Plasmasveising av titanrør
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 er mange teknikker for sveising av titan og titanlegeringer ved bruk av en rekke teknikker som plasmasveising. På samme måte må du ha hørt at titanrør er populært for sin styrke, korrosjonsmotstand, lave tetthet, høye seighet og mange andre utmerkede egenskaper. Når de er legert med aluminium eller vanadium, kan titanrør vise høyere styrke samtidig som de opprettholder vektfordelene. Disse aspektene gjør det til det foretrukne materialet over hele verden for skipsbygging, romfart (kommersielle og militære fly) og kjemisk industri.
Likewise, you may have a lot of questions about welding titanium tubing. So, let's dive into plasma welding of titanium tubes.
Hva er plasmasveising?
Plasmasveising refererer til en væskebuesveiseteknologi. Arbeidsstykket smeltes ved å tilføre en høy- termisk ionisert gass kalt plasma, og en elektrisk lysbue dannes mellom wolframelektroden (ikke-forbrukbar) og arbeidsstykket. Arbeidsprinsippet for plasmabuesveising er termisk skjæring, som krever en høy- likestrømsforsyning. Lysbuetemperaturer kan nå opptil 33,000 grader samtidig som lavt trykk, høy temperatur og høy varmekonsentrasjon opprettholdes med beskyttelsesgass. I tillegg til dette er sveiseprosessen ledsaget av utstyr, teknikker og riktig testing for å sikre god sammensmelting eller sveisekvalitet.
Hvorfor bruke den til å sveise titanrør?
Sveising av titanrør kan være ganske komplisert, ettersom materialet blir svært reaktivt ved høye temperaturer og kan også påvirke den generelle sveiseintegriteten negativt avhengig av urenhetene som finnes. Imidlertid kan plasmabuesveising komme godt med i denne situasjonen. Årsaken er at plasmabuesveising har lavere varmetilførsel, raskere sveise- og reisehastigheter, og et høyere nivå av metallurgisk kvalitet enn tidligere brukte wolfram inertgass-sveiseteknikker.
Hvilken størrelse rør kan du sveise?
Nøkkelhullmodus og fusjonsmodus er to forskjellige driftsmoduser som brukes ved plasmabuesveising. Småhullsmodus brukes ved høyere plasmagassstrømningshastigheter og lysbuestrømmer når plasmastrålen kan trenge inn i skjøten etter å ha fortrengt det smeltede metallet og dannet de små hullene. Det er mulig å bruke denne modellen for alle kommersielle metaller, inkludert titanrør mellom 1,6 mm og 13 mm.
Sveisemodusen kan på den annen side enkelt brukes ved lavere lysbuestrømmer for titanrør og andre kommersielle metaller, så tynne som 0.050 mm til 3.2 mm i en enkelt passasje. Samtidig er multi-smeltemodusen egnet for tykkelser over 6,4 mm. I stedet kan tykkelse og tykkelsesområder variere avhengig av metallet som brukes. I hovedsak brukes fyllstaver til å sveise tykke materialer, slik at du enkelt kan sveise store tykkelser av metall.
Hva er sveisemateriale?
Sveisematerialet du bruker her er titanrør. Siden hvert element har sine egne unike mekaniske og kjemiske egenskaper, varierer teknikkene eller trinnene avhengig av metallet som brukes for å sikre kvaliteten på sveisen. Her er noen teoretiske egenskaper som tilbys av titanrør:
Egenskaper for sveising av titan
Hvilken type maskin brukes?
Du lurer kanskje på hva slags utstyr og maskineri som brukes til plasmabuesveising. Teknologien bruker strømkilder med lav tetthet, generatorer (høy frekvens), sveisebrennere, elektroder (ikke-forbruksvarer), plasma- og beskyttelsesgasskontrollere, påfyllingstråd- eller kabelmatere, stålbørster, etc.
Videre er sveisemaskinene som brukes i plasmabuesveising enten DC eller AC. Merk at DC-motorer kan gi utmerket ytelse fordi varmen som leveres er kontrollerbar på grunn av DC-strømmen. Selv om de er kostnadseffektive-, er ikke AC-sveisere av den beste kvaliteten fordi de bruker vekselstrøm, så mengden varme som overføres varierer over tid.
