Plasmasvetsning av titanrör
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.
Det finns många tekniker för att svetsa titan och titanlegeringar med en mängd olika tekniker som plasmasvetsning. På samma sätt måste du ha hört att titanrör är populärt för sin styrka, korrosionsbeständighet, låga densitet, höga seghet och många andra utmärkta egenskaper. När de är legerade med aluminium eller vanadin kan titanrör uppvisa högre hållfasthet samtidigt som de behåller sina viktfördelar. Dessa aspekter gör det till det valda materialet över hela världen för varvsindustrin, flyg- (kommersiella och militära flygplan) och kemisk industri.
Likewise, you may have a lot of questions about welding titanium tubing. So, let's dive into plasma welding of titanium tubes.
Vad är plasmasvetsning?
Plasmasvetsning hänvisar till en vätskebågsvetsningsteknik. Arbetsstycket smälts genom att tillföra en hög- termiskt joniserad gas som kallas plasma och en elektrisk ljusbåge bildas mellan volframelektroden (ej-förbrukningsbar) och arbetsstycket. Arbetsprincipen för plasmabågsvetsning är termisk skärning, vilket kräver en hög-likströmsförsörjning. Bågtemperaturer kan nå upp till 33,000 grader samtidigt som lågt tryck, hög temperatur och hög värmekoncentration bibehålls med skyddsgas. Utöver detta åtföljs svetsprocessen av utrustning, tekniker och korrekta tester för att säkerställa god smält- eller svetskvalitet.
Varför använda den för att svetsa titanrör?
Svetsning av titanrör kan vara ganska komplicerat, eftersom materialet blir mycket reaktivt vid förhöjda temperaturer och kan också negativt påverka den totala svetsintegriteten beroende på vilka föroreningar som finns. Plasmabågsvetsning kan dock komma väl till pass i denna situation. Anledningen är att plasmabågsvetsning har lägre värmetillförsel, snabbare svets- och förflyttningshastigheter och en högre nivå av metallurgisk kvalitet än tidigare använda tekniker för svetsning av volfram inert gas.
Vilken storlek rör kan du svetsa?
Nyckelhålsläge och fusionsläge är två olika arbetssätt som används vid plasmabågsvetsning. Småhålsläge används vid högre plasmagasflödeshastigheter och bågströmmar när plasmastrålen kan penetrera fogen efter att ha förskjutit den smälta metallen och bildat de små hålen. Det är möjligt att använda denna modell för alla kommersiella metaller, inklusive titanrör mellan 1,6 mm och 13 mm.
Svetsläget, å andra sidan, kan bekvämt användas vid lägre bågströmmar för titanrör och andra kommersiella metaller, så tunna som 0,050 mm till 3,2 mm i en enda passage. Samtidigt är multi-smältningsläget lämpligt för tjocklekar över 6,4 mm. Istället kan tjocklek och tjockleksintervall variera beroende på vilken metall som används. I huvudsak används tillsatsstänger för att svetsa tjocka material, så att du enkelt kan svetsa stora tjocklekar av metall.
Vad är svetsmaterial?
Svetsmaterialet du använder här är titanrör. Eftersom varje element har sina egna unika mekaniska och kemiska egenskaper, varierar teknikerna eller stegen beroende på vilken metall som används för att säkerställa kvaliteten på svetsen. Här är några teoretiska egenskaper som erbjuds av titanrör:
Svetsning av titan egenskaper
Vilken typ av maskin används?
Du kanske undrar vilken typ av utrustning och maskiner som används för plasmabågsvetsning. Tekniken använder strömkällor med låg densitet, generatorer (hög frekvens), svetsbrännare, elektroder (icke-förbrukningsvaror), plasma- och skyddsgasregulatorer, tråd- eller kabelmatare, stålborstar, etc.
Dessutom är svetsmaskinerna som används vid plasmabågsvetsning antingen DC eller AC. Observera att DC-motorer kan ge utmärkt prestanda eftersom värmen som tillhandahålls är kontrollerbar på grund av DC-strömmen. Även om de är kostnadseffektiva-är AC-svetsar inte av bästa kvalitet eftersom de använder växelström, så mängden värme som överförs varierar över tiden.
