Sudarea cu plasmă a tuburilor de titan
Do you know what elements are called "super materials"? In fact, this element is the 9th most abundant element and the 7th most abundant metal found in the Earth's crust, and it is titanium. The origin of the name can be traced back to Titan (son of the goddess of the earth in Greek mythology). Titanium is a low-density (a little over half that of steel) and high-strength metal with great corrosion resistance. Therefore, it is often referred to as a "superhero". Just for the record, it must have been surprising to you that it wasn't discovered until 1791.
Există multe tehnici de sudare a titanului și a aliajelor de titan folosind o varietate de tehnici, cum ar fi sudarea cu plasmă. De asemenea, trebuie să fi auzit că tuburile de titan sunt populare pentru rezistența sa, rezistența la coroziune, densitatea scăzută, duritatea ridicată și multe alte proprietăți excelente. Atunci când sunt aliate cu aluminiu sau vanadiu, tuburile de titan pot prezenta o rezistență mai mare, păstrând în același timp avantajele de greutate. Aceste aspecte îl fac materialul de alegere la nivel mondial pentru industria navală, aerospațială (avioane comerciale și militare) și industria chimică.
Likewise, you may have a lot of questions about welding titanium tubing. So, let's dive into plasma welding of titanium tubes.
Ce este sudarea cu plasmă?
Sudarea cu plasmă se referă la o tehnologie de sudare cu arc lichid. Piesa de prelucrat este topită prin furnizarea unui gaz ionizat termic cu energie mare-numit plasmă și se formează un arc electric între electrodul de wolfram (ne-consumabil) și piesa de prelucrat. Principiul de lucru al sudării cu arc cu plasmă este tăierea termică, care necesită o sursă de curent continuu cu putere mare-. Temperaturile arcului pot ajunge până la 33,000 grade, menținând în același timp presiunea scăzută, temperatura ridicată și concentrația ridicată de căldură cu gaz de protecție. În plus, procesul de sudare este însoțit de echipamente, tehnici și testare adecvată pentru a asigura o bună fuziune sau o calitate a sudurii.
De ce să-l folosești pentru a suda tuburi de titan?
Sudarea tuburilor de titan poate fi destul de complicată, deoarece materialul devine foarte reactiv la temperaturi ridicate și poate afecta negativ integritatea totală a sudurii, în funcție de impuritățile conținute. Cu toate acestea, sudarea cu arc cu plasmă poate fi utilă în această situație. Motivul este că sudarea cu arc cu plasmă are un aport de căldură mai mic, viteze de sudare și de deplasare mai rapide și un nivel mai ridicat de calitate metalurgică decât tehnicile de sudare cu gaz inert de tungsten utilizate anterior.
Ce dimensiune de țeavă poți suda?
Modul găuri de cheie și modul de fuziune sunt două moduri diferite de operare utilizate în sudarea cu arc cu plasmă. Modul gaură mică este utilizat la debite mai mari de gaz de plasmă și curenți de arc atunci când jetul de plasmă poate pătrunde în îmbinare după deplasarea metalului topit și formarea găurilor mici. Este posibil să utilizați acest model pentru toate metalele comerciale, inclusiv tuburile de titan între 1,6 mm și 13 mm.
Modul de sudare, pe de altă parte, poate fi utilizat convenabil la curenți de arc mai mici pentru tuburile de titan și alte metale comerciale, la fel de subțiri ca 0,050 mm până la 3,2 mm într-o singură trecere. În același timp, modul de topire cu mai multe treceri este potrivit pentru grosimi de peste 6,4 mm. În schimb, grosimile și intervalele de grosime pot varia în funcție de metalul utilizat. În esență, tijele de umplutură sunt folosite pentru a suda materiale groase, astfel încât să puteți suda cu ușurință grosimi mari de metal.
Ce este materialul de sudare?
Materialul de sudare pe care îl utilizați aici este tubul de titan. Deoarece fiecare element are proprietățile sale mecanice și chimice unice, tehnicile sau etapele variază în funcție de metalul utilizat pentru a asigura calitatea sudurii. Iată câteva proprietăți teoretice oferite de tuburile de titan:
Proprietăți de sudare a titanului
Ce tip de mașină este folosit?
S-ar putea să vă întrebați ce tip de echipamente și utilaje sunt folosite pentru sudarea cu arc cu plasmă. Tehnologia folosește surse de energie de joasă densitate, generatoare (înaltă frecvență), pistole de sudură, electrozi (ne{0}}consumabile), controlere cu plasmă și gaz de protecție, alimentatoare pentru sârmă de umplere sau cabluri, perii de sârmă etc.
În plus, aparatele de sudură utilizate în sudarea cu arc cu plasmă sunt fie DC, fie AC. Rețineți că motoarele de curent continuu pot oferi performanțe excelente, deoarece căldura furnizată este controlabilă datorită curentului de curent continuu. Deși sunt rentabile, sudorile AC nu sunt de cea mai bună calitate, deoarece folosesc curent alternativ, astfel încât cantitatea de căldură transferată variază în timp.
