Титановые сплавы имеют очень высокую химическую активность, из-за чего их сваривание возможно проводить исключительно следующими видами сварок:
- это использование дуговой сварки в инертных газах с использованием неплавящихся или плавящихся электродов;
- это использование дуговой сварки под флюсом;
- это использование электронного луча;
- это использование электрошлаковой и контактной сварок.
Таким образом, в процессе любой из приведенных сварок, расплавленный титан будет жидкотекучим, хорошо формировать шов и качественно ложиться в основе сварного шва. Основной трудностью сварки титана и его сплавов, является необходимость в защите металла, который нагревается выше температуры, порядка 400°С.
Дуговая сварка титана и его сплавов проводится с использованием аргона, а также смесей с гелием. Так, сварка проводится с местной защитой, в ходе которой газ подается через сопло специальной горелки (в редких случаях, используются насадки, которые увеличивают зону защиты). Вместе с тем, с обратной стороны выполнения сварного соединения, устанавливаются специальные медные подкладные планки, которые имеют канавки, которые в свою очередь, равномерно распределяют аргон. Если же используется сложная конструкция детали, тогда сварка проводится с общей защитой в специальной камере, где контролируется атмосфера. В камере помещается деталь, а также сварочная оснастка и горелка.
Аргонодуговая сварка с использованием вольфрамовых электродов
В данном случае, когда в процессе аргоновой сварки титана используются вольфрамовые электроды, если же используются детали, толщина которых составляет 0,5-1,5 мм, то они свариваются встык и без зазоров, а также без использования присадок. Если же толщина детали превышает 1,5 мм – используется дополнительно и присадочная проволока.
В процессе, кромки деталей, которые свариваются, должны защищаться таким образом, чтобы был снят альфированный слой, путем использования насыщенного кислорода. Таким образом, проволока проходит вакуумный отжиг, температура которого равна 900-1000°С, на протяжении 4 часов. После, сварщик приступает к процессу сварки, который проходит на постоянном токе прямой последовательности.
Если же используются детали, толщина которых приблизительно равна 10-15 мм, такие детали могут свариваться в один проход, благодаря погруженной дуге. Так, после того как будет образована сварочная ванна во время сварки, нарочно увеличивается расход аргона до 40-50 л/мин, что в свою очередь приводит к процессу обжатию дуги. После, электрод опускается в сварочную ванну, и давление дуги начинает оттеснять жидкий металл. При этом, дуга будет гореть внутри углубления, а проплавляющая способность дуги резко увеличится.
Дуговая сварка титановых сплавов плавящимся электродом
Данный вид сварки применяется с использованием проволоки, диаметр которой составляет 1,2-2,0 мм. Сварка проходит при постоянном токе, имеющий обратную полярность в тех режимах, при которых будет обеспечиваться мелкокапельный перенос электродных металлов. Также, в качестве защитной среды, используются специальные смеси. Например, смесь на основе 20% аргона, а также 80% гелия, или же смесь на основе чистого гелия. Это, в свою очередь, позволит значительно увеличивать ширину шва, а также, вместе с тем уменьшать пористость сварного соединения.
Таким образом, сварка титана производится данными способами безо всяких проблем. А все связано с тем, что титан, в отличие от других «капризных» металлов, хорошо совмещается как с разнородными металлами, так и с самим собой. Однако для обеспечения этого, необходимо придать титану специальные условия, в которых он будет комфортно свариваться.
Источник: vse-o-svarke.org