параметры и технология, специфика сварки титана и его сплавов в среде аргона, камеры для аргонодуговой сварки

Хорошим специалистом в области сварки может называть себя только тот мастер, который хотя бы теоретически знает главные нюансы основных ее видов. Вот почему стоит выяснить основные особенности техники сварки титана аргоном. Подобная работа сложнее, чем обыкновенные манипуляции с черными металлами и нержавеющей сталью.

Особенности

Актуальность сварки титана аргоном несомненна. Этот металл не только очень прочен и сравнительно инертен химически, но и относительно легок

. Поэтому его используют во многих местах, и вероятность столкнуться с титановыми изделиями велика у любого сварщика.

Главная специфика работы с аргоном обусловлена его тугоплавкостью.

Можно использовать только очень мощное оборудование.

Но высокая температура плавления титана и его основных сплавов не означают абсолютную устойчивость в любых условиях. После сильного нагрева такой металл будет крайне активно вбирать все газы из воздуха. Именно подобное обстоятельство и заставляет применять сварку в среде устойчивых химически газов.

Стоит учесть, что у титана есть 2 стабильные фазы. В состоянии «альфа», наблюдающемся при нормальных условиях, характерна мелкозернистая структура.

Состояние «бета» наступает при прогреве до 880 градусов. В этот момент начинается заметный рост размеров зерна. Важно отметить, что титан становится тогда чувствителен к скорости охлаждения. Дополнительные трудности при сварке (кроме аргонодуговой) создают:

• плотность титана;

• его слабая теплопроводность;

• опасность самовозгорания в кислородной оболочке при прогреве до 400 градусов;

• окисление в присутствии углекислого газа;

• вероятность появления хрупких азотистых веществ при 600 градусах и выше;

• на 250 градусах — впитывание водорода.

Преимуществами аргоновой сварки титана являются:

• возможность сделать добротный шов;

• применение сравнительно малых токов;

• возможность нарастить толщину шва на проблемных участках;

• пригодность для работы с большими и мелкими образцами в равной степени.

Предварительную очистку делают:

• шаберами;

• раствором фтора;

• соляной кислотой;

• газовой горелкой.

Технология

Ключевым параметром при сварочных работах по титану является толщина обрабатываемого слоя. Если она составляет 0,8 мм, нужно брать электрод виз вольфрама сечением от 1 до 1,5 мм. На этот инструмент подается ток силой в средней 50 А и напряжением 9 В. За минуту горелка будет расходовать 6-8 л аргона. При этом скорость сваривания может достигать 18-25 м за час.

Если толщина металла увеличивается до 1,2 мм, то эти показатели составят соответственно:

Толстый (3 мм) титан надо сваривать электродами диаметром 2,5-3 мм. Напряжение при этом составит 12-13 В. Сила тока равна 200-220 А. Скорость сварки можно увеличить до 20-22 м/с. Расход газа в горелке составляет от 9 до 12 л за минуту, а по обратной стороне от 3 до 4 л.

Ручная работа с титаном и сплавами на его основе производится только вольфрамовыми электродами. Для этого используют постоянный ток обратной полярности. Обязательно применяют оснастку для изоляции рабочих зон и прогретых областей. Если варят трубопроводы из титана, их наполняют аргоном изнутри.

До начала работы требуется готовить сварные кромки и присадки. Обязательно нужно отполировать (вычистить) все поверхности при помощи стальных щеток. Если таких щеток нет, применяют наждачную бумагу любой фракции. Дополнительно проводится обезжиривание. Для этой цели применяют спирт либо ацетон.

Снять оксидную пленку можно путем травления. Травящая смесь включает фтористоводородную кислоту (в исходной концентрации 2-4%) и азотную кислоту (в исходной концентрации 30-40%). Температура рабочей смеси не может превышать 60 градусов. Предельное время обработки — 30 секунд.

Присадочные материалы любого типа не могут выходить за пределы защищенного газом объема; в противном случае они сильно засоряются.

При аргонной сварке титана можно применять подкладки из меди либо стали. В этих подкладках допускается прорезание отверстий для поступления газа. В процессе работы с трубами используют фартуки с различной степенью закругления. Она определяется прежде всего диаметром трубы. Если выполняется соединение встык либо внахлест по металлу не толще 3 мм, присадочная проволока необязательна.

Просто выставляют сопло большего диаметра и наращивают подачу газа. Варят титан строго на короткой электродуге. Присадочные прутки нужно подавать без перерыва.

Важно: только метод проб и ошибок позволит сварщикам научиться правильно выполнять свою работу. Промахи на начальной стадии совершенно неизбежны.

Хороший шов должен иметь светло-серебристый окрас. Очень плохо, если он окрасился в черные и синие тона. Это означает засорение титана оксидами, нитридами, либо чистыми азотом и кислородом. Исправить подобный промах можно только полным перевариванием конструкции. Потому стоит повторить: правильная подача аргона — вот критически важный момент.

Подготовка к сварке непроста. Перед нею требуется на 100% убрать поверхность заготовки. В нем содержатся значительные количества атмосферных газов. Если они оттуда попадут встык, они ухудшат его качество. Толстые детали требуют разделывания кромок. Углы раскрытия должны составлять ровно 60 градусов.

Если намеченные к сварке детали подверглись ранее резке газовым или плазменным резаком, кромки отрезают чисто механически. Расстояние отреза равно как минимум 3-5 мм.

Очень важную роль играет защита корневого шва.

Без нее трудно обойтись даже в ситуациях, когда сварной стык не находится на поверхности с другого края. Ведь бурная реакция с обычным воздухом происходит уже при 300-400 градусах.

