электрическим током обратной полярности. Необходимо обеспечить режим мелкокапельного переноса металла на кромку. В качестве защиты применяется чистый гелий или смесь гелия 80% и аргона 20%.
Ручная дуговая сварка производится вольфрамовыми электродами постоянным током прямой полярности. При толщине свариваемых деталей не более 3 мм допускается небольшой зазор, в этом случае процесс проводят без присадочных материалов. При использовании присадочного материала используют сплав сходный с составом основного изделия, толщина электрода равна толщине кромки.
При сварке на флюсе используют электродную проволоку 2-5 мм. Место шва покрывается плотным слоем флюсового порошка. По мере сгорания флюса от пламени электродуги образуется облако инертного газа, которое прикрывает и сварочную ванну, и пространство около стыка. В результате модифицирующего влияния флюса структура шва получается более мелкозернистой, чем при сварке в среде инертного газа.
При строгом соблюдении технологии швы будут обладать такими же противокоррозийными свойствами, как и основной сплав. В противном случае, место соединения будет хрупким и менее устойчивым к коррозии.