Vad kan gå fel?
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.
Vad är en kvalitetssvets?
Om du vill få en kvalitetssvets måste du förstå vad en kvalitetssvets är. Därefter nämner vi här några grundläggande krav för att benämna en fog som en kvalitetssvets.
Produkten är noggrant ifylld enligt designstorleken.
Denna produkt ger den nödvändiga styrkan och funktionaliteten.
Svetssömmens utseende når den önskade nivån.
Pärlor innehåller inga deformationer, sprickor eller hål.
Styrkan hos svetsfogen anses vara lika med basmetallens styrka.
Förhållandet mellan fogeffektivitet, svetsfogstyrka och basmetallstyrka kan uttryckas som fogeffektivitet=svetsfogstyrka/basmetallstyrka.
Hur säkerställer man kvaliteten på svetsen?
Vid användning av titanrör som svetsmaterial garanteras kvalitet med bara några få steg. Dessa kan innefatta men är inte begränsade till följande steg.
Applicera metyletylketon genom en -luddfri trasa för att avlägsna ytföroreningar (olja, smuts, damm och rost) från titanslangar. Låt lösningsmedlet avdunsta helt.
Ta bort glödskal, som om det inte tas bort kommer att resultera i svagare svetsar. För detta kan du använda en hårdmetallfil eller ett hårdmetallgradningsverktyg.
Du vet att titanröret måste vara helt täckt med skyddsgas så att du kan använda ren argon. En blandning av argon helium 75/25 är dock bäst för god penetration. För övrigt kan även kväve och väte ingå i blandningen.
Tillsatsmetall är att föredra när titanrörets tjocklek överstiger 0.010 tum. Se till att tillsatsmetallen ska ha samma egenskaper som basmetallen.
Effekten av uppvärmnings-/kylningscykler förknippade med svetsprocessen på titanrörets mekaniska egenskaper bör också beaktas.
Svetsar av hög kvalitet kan uppnås med plansvetsning, vilket rekommenderas i alla bågsvetstekniker och säkerställer svetsar av hög kvalitet vid höga avsättningshastigheter. Det resulterar också i en större smält pool, vilket resulterar i långsammare stelnings- och kylningshastigheter, vilket gör att gas kan strömma ut från ensemblen och i slutändan hämmar porositeten.
En annan punkt du måste tänka på är rörtjockleken. När rörtjockleken ökar blir fogparametrarna mer kritiska. Därför är det korrekta avfasningsdjupet på båda sidor av fogen och dynområdet mellan avfasningarna ansvariga för kvaliteten på lödningen.
Hur testas svetsar?
Svetsar testas med lämpliga tekniker under strikt kontrollerade miljöförhållanden. NDT (Non{0}}Destructive Testing) används ofta för att utvärdera svetsar och inkluderar vanligtvis tester som visuell inspektion, magnetiska partiklar, vätskepenetrant, virvelström, akustisk emission, ultraljud och radiografi. Inspektera svetsar för jämn fördelning av svetsmaterial, ingen förorening, ingen porositet, täta fogar, läckage-säker och korrekt hållfasthet. Svetsfogar testas enligt de standarder som nämns i något av ovanstående avsnitt.
sista ord
Titanrör har kommersiella tillämpningar i en mängd olika hög-teknik- och precisionsindustrier. Därför är det viktigt att förstå dess lödbarhet. Därför används många svetsprocesser i stor utsträckning för att svetsa titanrör, såsom GTAW, GMAW, LBW, RW och EBW, för att nämna några. Plasmabågs- eller plasmasvetsning är också en av dem och är en vanlig teknik vid svetsning av titanrör. De grundläggande principerna för denna process är desamma för alla metaller. Det finns dock några metoder och tekniker som varierar beroende på svetsmaterial för att säkerställa god svetskvalitet.