Изоляция производится:

• плотно подогнанными подкладками из стали либо меди;

• подкачкой нейтрализатора в особые проходы внутри подкладок;

• закачиванием аргона во внутреннюю часть свариваемой конструкции.

Сваривание толстых конструкций без прикрытия с оборотной стороны выполняется при помощи коротких швов. Их длина не превышает 1,5-2 см. Обязательно делают перерывы для охлаждения.

Температура в комнатах, где варят титан, ограничена 15 градусами. Предельный темп перемещения воздуха составляет 0,5 м/с.

Методы

Варить титан в аргоновой среде вручную целесообразно, когда делаются какие-то уникальные вещи. Этот подход применяют и организаторы мелкосерийных производств. В обоих случаях подразумевается, что запрограммировать автомат на те же задачи невозможно, а особого выигрыша при использовании полуавтоматов нет. Если толщина листа не превышает 3 мм, зазор обычно делают 0,5-1,5 мм. Необходимости в добавлении присадки нет.

Работая с электродом, нужно двигать его строго прямо, не отклоняя в стороны. При этом обязателен наклон вперед по направлению шва. Когда используется электрод 1,5 мм сечением и присадочная проволока на 2 мм, можно уверенно обрабатывать даже листы толщиной до 2 мм. Сила тока при этом составляет 100 А. К сведению: при толщине листа 3 или 4 мм нужно поднять силу тока до 140 А.

Когда шов завершен и дуга отключена, подачу защищающего газа сразу останавливать нельзя! Она должна продолжаться еще не менее 1,5-2 минут. Только тогда можно гарантировать охлаждение последнего обрабатывавшегося участка примерно до 400 градусов. В подобном режиме можно уже не опасаться возникновения вредных окислов. Иначе работают при использовании автоматических установок.

В этом случае также берут вольфрамовые электроды. Но подавать на них надо строго постоянный ток.

При использовании неплавящихся инструментов предпочтителен ток прямой полярности.

Сопла газовой защитной горелки должны иметь диаметр от 1,2 до 1,5 см. Разжигать и гасить дугу надо не на самих деталях, а на находящихся рядом планках, в противном случае начальные и конечные рывки напряжения могут проплавить обрабатываемое изделие.

Оборудование и материалы

Аргонная сварка титана позволяет применять почти все сварочные аппараты, отличающиеся жесткой вольт-амперной характеристикой. Нормальная сила тока должна достигать 140 А. Как уже говорилось, предпочтительны электроды из вольфрама. Часто практикуется струйная защита, когда поток газа ориентируют при помощи сопел и отражателей. Альтернативное решение подразумевает использование камер, наполненных газом и отличающихся герметичным устройством.

Для работы в этих камерах применяют промышленные манипуляторы. Разумеется, это сильно усложняет и удорожает сварку. Применять подобный метод за пределами индустриальных цехов практически невозможно. На крупных производствах применяют полностью герметизированные камеры большого размера. Атмосфера внутри них контролируется очень тщательно. Находящиеся внутри сварщики используют специальные защитные костюмы.

Что касается электродов, то теоретически допустимы любые вольфрамовые инструменты. Однако не все из них гарантируют одинаковое качество соединений и приличную стабильность дуги. Больше других подходят лантанированные приспособления с маркировкой ЭВЛ либо WL. Рабочий наконечник электрода требуется заточить под углом строго от 30 до 45 градусов.

Присадочная проволока (пруток) может делаться из титана различных типов. Чтобы шов не насыщался водородом, присутствующим в сварочном прутке, изделие обрабатывают дополнительно, обжигая в вакууме. Такая процедура гарантированно удалит даже небольшие следы водорода.

Важно: присадочную проволоку также очищают от окислов и обезжиривают.

Оценивая потребность в аргоне, стоит учитывать, что толстостенные конструкции можно варить и без защиты задней стороны (но только при поверхностном формировании шва и слабом прогреве всего изделия в целом).

Возможные дефекты

При нормальной работе прочность шва составляет до 80% от крепости необработанного металла. Но при наличии деформаций она может понизиться на 40, на 60% и даже больше. Частыми проблемами являются образование пор и холодное растрескивание. Пористость усиливается в присутствии газовых примесей. Самой опасной из них является водород.

Предотвратить такую проблему помогает обеспечение чистоты сварочного материала и тщательный выбор рабочего режима.

Холодные трещины в основном возникают из-за того же водорода, вернее, из-за провоцируемого им ослабления металла, повышения хрупкости.

Растрескивание может происходить как немедленно после сварочных работ, так и спустя долгое время. Судить надежность газовой защиты помогает окрас шва. В идеале этот шов должен иметь серебристый цвет.

Чуть хуже обстоят дела, когда свариваемая плоскость окрашена в светлый соломенный тон. Это означает, что нарушения защиты допущены, но они не слишком существенны. Недопустимы швы голубого, коричневого, сероватого цвета. Каких-либо других тонкостей в бытовой практике нет. А вот в промышленности могут проводиться исследования неразрушающими методами, выявляющие раковины и другие внутренние деформации.

Видео о сварке титана аргоном для новичка ниже.

Сварка титана аргоном – особенности

Сварка титана аргоном имеет ряд особенностей, о которых не стоит забывать при работе с этим металлом. В таком деле важную роль играют предварительная подготовка и сама технология сварки.

Предварительная подготовка

Титан, в отличии от других металлов, весьма требовательный к чистоте поверхности перед сваркой. Поэтому предварительная подготовка при аргонодуговой сварке играет первоочередную роль. Чтобы получить более крепкий, красивый сварочный шов, потребуется внимательно изучить несколько простых правил.
Для начала объязательно обезжиривайте поверхность металла, ведь титан, его сплавы, а также некоторые другие металлы отрицательно реагируют даже на жировые выделения рук. Кроме того, при очистке и обработке металла лучше всего носить безворсовые перчатки, не забывайте об этом. Небольшие жирные пятна могут негативно повлиять на качество сварного шва. То же самое касается и чистоты перчаток, краг. Теперь обратимся непосредственно к обработке, предварительно обсудив вопрос безопасности.

