Сварка титана и его сплавов
Титан обладает высокой
прочностью, вплоть до температур 450—500 °С, при
низкой плотности и высокой коррозионной стойкостью.
Технический титан содержит примеси, в том числе газы
— кислород, азот и водород, которые в разной степени
повышают прочность и снижают пластичность и вязкость
металла. В сварных швах они вызывают образование
холодных трещин.
Особенности сварки титана в том, что зона сварки и
обратная сторона корня шва нуждаются в надежной
защите от вредного воздействия атмосферного воздуха.
Еще в процессе сварки необходимо стремиться, чтобы
время нагрева свариваемых деталей было минимальным.
Дополнительные затруднения при сварке создает
высокая склонность титана к росту зерна при нагреве
до температур выше 880 °С и парообразование.
Качество сварных соединений во многом определяется
технологией подготовки кромок деталей и титановой
проволоки под сварку. Оксидно-нитридную пленку,
которая образуется после горячей обработки
полуфабрикатов, удаляют механической обработкой и
последующим травлением металла в течение 5—10 мин
при 60 °С в смеси 350 мл соляной кислоты, 50 г
фтористого натрия и 650 мл воды.
Ручную сварку вольфрамовым электродом
выполняют постоянным током прямой полярности с
использованием специальных приспособлений,
позволяющих защитить зону сварки, остывающие участки
шва и околошовную зону, а также корень шва. Защиту
корня шва можно осуществить плотным поджатием кромок
свариваемых деталей к медной или стальной подкладке,
подачей инертного газа в подкладку с отверстиями или
изготовленную из пористого материала.
Сварку ведут без колебательных движений горелки, на
короткой дуге углом вперед. Угол между электродом и
присадочным материалом поддерживают в пределах 90°,
подачу присадочной проволоки осуществляют
непрерывно. После окончания сварки или обрыва дуги
аргон должен подаваться до тех пор, пока металл не
остынет примерно до 400 °С.
Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки титана
вольфрамовым электродом приведены в табл. 13.
Для титана и его сплавов толщиной 0,5—2 мм применяют
ручную и механизированную импульсно-дуговую сварку
неплавящимся электродом. Сварку выполняют импульсами
постоянного тока прямой полярности.