Hva kan gå galt?
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.
Hva er en kvalitetssveis?
Hvis du ønsker å få en kvalitetssveis, må du forstå hva en kvalitetssveis er. I etterkant nevner vi her noen grunnleggende krav for å kalle en skjøt som kvalitetssveis.
Produktet er nøyaktig utfylt i henhold til designstørrelsen.
Dette produktet gir den nødvendige styrken og funksjonaliteten.
Utseendet til sveisesømmen når det nødvendige nivået.
Perler inneholder ingen deformasjoner, sprekker eller hull.
Styrken til den sveisede skjøten anses å være lik styrken til grunnmetallet.
Forholdet mellom fugeeffektivitet, sveisefugestyrke og uedelt metallstyrke kan uttrykkes som fugeeffektivitet=sveisefugestyrke/uedelmetallstyrke.
Hvordan sikre kvaliteten på sveisen?
Ved bruk av titanrør som sveisemateriale er kvaliteten garantert med bare noen få trinn. Disse kan inkludere, men er ikke begrenset til, følgende trinn.
Påfør metyletylketon gjennom en -lofri klut for å fjerne overflateforurensning (olje, smuss, støv og rust) fra titanrør. La løsningsmidlet fordampe fullstendig.
Fjern belegg, som hvis det ikke fjernes vil resultere i svakere sveiser. Til dette kan du bruke en karbidfil eller et karbidavgradingsverktøy.
Du vet at titanrøret må være fullstendig dekket med beskyttelsesgass slik at du kan bruke ren argon. Imidlertid er en blanding av argon helium 75/25 best for god penetrering. Forøvrig kan likeledes nitrogen og hydrogen inngå i blandingen.
Fyllmetall foretrekkes når tykkelsen av titanrør overstiger 0.010 tommer. Pass på at fyllmetallet skal ha samme egenskaper som basismetallet.
Effekten av oppvarmings-/avkjølingssykluser knyttet til sveiseprosessen på de mekaniske egenskapene til titanrøret bør også vurderes.
Høykvalitetssveiser kan oppnås med flatsveising, noe som anbefales i alle buesveiseteknikker og sikrer høykvalitetssveiser ved høye avsetningshastigheter. Det resulterer også i et større smeltet basseng, som resulterer i langsommere størknings- og avkjølingshastigheter, slik at gass slipper ut av ensemblet og til slutt hemmer porøsiteten.
Et annet punkt du må vurdere er rørtykkelsen. Ettersom rørtykkelsen øker, blir fugeparametrene mer kritiske. Derfor er riktig avfasningsdybde på begge sider av skjøten og puteområdet mellom fasene ansvarlige for kvaliteten på loddingen.
Hvordan testes sveiser?
Sveiser er testet med passende teknikker under strengt kontrollerte miljøforhold. NDT (Non{0}}Destructive Testing) er mye brukt for å evaluere sveiser og inkluderer vanligvis tester som visuell inspeksjon, magnetiske partikler, væskepenetrant, virvelstrøm, akustisk emisjon, ultralyd og radiografi. Inspiser sveiser for jevn fordeling av sveisemateriale, ingen forurensning, ingen porøsitet, tette skjøter, lekkasjesikker- og riktig styrke. Sveisede skjøter er testet i henhold til standardene nevnt i et av avsnittene ovenfor.
siste ord
Titanrør har kommersiell bruk i en rekke høy-teknologi- og presisjonsindustrier. Derfor er det avgjørende å forstå dens loddeevne. Derfor er mange sveiseprosesser mye brukt for å sveise titanrør, som GTAW, GMAW, LBW, RW og EBW, for å nevne noen. Plasmabue- eller plasmasveising er også en av dem og er en ofte brukt teknikk ved sveising av titanrør. De grunnleggende prinsippene for denne prosessen er de samme for alle metaller. Det er imidlertid noen metoder og teknikker som varierer etter sveisemateriale for å sikre god sveisekvalitet.