Опасности при подготовке

Ацетон является весьма популярным растворителем для обезжиривания металлических поверхностей. Но при этом данное вещество весьма токсично. Во-первых, ацетон неприятный на запах и весьма опасен. Он относится к четвертому классу опасности для организма человека. Вдыхание умеренных и высоких концентраций ацетона в течении коротких промежутков времени может вызвать раздражение глаз, носа, горла, легких. Кроме того, это вещество провоцирует увеличение частоты пульса, головные боли, тошноту, рвоту. В особо сложных случаях возможна клиническая кома.
Во-вторых, есть более безопасные и не менее эффективные средства для подготовки поверхности сварного шва.
Сварщики с многолетним стажем работ рекомендуют использовать для таких целей денатурированный спирт. Он наносится на металл посредством безворсовой ткани. Денатурат – это в основном чистый спирт с добавками, которые делают его вкус весьма ужасным. Другие добавки, входящие в состав, вызывают рвоту, что предотвращает пьяницам употреблять денатурат (так как он может привести к слепоте).
Сварка титана аргоном требует очистки металла от окиси. Для этого используют щетку из нержавеющей стали. Она должна использоваться только для титана. Сварщики-профессионалы стараются держать такие щетки в отдельном контейнере. Благодаря этому они остаются чистыми. Если нет специально отведенного контейнера, можно просто пометить любой другой.

Защитный газ

Титан весьма чувствителен к другим газам и характеризуется высокой химической активностью. Из-за этого при сварке требуется использовать чистые инертные газы.

Применяя аргон в качестве защитного газа, мы получаем более глубокий провар, относительно узкую зону температурного влияния на основной металл.

Если использовать гелий, то переходная зона между швом и основным металлом будет более плавным. Данный газ дает больше тепла, повышая производительность работ при сварке деталей со средней и большой толщиной. В отличии от аргона, гелий имеет расход в 1.5 – 2 раза больше. Иногда может использоваться смесь этих защитных газов. Они могут обеспечить дополнительные преимущества.

Сварка титана аргоном — технология TIG сварки

Хорошие результаты при сварке титана можно получить лишь соблюдая чистоту поверхности свариваемых деталей (кромок) и самого присадочного металла. Кроме того, требуется правильная настройка, подбор соответствующих параметров сварочного аппарата. Неправильная техника сварки практически во 100% случаев будет сопровождаться появлением сварных дефектов. Предварительно, перед началом работ, выполните продувку самой горелки, прочистите ее и защитную насадку. Не забывайте про подкладки, применяемые для обратной стороны сварного шва. Они дают возможность проверить остался ли еще воздух в системе.

Обычно сварка титана аргоном не требует предварительного нагрева. В случае, если есть подозрения на влажность металла, наличие конденсата — стоит обязательно сделать нагрев (до 70 °C).

Для зажигания дуги при TIG сварке титана лучше всего применять высокочастотное зажигание. Сама длина сварочной дуги в случае с применением присадочной проволоки составляет 1 -1.5 сечения электрода. Если присадки нет, то длина дуги должна быть равна диаметру используемого вольфрамового электрода.Не забывайте, царапины, которые могут получиться от касания вольфрамовых электродов к металлу при сварке, могут  сохранять частицы вольфрама. Затухание дуги при завершении работ должно быть постепенным. Другими словами, плавно понижать ток. Защита сварного шва, околошовной зоны проводится и после выключения дуги, доведя температуру ниже 427 °C.

Цвет сварочного шва титана свидетельствует о его качестве

Важный момент. Оценивайте цвет титанового шва. В случае если шов яркий, серебристый, то причин для волнения нет. Если  цвет желтоватого или с оттенками голубого цвета — это значит что подачу защитного газа окончили преждевременно. Зачистку проводят посредством щетки для металла из нержавейки. Хуже всего если титановые сварные швы имеют серый, темно-синий,  или белесый цвет, так как их придется полностью удалить, а после этого хорошенько зачистить стыки для новой сварки.

В завершение хочется сказать, сварка титана аргоном относительно не трудная задача. Соблюдая наши основные указания можно избежать многих ошибок и получить красивый, прочный сварной шов. Не забывайте о тщательной предварительной подготовке металла, на это должно уходить не менее 70% времени.

 

от подготовки материала до проверки качества шва

 

Вопросы, рассмотренные в материале:

• Как подготовить титан к сварке
• Как защитить титан при сварке
• Какие технологии сварки титана существуют
• В чем особенности технологии сварки титана плазмой

В наши дни никого уже не удивишь изготовлением изделий из титана с помощью сварки. Металл получил широкое распространение, и технология сварки титана достаточно хорошо отработана. В своей основе она опирается на удивительные свойства этого материала. Об особенностях этого процесса мы расскажем в нашей статье.

 

Подготовка титана к сварке

Подготовительные работы с титаном состоят из обработки кромки деталей, очистки присадочного прутка и обеспечения защиты другой стороны детали. Чтобы предотвратить появление холодных трещин и снизить хрупкость металла во время сварки, желательно снять верхний слой металла, так как в нем содержится большое количество кислорода и азота, а частицы этого слоя могут попасть в сварной шов.

