Ποια είναι η σχέση μεταξύ του χρώματος της συγκόλλησης τιτανίου και της ποιότητας του υλικού τιτανίου;

Το τιτάνιο έχει εξαιρετικά ισχυρή χημική αντιδραστικότητα. Σε υψηλές θερμοκρασίες, έχει σημαντική συγγένεια με ακαθαρσίες όπως το οξυγόνο, το άζωτο, το υδρογόνο και τον άνθρακα. Κατά τη χρήσησύρμα συγκόλλησης τιτανίουγια τη συγκόλληση, ο θερμικός κύκλος θα αυξήσει σημαντικά τον ρυθμό προσρόφησης αερίου. Εάν η προστασία και ο έλεγχος της διαδικασίας είναι ακατάλληλοι, είναι πολύ πιθανό να προκαλέσει ευθραυστότητα των αρθρώσεων και υποβάθμιση της απόδοσης. Και θα διαπιστώσουμε ότι υπάρχουν διαφορετικά χρώματα στην επιφάνεια της συγκόλλησης. Τι δείχνουν αυτά τα χρώματα; Ας το εξερευνήσουμε μαζί.

Το τιτάνιο έχει εξαιρετική συγκολλησιμότητα. Η θερμική του αγωγιμότητα είναι περίπου 0,041 Cal/(βαθμοί ・cm・s), με συγκεντρωμένη θερμότητα τόξου και σταθερό σχηματισμό λιμνών λιμνών. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής του είναι 8,6×10-6/βαθμός, πολύ χαμηλότερος από αυτόν του ανθρακούχου χάλυβα, με αποτέλεσμα μικρή παραμόρφωση συγκόλλησης. Ωστόσο, το σημείο τήξης του τιτανίου είναι 1668 μοίρες, απαιτώντας υψηλή εισροή θερμότητας. Στις 882 μοίρες, εμφανίζεται ένας μετασχηματισμός φάσης → και οι κόκκοι φάσης τείνουν να αναπτύσσονται γρήγορα, οδηγώντας σε επιδείνωση της σκληρότητας της άρθρωσης. Δεν υπάρχει τάση για θερμές ρωγμές ή διακοκκώδεις ρωγμές κατά τη συγκόλληση, αλλά τα + κράματα τιτανίου είναι επιρρεπή στη δημιουργία πόρων, γεγονός που απαιτεί αυστηρό έλεγχο του θερμικού κύκλου και προστασία αερίου.

 Το οξυγόνο και το άζωτο είναι ενσωματωμένα στο πλέγμα τιτανίου με τη μορφή ενδιάμεσου στερεού διαλύματος, προκαλώντας παραμόρφωση του πλέγματος, που οδηγεί σε αύξηση της αντοχής και της σκληρότητας ενώ μειώνει απότομα την πλαστικότητα και τη σκληρότητα. Αυτή είναι η κύρια αιτία της ρωγμής της συγκόλλησης.

 Η αύξηση της περιεκτικότητας σε υδρογόνο μειώνει σημαντικά την αντοχή στην κρούση και η καθίζηση υδρογονωμένου τιτανίου προκαλεί ευθραυστότητα του υδρογόνου.

 Σε θερμοκρασία δωματίου, το στερεό διάλυμα άνθρακα μειώνει την πλαστικότητα και όταν το περιεχόμενο υπερβαίνει το όριο, σχηματίζει ένα δίκτυο TiC, αυξάνοντας την ευαισθησία στις ρωγμές. Το εθνικό πρότυπο περιορίζει την περιεκτικότητα σε άνθρακα των κραμάτων τιτανίου σε λιγότερο ή ίσο με 0,1%. Πριν από τη συγκόλληση, οι λεκέδες λαδιού, τα λέπια οξειδίων και η υγρασία στις επιφάνειες του τεμαχίου εργασίας και του σύρματος συγκόλλησης πρέπει να αφαιρεθούν επιμελώς για να αποφευχθεί η μόλυνση από αυξήσεις άνθρακα και υδρογόνου.

 Το χρώμα της ραφής συγκόλλησης αλλάζει προοδευτικά ανάλογα με το βαθμό οξείδωσης: ασημί λευκό (χωρίς οξείδωση, εξαιρετική προστασία) → χρυσοκίτρινο (TiO, ελαφρά οξείδωση) → μπλε (Ti2O3, μέτρια οξείδωση) → γκρι (TiO2, σοβαρή οξείδωση).

 Το τιτάνιο αρχίζει να απορροφά οξυγόνο στους 400 βαθμούς και το άζωτο στους 600 βαθμούς. Η διείσδυση οξυγόνου και αζώτου οδηγεί άμεσα σε οξείδωση και εναζώτωση. Η ζώνη υψηλής θερμοκρασίας προσροφά συνεχώς οξυγόνο και άζωτο, σχηματίζοντας εύθραυστα στρώματα οξειδίου και ακαθαρσίες στερεού διαλύματος, που συνοδεύονται από αύξηση της σκληρότητας, μείωση της πλαστικότητας και της αντοχής στη διάβρωση και όσο πιο σκούρο είναι το χρώμα, τόσο πιο σοβαρή είναι η ρύπανση και φτωχότερη η ποιότητα.