Ce ar putea merge prost?
Several factors can affect the weldability of titanium tubing. As you know, the titanium tube is heated during welding, so at temperatures above 500-600 degree , it is more likely to combine with oxygen, nitrogen, carbon or hydrogen present in the air, resulting in a decrease in mechanical properties such as the metal's Ductility and toughness. Other welding defects include porosity, slag inclusions, undercuts, incomplete fusion and incomplete penetration. All of these failures can occur during the welding process and can affect the quality of the weld.
Ce este o sudură de calitate?
Dacă doriți să obțineți o sudură de calitate, trebuie să înțelegeți ce este o sudură de calitate. Ulterior, aici menționăm câteva cerințe de bază pentru denumirea unei îmbinări ca sudură de calitate.
Produsul este completat cu precizie conform dimensiunii designului.
Acest produs oferă rezistența și funcționalitatea necesare.
Aspectul cusăturii de sudură atinge nivelul necesar.
Margele nu contin deformari, fisuri sau gauri.
Rezistența îmbinării sudate este considerată a fi egală cu rezistența metalului de bază.
Relația dintre eficiența îmbinării, rezistența îmbinării sudate și rezistența metalului de bază poate fi exprimată ca eficiență a îmbinării=rezistența îmbinării sudate/rezistența metalului de bază.
Cum se asigură calitatea sudurii?
Când folosiți tuburi de titan ca material de sudare, calitatea este garantată în doar câțiva pași. Acestea pot include, dar nu se limitează la următorii pași.
Aplicați metil etil cetonă printr-o cârpă fără scame-pentru a îndepărta contaminarea suprafeței (ulei, murdărie, praf și rugină) de pe tubulatura de titan. Lăsați solventul să se evapore complet.
Îndepărtați calamul, care, dacă nu este îndepărtat, va duce la suduri mai slabe. Pentru aceasta, puteți folosi o pilă din carbură sau o unealtă de debavurat cu carbură.
Știi că tubul de titan trebuie acoperit complet cu gaz de protecție, astfel încât să poți folosi argon pur. Cu toate acestea, un amestec de argon heliu 75/25 este cel mai bun pentru o bună penetrare. De altfel, azotul și hidrogenul pot fi de asemenea incluse în amestec.
Metalul de umplutură este preferat atunci când grosimea tubului de titan depășește 0,010 inchi. Asigurați-vă că metalul de umplutură trebuie să aibă aceleași proprietăți ca și metalul de bază.
Trebuie luat în considerare și efectul ciclurilor de încălzire/răcire asociate procesului de sudare asupra proprietăților mecanice ale tubului de titan.
Sudurile de înaltă calitate pot fi realizate cu sudarea plată, care este recomandată în toate tehnicile de sudare cu arc și asigură suduri de înaltă calitate la rate mari de depunere. Are ca rezultat, de asemenea, un bazin de topire mai mare, care are ca rezultat viteze mai lente de solidificare și răcire, permițând gazului să scape din ansamblu și, în cele din urmă, inhibă porozitatea.
Un alt punct pe care trebuie să îl luați în considerare este grosimea tubului. Pe măsură ce grosimea tubului crește, parametrii îmbinării devin mai critici. Prin urmare, adâncimea corespunzătoare a teșirii pe ambele părți ale îmbinării și zona tamponului dintre teșituri sunt responsabile pentru calitatea lipirii.
Cum sunt testate sudurile?
Sudurile sunt testate folosind tehnici adecvate în condiții de mediu strict controlate. NDT (testare non-distructivă) este utilizată pe scară largă pentru a evalua sudurile și include de obicei teste precum inspecția vizuală, particule magnetice, lichid penetrant, curent turbionar, emisie acustică, ultrasunete și radiografie. Inspectați sudurile pentru distribuția uniformă a materialului de sudare, fără contaminare, fără porozitate, îmbinări etanșe, etanșe-și rezistență adecvată. Îmbinările sudate sunt testate conform standardelor menționate într-una din secțiunile de mai sus.
ultimele cuvinte
Tuburile din titan au aplicații comerciale într-o varietate de industrii de înaltă-tehnologie și precizie. Prin urmare, înțelegerea capacității sale de lipire este crucială. Prin urmare, multe procese de sudare sunt utilizate pe scară largă pentru sudarea tuburilor de titan, cum ar fi GTAW, GMAW, LBW, RW și EBW, pentru a numi câteva. Sudarea cu arc cu plasmă sau cu plasmă este, de asemenea, una dintre ele și este o tehnică frecvent utilizată la sudarea tuburilor de titan. Principiile de bază ale acestui proces sunt aceleași pentru toate metalele. Cu toate acestea, există unele metode și tehnici care variază în funcție de materialul de sudare pentru a asigura o bună calitate a sudurii.