Технология сварки титана подразумевает выполнение разделки кромок с углом раскрытия 60°. Хотя если толщина детали меньше 4 мм, то можно этого не делать. В том случае, когда деталь была изготовлена путем газовой или плазменной резки, желательно удалить не менее 5 мм кромки. Также производится тщательная очистка кромки и присадочной проволоки непосредственно перед началом сварочных работ. Очистка выполняется механически напильником, абразивным кругом, а также с помощью химических средств (ацетона или растворителя).

 

Согласно технологии сварки титана, следует большое внимание уделить защите обратной стороны деталей и корня шва. Даже если сварочный шов не будет выходить на другую сторону, титан может вступить в реакцию с газами из окружающего воздуха, что возникает даже при температуре +300…+400 °С.

Поддерживайте рабочее место в чистоте. На крупных производствах в сварочном цехе оборудуют специальное место, где выполняются сварочные работы по титану. Здесь не должно быть никаких факторов, которые могут негативно повлиять на качество сварки: сквозняка, пыли, влаги, жира и прочих загрязнений. Все остальные процессы обработки металла (резка, зачистка, краска) должны выполняться в другом месте. Помимо этого, важно контролировать влажность воздуха.

Технология сваривания толстостенных конструкций несколько отличается. Здесь допускается отсутствие защиты детали с другой стороны, если сварочный шов не выходит наружу и деталь сильно не нагревается. Такой результат достигается путем производства коротких швов (по 15–20 мм), между выполнением которых обязательно делается перерыв для охлаждения.

Защита титана при сварке

Титановые сварные соединения выполняются под защитой, которая нужна вплоть до их остывания до температуры +427 °С. Кроме этого, расплавленная сварочная ванна также должна быть под защитой, что не позволит начаться реакции взаимодействия с воздухом. Наиболее распространенными защитными газами являются аргон и гелий. Именно они предусмотрены технологиями сварки титана TIG и MIG.

Защитный газ используется сразу в нескольких направлениях:

• Первичная защита расплавленной сварочной ванны.
• Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны.
• Защита обратной стороны сварочного шва.

1. Первичная защита расплавленной сварочной ванны. Грамотный выбор сварочной горелки позволяет обеспечить качественную первичную защиту. Так, чтобы не нарушать технологию сварки титана аргоном TIG, понадобится горелка, оборудованная газовой линзой и большим керамическим соплом. С помощью газовой линзы инертный газ будет подаваться равномерным потоком, а сопло позволит защитить расплавленную сварочную ванну по всей площади. Аргон дает очень стабильную дугу, поэтому чаще используют именно этот газ. Если необходимо глубже проникнуть в металл или работать при более высоком напряжении, то можно использовать смесь аргона и гелия.

    

   Чтобы определить эффективность защитного газа и узнать его расход, можно выполнить предварительные испытания на отдельном образце из титана. Чистые защищенные сварные швы имеют яркий серебристый цвет.
2. Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны. Для осуществления вторичной защиты используют специальную насадку на сварочную горелку. По-другому ее называют «сапожок». Для каждой операции сварки и для разных моделей горелки насадки могут быть разные, поэтому чаще всего их делают на заказ. Общими принципами изготовления насадки являются их компактность и наличие функции равномерного распределения газа в горелке. Кроме этого, для больших насадок может понадобиться водяное охлаждение. Если насадка оборудована бронзовым или медным диффузором, то это позволяет получать ровный поток защитного инертного газа.
3. Защита обратной стороны сварочного шва. Для защиты корневой части шва и околошовной зоны используют специальное устройство. Обычно оно представляет собой медную подкладку с водяным охлаждением. Кроме этого, для охлаждения сварных швов могут быть использованы крупные металлические заготовки. В них сделана специальная канавка, которая должна совпадать со сварным швом. Защита с обратной стороны обычно обеспечивается потоком газа, который в два раза меньше, чем поток для первичной защиты. Желательно для каждого вида защиты (первичной, вторичной и с обратной стороны) использовать отдельный газовый редуктор. Продувка перед сваркой и после нее осуществляется с помощью электромагнитных клапанов и таймеров.

Разновидности технологии сварки титана

1. Ручная дуговая сварка.

Выше мы уже говорили о том, что технология сварки титана в первую очередь опирается на качественный шов, что обеспечивается грамотно созданной защитой, причем и остывающих участков свариваемых деталей.

Технология соединения элементов с тонкими стенками допускает сварочную процедуру без обработки кромок или использования присадочной проволоки. В таком случае зазор между кромками составляет 0,5–1,5 мм. Состав присадки должен быть аналогичен основному материалу изделия.

Сварочная технология подразумевает несколько режимов сварочных работ. Работа выполняется током силой 90–100 ампер в том случае, если используется электрод 1,5-2 мм из вольфрама и присадочная проволока 2 мм. При этом толщина деталей не должна быть более 2 мм. Ток силой 120–140 ампер применяют для соединения деталей большей толщины (до 4 мм). При этом он должен быть переменным постоянной полярности.

 

Также сварочная технология требует соблюдения целого ряда дополнительных условий:

• Ручная процедура предполагает использование короткой дуги, электрод и присадка не должны колебаться. Движение осуществляется точно по шву.
• Сваривание производится углом вперед. В этом случае электрод ориентирован в противоположную от направления движения сторону.
• Сваривание титана с применением присадочного материала осуществляется под углом 90° (электрод относительно материала).
• Важно наладить беспрерывную подачу присадки в сварочную ванну.
• Защитный газ в зону сварки должен подаваться даже после гашения дуги, поскольку он обеспечивает процесс охлаждения. В течение одной минуты материал охладится до температуры ниже +400 °С.
• Качество сварного шва во многом зависит от охлаждения материала. Определить его можно по цвету. Светлый желтый или соломенный цвет шва указывает на хорошее качество, а черный, серый и синеватый оттенок указывает на окислительные процессы, что свидетельствует о сниженном качестве.