Το χρώμα συγκόλλησης είναι ο βασικός δείκτης για ταχεία αξιολόγηση ποιότητας στον-ιστότοπο:

 Το λευκό είναι το καλύτερο, το χρυσοκίτρινο με πυκνή οξείδωση συνήθως χαρακτηρίζεται.

Το μπλε και πάνω υποδηλώνουν τον βαθμό οξείδωσης και η πλαστικότητα και η σκληρότητα μειώνονται σημαντικά. Οι βασικές δομές πρέπει να αξιολογηθούν ή να επεξεργαστούν εκ νέου.

 Το γκρι/γκριζωπό λευκό υποδηλώνει σοβαρή μόλυνση, η άρθρωση γίνεται εύθραυστη και πρέπει να αφαιρεθεί και να-συγκολληθεί ξανά.

Οι δοκιμές έχουν δείξει ότι το χρώμα είναι η πιο διαισθητική αναπαράσταση του αποτελέσματος προστασίας και του βαθμού μόλυνσης. Η αυξημένη οξείδωση οδηγεί σε αύξηση της σκληρότητας της συγκόλλησης. Η συνδυασμένη επίδραση της ενίσχυσης και της ευθραυστότητας του στερεού διαλύματος οξυγόνου και αζώτου προκαλεί αύξηση της ψυχρής πυρόλυσης και καθυστερημένη ευαισθησία στο ράγισμα και η σκληρότητα της εγκοπής χειροτερεύει. Επομένως, η αξιολόγηση χρώματος είναι το πρώτο σημείο ελέγχου ποιοτικού ελέγχου και πρέπει να συνδυαστεί με μη-μη καταστροφικές δοκιμές για την επιβεβαίωση της εσωτερικής ποιότητας.

Η διαδικασία συγκόλλησης πρέπει να εκτελείται με πλήρη-προστασία από αργό διεργασίας για τη λιωμένη λίμνη και τη ζώνη υψηλής- θερμοκρασίας άνω των 400 βαθμών. Η καθαρότητα αργού πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 99,99%, και η θερμοκρασία του σημείου δρόσου πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση με -60 βαθμούς . Η περιεκτικότητα σε υδρογόνο του σύρματος συγκόλλησης πρέπει να είναι μικρότερη ή ίση με 0,002%. Υιοθετείται μια{10}}σε{12}}μέθοδος προστασίας (το ακροφύσιο του πυρσού συγκόλλησης, το κάλυμμα έλξης και το πίσω μέρος πλήρωσης αργού) για την αποφυγή εισβολής αναταράξεων αέρα. Το αυλάκι κατεργάζεται μηχανικά και απαγορεύεται η λείανση. Προτιμάται η έναρξη τόξου υψηλής συχνότητας-για να αποφευχθεί η συγκόλληση με σημείο. η εισροή θερμότητας και η διάρκεια παραμονής σε υψηλές{15}θερμοκρασίες θα πρέπει να ελέγχονται αυστηρά για να παρεμποδίζεται η ανάπτυξη των κρυστάλλων. Γενικά, δεν εκτελείται θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση. όταν είναι απαραίτητο, η θερμοκρασία πρέπει να είναι χαμηλότερη από 650 βαθμούς για να αποφευχθεί η δευτερογενής μόλυνση.

Το χρώμα της ραφής συγκόλλησης τιτανίου ουσιαστικά αντιπροσωπεύει μια οπτική ένδειξη της αποτελεσματικότητας της προστασίας υψηλής{{0} θερμοκρασίας και του βαθμού μόλυνσης από ακαθαρσίες, αντικατοπτρίζοντας άμεσα τις μηχανικές ιδιότητες και την αξιοπιστία της άρθρωσης. Σε εφαρμογές μηχανικής, ένα ασημί-λευκό ή χρυσαφί-κίτρινο χρώμα θεωρείται ως το αναγνωρισμένο πρότυπο, ενώ οποιοδήποτε χρώμα πάνω από το μπλε πρέπει να αντιμετωπίζεται σύμφωνα με τις προδιαγραφές. Μόνο με το συντονισμό της εκτέλεσης της προστασίας αερίου, του καθαρισμού της επιφάνειας, του ελέγχου εισροής θερμότητας και της προστασίας του εργαλείου μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά η οξείδωση και η μόλυνση στη ρίζα και να επιτευχθούν σταθερά συγκολλημένοι σύνδεσμοι τιτανίου υψηλής απόδοσης.