Rohre aus Titanlegierungwerden aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit und hohen Festigkeit häufig in den Bereichen Chemie, Luft- und Raumfahrt sowie Schiffstechnik eingesetzt. Sie sind jedoch chemisch aktiv, schwer zu schweißen und erfordern eine extrem strenge Prozesskontrolle.
Beim Schweißen von Rohren aus Titanlegierungen wird in der Regel das Schweißen an allen -Positionen eingesetzt, was deutlich anspruchsvoller ist als das Schweißen von Rohren aus rostfreiem Stahl. Titan reagiert oberhalb von 400 Grad leicht mit Gasen wie Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff, was zu Defekten wie Materialversprödung und Rissbildung führt. Daher ist eine strenge Kontrolle des Gasschutzes während des Schweißprozesses unerlässlich. In diesem Artikel werden systematisch die wichtigsten technologischen Punkte des Argon-Lichtbogenschweißens für Rohre aus Titanlegierungen analysiert. Dabei werden Aspekte wie Auswahl des Schweißmaterials, Anfasen, Reinigen und Trocknen, Gasschutz, Betriebstechniken und Umgebungskontrolle behandelt und technische Referenzen für die praktische Produktion bereitgestellt.
I. Auswahl der Schweißzusätze und Anforderungen an die Argonreinheit
1. Grundsätze für die Auswahl von Schweißzusätzen: Das Schweißen von Rohren aus Titanlegierungen folgt dem Prinzip der „gleichen Festigkeitsanpassung“, wobei Schweißzusätzen Vorrang eingeräumt wird, deren Zusammensetzung dem Grundmetall ähnelt. Sollten keine geeigneten Schweißzusätze auf dem Markt verfügbar sein, können diese aus dem Grundmetall geschnitten werden. Beispielsweise kann ERTi-2-Schweißdraht für Gr2-Reintitanrohre und ERTi-5-Schweißdraht für Gr5-Titanlegierungsrohre verwendet werden.
2. Anforderungen an die Reinheit von Argon: Die Reinheit von Argon wirkt sich direkt auf die Härte und Zähigkeit der Schweißnaht aus und hat einen erheblichen Einfluss auf die Rissempfindlichkeit. Für das Schweißen von reinem Titan ist hochreines Argon (≥99,99 %) erforderlich, und die Argonreinheit für das Schweißen von Titanlegierungen muss ebenfalls ≥99,99 % betragen. Die Argon-Durchflussrate muss entsprechend dem Rohrdurchmesser angepasst werden; Typischerweise beträgt die Argon-Durchflussrate innerhalb des Rohrs 10–20 l/min und die externe Schutzgas-Durchflussrate 15–25 l/min.
II. Abschrägungs- und Reinigungsschutz
1. Abschrägungsmethoden: Das Schneiden und Abschrägen von Titanrohren sollte mit Kaltbearbeitungsmethoden (z. B. Plasmaschneiden oder Schleifscheibenschneiden) erfolgen. Das Brennschneiden ist strengstens untersagt, um eine Überhitzung und Oxidation und Verfärbung des Materials zu vermeiden. Die Innen- und Außenflächen der Fase innerhalb eines Radius von 20 mm sollten mit einer Schleifscheibe oder einem Edelstahldrahtrad auf metallischen Glanz poliert, dann mit einem Schaber entgratet und ein zweites Mal poliert werden, um ein Hängenbleiben des Drahtes während der Reinigung zu verhindern.
2. Wichtige Punkte des Reinigungsprozesses
Die Reinigungsqualität wirkt sich direkt auf die Bildung von Schweißrissen und Porosität aus.
Folgende Schritte müssen befolgt werden:
1. Beizen: Verwenden Sie eine gemischte Lösung aus 3 % HF + 35 % HNO₃ + H₂O. Die Einweichzeit sollte je nach Rohrdurchmesser angepasst werden (normalerweise 5-15 Minuten);
2. Spülen: Spülen Sie die Beizlösung gründlich mit klarem Wasser ab, um Rückstände zu vermeiden;
3. Trocknen: Mit Heißluft trocknen oder auf natürliche Weise an der Luft trocknen. Nicht mit einem Tuch abwischen;
4. Abwischen vor dem Schweißen: Wischen Sie vor dem Schweißen die Fase und einen 50-mm-Radius auf beiden Seiten mit Aceton oder Alkohol ab, um Öl und Verunreinigungen zu entfernen. Vorsichtsmaßnahmen:
• Das Schweißen muss innerhalb von 4 Stunden nach der Reinigung abgeschlossen sein; andernfalls muss die Reinigung wiederholt werden;
• Gummihandschuhe sind während der Reinigung verboten; Es sollten saubere weiße Baumwollhandschuhe getragen werden.
• Die Beizlösung muss regelmäßig ausgetauscht werden, damit sie nicht unwirksam wird.
III. Gasschutz und Temperaturkontrolle Argonspülung im Rohr:
Das Spülen des Rohrs mit Argon muss fortgesetzt werden, bis die Schweißung abgeschlossen ist und die Temperatur im Schweißbereich unter 350 Grad fällt.
Spülmethode:
1. Abdichtung: Beide Enden des Rohrs mit Gummidichtungsplatten abdichten (0,5–1 mm Abstand vom Innendurchmesser des Rohrs);
2. Austausch: Vor dem Schweißen 10–15 Minuten lang mit Argongas spülen und mithilfe eines Tests mit offener Flamme bestätigen, dass es sich bei dem Gas im Inneren des Rohrs um reines Argon handelt.
3. Durchflusskontrolle: Halten Sie während des Schweißens einen Überdruck im Rohr aufrecht, um das Eindringen von Luft zu verhindern. Externer Frontschutz: Der externe Frontschutz verwendet eine Düse mit großem-Durchmesser (Durchmesser ≥20 mm) und eine verlängerte Abdeckung (Länge ≥150 mm), um den Schutzbereich zu erhöhen. Die Gaszufuhr durch die Ummantelung muss fortgesetzt werden, bis die Temperatur des Schweißbereichs unter 200 Grad fällt, um eine Oxidation in der Hochtemperaturzone zu verhindern.
Durch die systematische Kontrolle der oben-wichtigen Prozesspunkte können Fehler wie Risse und Porosität beim Schweißen von Rohren aus Titanlegierungen wirksam vermieden werden, sodass sichergestellt wird, dass die Qualität der Schweißverbindungen den Standardanforderungen entspricht.
Baoji Reliab Metal Materials Co., Ltd
Mobil: 0086 13092900605
Vertriebsabteilung 1: WhatsApp +8613092900605 (Herr Gary)
Vertriebsabteilung 2: +8613092913521(Frau Sophia)
Adresse: No.35 Baoti Road, Bezirk Weibin, Baoji, China