Технология полуавтоматической и автоматической сварки аналогична ручной. Большое значение имеет размер отверстия в сопле горелки. ГОСТом установлен диаметр 12–15 мм. Желательно использовать специальные планки и подкладки, чтобы зажечь или погасить горелку.

Рекомендовано к прочтению

2. Электрошлаковая сварка.

Технология сварки титана и его сплавов зависит от состава материала. Для соединения легированных титановых сплавов чаще всего применяют электрошлаковый метод. Так, для создания сплава ВТ5-1, где в составе есть 5 % алюминия и 3 % олова, больше всего подходит метод прессования и прокатки, в результате чего получаются тонкие листы. Толстостенные изделия создаются путем ковки.

Сваривать толстостенные детали гораздо сложнее. Для этого нужна среда защитного газа аргона и флюс марки АН-Т2. С помощью трехфазного трансформатора в зону обработки подается переменный ток.

Характеристики оборудования имеют определяющее значение. Обязательно должно выдерживаться напряжение 14–16 вольт с силой тока 1600–1800 А. Согласно технологии, зазор между деталями должен составлять 26 мм. Защитный газ аргон подается со скоростью 8 л/мин., а флюс засыпается в объеме 130 г. Качество соединения деталей при данной технологии обуславливается диаметром электрода. 12-миллиметровый электрод позволяет добиться идеальных результатов, а электрод 8 мм может стать причиной снижения прочности на 20 %. Желательно отказаться от использования электродов из легированных сплавов, если вы хотите обеспечить достаточную пластичность металла сварного шва.

3. Контактная сварка.

Контактный способ также подходит для соединения деталей из этого металла. Технология сварки титана, предусмотренная ГОСТом, предполагает оптимальную скорость сваривания материала в размере 2-2,5 мм/сек. Нежелательно превышать данный показатель, дабы не понизить прочностные характеристики металла в зазоре. При технологии контактного соединения этот показатель имеет определяющее значение, ведь скорость процесса довольно высокая. В данном случае кромки деталей не зачищают и не фрезеруют.

 

Разработаны разные способы контактного соединения заготовок: линейный, точечный и конденсаторный. Для изделий из титана подходит любой из них. Технология каждого способа опирается на определенную толщину заготовок, диаметр электродов и их давление, размеры сварочной пластины, длительность сжатия и скорость прохождения тока через металл. Сочетания данных параметров помогают установить оптимальный режим для достижения наилучшего результата. Это совсем несложный процесс, если все параметры учтены в соответствии с выбранной технологией.

Особенности технологии сварки титана плазмой

Авиационная и космическая промышленность очень часто используют титан и его сплавы. Для создания несущих конструкций обычно применяют металл толщиной не менее 12 мм.

В таком случае может возникнуть много проблем в процессе сваривания деталей, поскольку этот металл имеет очень специфичные свойства. Технология сварки титана такой толщины максимально эффективна, если опирается на электронно-лучевой метод соединения в вакууме.

В то же время сварочное оборудование для этого метода и сама работа стоят довольно дорого. Альтернативным вариантом соединения деталей из титана с высоким качеством сварных швов, большой производительностью и более низкой стоимостью является плазменная сварка титана проникающей дугой. В данном случае происходит сквозное проплавление. При использовании этой технологии ванна жидкого металла во время создания сварного шва удерживается на весу.

 

Чем толще металлическая заготовка, тем сложнее удерживать жидкую ванну в стабильном состоянии и делать качественный сварной шов. Технология сварки титана толщиной 10–12 мм рассчитана на довольно узкий диапазон сварочных параметров, поскольку очень сложно поддерживать баланс силовых факторов на передней стенке жидкой ванны. В данном случае очень высоки шансы допустить прожог, если гравитационные силы возьмут верх над силами поверхностного напряжения.

Только при низких скоростях сварки можно сформировать сварной шов. Стоит лишь увеличить скорость соединения, как начинается разрушение сварочной ванны и сброс расплавленного металла. Попытки сварки титана большой толщины до сих пор не увенчались успехом.

Если удастся удерживать в стабильном состоянии на весу ванну жидкого металла при сварке титана проникающей дугой, поддерживая соотношение гравитационных и капиллярных сил, то теоретически предельными толщинами для титана могут быть δ=20÷25 мм.

С ростом δ увеличивается вероятность прожога, поскольку нужно снижать поперечные размеры самой жидкой ванны. А это требует повышения концентрации энергии до значений, не достигаемых сжатой дугой.

Если газодинамическое воздействие на переднюю стенку жидкой ванны повышается вследствие увеличения мощности сжатой дуги, то это может привести к неустойчивости силового баланса на передней стенке жидкой ванны, в результате чего появляется прожог.

В ходе практической деятельности доказано, что невозможно увеличить диапазон свариваемых толщин плазмой только через варьирование характеристик сжатой дуги. Важно снизить влияние сжатой дуги на переднюю стенку жидкой ванны, при этом не снижая мощности сжатой дуги. Такое возможно только через подбор оптимального соотношения сжатой дуги и полости кратера.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Сварка титана аргоном

Для осуществления сваривания титана аргоном, потребуется учесть необходимые технические условия, благодаря которым, процесс будет на высочайшем уровне.

Когда происходит большой нагрев титана, и соприкосновение его с кислородом и азотом, подобного вида металл становится хрупким. Поэтому, что бы обеспечить не обходимую защитную среду от окисления и азотирования, на горелку понадобится установить специальные приспособления.
 

Подготовительные работы металла к свариванию
 

Сваривание титана аргоном осуществляется, только после проведенных подготовительных процедур по сварным кромкам и присадкам. Первым делом необходимо произвести зачистку поверхности металла металлической щеткой, если толщина велика, а наждачная бумага предназначена для тонких заготовок. Далее потребуется удалить оксидную пленку, обезжирив ее спиртом, ацетоном, растворителем или другими химическими веществами.
 

Для сваривания титана в среде защищающих газов потребуется присадочная проволока, разделяющаяся на несколько категорий по составу и содержанию кислорода:

• Палладий;
• Ванадий.
• Алюминий.

Присадочные материалы, такие как прутки для сварки и проволока, в момент процесса сваривания в аргоне не должны покидать зону защищающего газа, поскольку, если титановые присадки соприкасаются с воздухом, они загрязняются, и шов может получиться не наилучшего качества.

Технология сваривания титана при помощи аргона
 

Аргонно-дуговое сваривание титана осуществляется постоянным током прямой полярности. Для такого процесса необходимо использовать вольфрамовые электроды.

В редких ситуациях для аргонно-дугового сваривания требуются необходимые материалы, в которые проходит инертный газ, тем самым выталкивая воздух. Данные приспособления могут быть различных форм и размеров.

 

Еще не стоит забывать, что сваривание титана аргоном возможно в применении подкладок из меди и стали, в которых просверливают требуемые отверстия для подачи газа.

 

Что бы осуществить сваривание труб, используются требуемые фартуки с различными формами закругления, в соответствии от диаметра трубы.
 

Для качественного сваривания встык либо внахлест, металл с толщиной до 3 мм, необязательно применять присадочный материал, рекомендуется установить сопло по диаметру по больше, и увеличить подачу аргона.
 

Сваривание титана необходимо осуществлять короткой дугой без наличия колебательных движений, а присадочный материал должен подаваться непрерывно. Для проведения таких работ необходимо получить требуемые знания и опыт.
 

В завершении процесса требуется остудить деталь, путем нагрева горелки, постепенно понижая температуру, что бы избежать резкого охлаждения металла, и защитить сварной шов от окисления.

 

Шов высокого качества должен получиться светлым и серебристым, а если он образовался черного цвета с синевой, это означает лишь то, что внутри шва имеются попадания кислорода либо азота. В подобных случаях необходимо осуществить процесс сваривания повторно.
 

Меры осторожности

 

В подобном процессе сваривания требуется позаботиться как о личной, так и окружающей безопасности людей. Потребуется приобрести специальную огнеупорную спецодежду и сварочную маску, от попадания различных искр и брызг раскаленного металла. Баллон с газом следуют поставить необходимо безопасное расстояние, не меньше 5 метров от места сварки. Также стоит отдать должное внимание на шланги, которые требуют бережного и аккуратного обращения, во избежание различных трещин и в дальнейшем утечки газа.

Сварка титана: аргоном, технология, полуавтоматом, его сплавов, как в домашних условиях?

Титан обладает набором уникальных свойств, благодаря чему используется как в промышленном производстве, так и в медицинских целях. Из него изготавливают легкие детали летательных аппаратов, протезы, не отторгаемые организмом человека. Однако, сварка титана – процесс не из легких. Для упрощения его используются особые приспособления и технологии.

Титан обладает такими особенностями:

• самовозгорается в среде кислорода,
• обладает низкой теплопроводностью,
• активно вступает в реакции при нагревании до 400°С,
• поглощает водород, азотируется,
• быстро окисляется.

Сплавы

Соединения на основе титана плавятся при температуре 1468-1830°С. Элементы отличаются повышенной коррозионной и жаростойкостью. Сплавы легко поддаются закалке при введении снижающих пластичность добавок – ванадия, хрома, марганца.

При нагревании до 400°С металл активно вступает в реакции с азотом и кислородом, находящимися в воздухе. При нагревании до 800°С зернистость и пористость металла возрастает. Потому сваривание деталей из титана должна осуществляться при исключении воздействия окисляющих газов.

Подготовка образцов (кромок)

Перед тем как сварить титан и его сплавы удаляется окисленная пленка – элементы обезжириваются и зачищаются.

Поверхности вдоль кромок обрабатываются на протяжении 10 минут раствором из соляной кислоты (35%), воды (65%) с добавлением 50 г натрия фторида. Смесь нагревается до 70°С.

Затем кромки шлифуются наждачкой или щетками – удаляются трещины и заусенцы.

Какие методы применяют?

Ручной дуговой

Ручная сварка изделий из титана аргоном используется преимущественно в небольшом производстве или при особо сложных работах при невозможности применения автомата.

При сварке электрод ведется прямо, с наклоном в переднюю сторону по направлению шва. Если необходимо применение присадочной проволоки, то она должна поступать постоянно, стержень при этом ставится перпендикулярно к свариваемым элементам.

По окончании аргонодуговой сварки защитная среда подается еще на протяжении 2 минут – за это время должен успеть охладиться заключительный участок шва.

Автоматический

Выполняется на постоянном токе с помощью вольфрамовых электродов при прямой полярности. Горелка подбирается с диаметром сопла 12-15 мм.

Дуга возбуждается и гасится не на элементах, а на начальных планках, так как в ином случае возможно проплавление соединяемых изделий.

Электрошлаковый

Способ используется редко, в основном для нержавеющих деталей с добавлением к титану олова или алюминия. Подразумевается применение пластинчатых электродов размером 12х60 мм. С их помощью получается высокопрочный шов. Ток сварки достигает 1,5 кА.

Сварка прессованных изделий выполняется круглыми стержнями сечением 8 мм.

Контактный

Для такого метода титановые электроды требуются только для подвода дуги к рабочей области. Розжиг ее выполняется между соединяемыми зонами изделий, сближающихся при давлении сварочных стержней.

Способ используется для сопряжения тонких листовых изделий.

Под флюсом

Шовная линия покрывается флюсовым порошком. Защищающие газы выделяются в процессе плавления порошка под электродугой, закрывая околошовную область и сварную ванну.

Способ позволяет сваривать элементы толщиной до 5 мм при соединении в угол, при сопряжении внахлест – толщиной до 3 мм. Сварка выполняется очень быстро – со скорость до 50 м/ч.

Холодный

Холодная сварка используется в твердой фазе на обычном воздухе под высоким давлением. Сопряжение осуществляется внахлест. Изделия зажимаются специальными зажимами, после удаления которых происходит деформация титана. Таким образом детали соединяются.

Шовный роликовый

Применяются стержни в форме роликов, катящихся вдоль будущего шва и сжимающие соединяемые элементы. На линию подается мощные токовые импульсы. Проплавленные зоны перекрывают друг друга на 15%, образуя герметичный рубец.

Режимы конденсаторной стыковой сварки титановых труб

Конденсаторный способ сварки титановых труб подразумевает периодическую подачу мощных импульсов, а не постоянную. Защитные газы при этом не требуются. Соединяются трубы сечением до 23 мм с толщиной стенки не выше 1,5 мм.

Ручной процесс

Электроды

При ручной сварке используются вольфрамовые стержни, заточенные под углом 35-40°. При интенсивном применении стержень требуется периодически подтачивать.

Чем на больший угол сточен электрод, тем больше глубина проплавки.

Проволока

Проволока используется только из соответствующего сплава титана. Предварительно она прокалятся под вакуумом для удаления водорода и обязательно защищается от окисления. Такая проволока должна храниться в закрытой тубе не более 5 суток.

Для сварки изделий толщиной до 1,5 мм встык применение присадки необязательно.

Горелка

Горелка применятся со специальными приспособлениями, уберегающими титан от азотирования и окисления. По ГОСТ область соединения должна защищаться от воздействия атмосферного воздуха.

Особенности технологии

Должны обеспечиваться беспрерывное поступление присадки и постоянная скорость перемещения электрода, точность движений.

Скорость расхода аргона – 5-8 л/мин, на изнаночной стороне рубца – 2 л/мин.

При соединении труб необходима герметизация их концов, инертный газ поступает от насоса.

Перед тем как сварить титан в домашних условиях, следует знать, что трубы невозможно соединить качественно, за исключением применения конденсаторной сварки. Их можно сопрягать и без инертного газа, параметр зарядного напряжения должен составлять 850-2100 В.

Сварка титана и его сплавов со стальными заготовками – особенности процесса

Сваривание стали с титаном позволяет снизить массу получаемых изделий. Но высокопрочных соединений добиться с помощью полуавтомата невозможно. Проблемы также могут возникнуть и при сопряжении титана с нержавейкой полуавтоматической сваркой.

Применяются следующие методы:

• сваривание взрывом,
• диффузионный способ,
• клинопрессовое сваривание труб,
• ультразвуковой,
• контактный.

Контроль качества

Контроль качества можно выполнить визуально. Шов должен быть серебристого цвета и без трещин. Желтоваты рубец свидетельствует о среднем качестве, но приемлемом.

Любые иные оттенки говорят о нарушении технологии и содержании в материале рубца посторонних примесей. Такие соединения не обладают достаточной прочностью.

Возможные дефекты

Самым распространенным дефектом является пористость рубца, появляющаяся при поглощении расплавленным металлом воздушных пузырьков.

Чтобы минимизировать пористость следует:

• тщательно подготовить поверхности – зачистить их и обезжирить,
• обеспечить требуемый уровень защиты сварной зоны и ванны.

Сергей Иванов, сварщик, стаж работы – 15 лет: «Несмотря на сложность процесса, сварка титана достаточно распространена. Выполнить ее в домашних условиях сложно, но возможно. Для этого следует неукоснительно соблюдать технологию и тщательно подбирать присадочные материалы».

Загрузка…

Аргонодуговая сварка титана

Изготовление изделий из титана при помощи сварки в настоящее время является обычным процессом для многих производителей. Давно признано, что титан не является экзотическим металлом и не требует для его сварки особенных процессов и технологий. Понятно, что титан сваривается так же, как и другие высококачественные металлы, при условии принятия во внимание его уникальных свойств.

Существуют важные различия между титаном и сталью:

— низкая плотность титана
— низкий модуль упругости
— высокая температура плавления титана
— низкая пластичность титана

Компенсация этих различий позволяет сварку титана и его сплавов, используя методы, аналогичные, например, сварке нержавеющей стали или сплавов на основе никеля.

В этой статье мы рассмотрим общие операции и технологии, используемые при сварке титана. Предоставленная информация предназначена для использования в качестве руководящих принципов.

Требование к сварочному рабочему месту при сварке титана

Титан является химически активным металлом, который образует сварное соединение с менее оптимальными свойствами. Поверхность титана содержит хрупкие карбиды, нитриды и оксиды, каждый из которых, нагреваясь и охлаждаясь на воздухе, может снизить сопротивление усталости и прочность сварного шва и зоны термического влияния. Мало того, что требуется постоянная защита свариваемой поверхности, необходимо также защита обратной стороны сварного шва.

При сварке титана и его сплавов требуется уделить особое внимание чистоте рабочего места. Для сварочных цехов, где производятся работы с различными металлами, необходимо выделить специальную область, которая будет использоваться специально для сварки титана. Место, отведенное для этого, должно быть защищено от потоков воздуха, влаги, пыли, жира и других загрязнений, которые могут препятствовать качественной сварке. Это место должно быть защищено от воздействия таких процессов, как зачистка, резка и окраска. Кроме того, должна быть под контролем и влажность воздуха.

Процессы аргонодуговой TIG и полуавтоматической MIG сварки титана

Титан и его сплавы свариваются несколькими процессами. Наиболее частым видом сварки является аргонодуговая сварка TIG вольфрамовым электродом и полуавтоматическая MIG сварка. Так же можно встретить применение таких процессов как плазменная сварка, электронно-лучевая сварка и сварка трением, но эти процессы используются в ограниченной степени. Описанные в этой статье технологии сварки титана и основные принципы будут касаться в первую очередь TIG и MIG сварки титана.

При правильной технологии сварки титана, получаемые сварные соединения являются коррозионно-стойкими, как и основной металл. Наоборот, неправильно сваренные швы могут стать хрупкими и менее коррозионно-стойкими по сравнению с основным металлом.

Технологии и оборудование, используемые при сварке титана аналогичны тем, которые требуются для других высококачественных материалов, таких как нержавеющая сталь или сплавы на основе никеля. Титан, однако, требует большего внимания к чистоте и использованию вспомогательного инертного газа. Расплавленный металл сварного шва титана должен быть полностью защищен от взаимодействия воздуха. Кроме того, горячая околошовная зона и корень сварочного шва должны быть постоянно защищены также и во время остывания до температуры 427 °C.

Процесс TIG может быть использован для стыковых соединений без подачи присадочного материала при толщине листа примерно до 3 мм. Сварка более толстого металла, как правило, требует использования присадочного металла и разделки кромок. Тут уже можно использовать TIG сварку с подачей проволоки илиполуавтоматическую MIG сварку. Полуавтоматическая сварка является наиболее экономичной и производительной при толщинах титана от 10 мм. Если используется процесс TIG, то следует проявлять осторожность, чтобы предотвратить контакт вольфрамового электрода со сварочной ванной. Тем самым предотвращая попадание частиц вольфрама в сварочный шов.

Источники питания

Источник питания постоянного тока DC прямой полярности (DCSP) используется для TIG сварки титана. Для MIG сварки требуется источник тока обратной полярности (DCRP). На сварочной горелке должно быть дистанционное управление силой тока, чтобы не нарушать процесс сварки и контролировать охлаждение сварного шва при помощи защиты инертным сварочным газом. Желательной характеристикой аппарата для TIG сварки титана является ножная педаль управления током, высокочастотным зажиганием и таймерами защитного газа, для предварительного и окончательного продува.

Инертный защитный газ

Защита должна быть постоянной для титановых сварных соединений до их остывания до температуры 427 °C, а также расплавленной сварочной ванны в целях предотвращения взаимодействия с воздухом. Как для TIG сварки, так и для MIG сварки в качестве защитного газа и для обеспечения необходимой защиты применяется аргон или гелий.

Защитный газ необходим:

• Первичная защита расплавленной сварочной ванны
• Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны
• Защита обратной стороны сварочного шва

Первичная защита расплавленной сварочной ванны

Первичная защита обеспечивается правильным выбором сварочной горелки. Горелки для аргонодуговой TIG сварки титана и его сплавов должны быть оснащены большим (18-25 мм) керамическим соплом и газовой линзой.

Сопло должно обеспечивать адекватную защиту для всей расплавленной сварочной ванны. Газовая линза обеспечивает равномерный, не турбулентный поток инертного газа.

Как правило, для первичной защиты используется аргон из-за его лучших характеристик стабильности дуги. Аргонно-гелиевые смеси могут быть использованы при более высоком напряжении и для большего проникновения в металл.

Определение расхода и эффективность сварочного газа для первичной защиты должны быть проверены до начала сварочных работ на отдельной титановой пластине. Незагрязненные, т.е. защищенные сварные швы должны быть яркие и серебристые по внешнему виду.

Вторичная защита охлаждающегося расплавленного металла и околошовной зоны

Вторичная защита наиболее часто происходит посредством специальной насадки на сварочную горелку – так называемого «сапожка». Насадки, как правило, изготавливаются на заказ, чтобы соответствовать определенной сварочной горелке и конкретной операции сварки.

Дизайн насадки должен быть компактным и должен способствовать равномерному распределению инертного газа внутри устройства. Следует учитывать также возможность водяного охлаждения, особенно для больших насадок.

Наличие в насадке медных или бронзовых диффузоров способствуют не турбулентному потоку инертного газа для защиты.

Защита обратной стороны сварочного шва

Основная цель устройства для защиты обратной стороны сварного шва заключается в обеспечении защиты инертным газом корневой части шва и околошовной зоны. Такими устройствами обычно являются медные подкладки. С водяным охлаждением или массивные металлические болванки, также могут быть использованы в качестве радиаторов для охлаждения сварных швов. Эти подкладки имеют канавку, которая расположена непосредственно под сварным швом. Для защиты с обратной стороны, как правило, требуется поток сварочного газа вдвое меньший, чем для первичной защиты.

Важно использование отдельных газовых редукторов для первичной, вторичной и защиты с обратной стороны. Таймеры и электромагнитные клапаны управляют продувкой до и после сварки.

Очистка поверхности и присадочного металла перед сваркой

Перед сваркой титана, важно, чтобы сварные швы и прутки (проволока) были очищены от окалины, грязи, пыли, жира, масла, влаги и других возможных загрязнений. Включение этих загрязнений в титан может ухудшить свойства и коррозионную стойкость сварочного соединения. Если пруток кажется грязным, протирка его нехлорированным растворителем перед использованием является хорошей практикой. В тяжелых случаях при особых загрязнениях может быть необходима очистка кислотой. