Сварка титана и его сплавов

Дата: 2015-03-08 12:44
 

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.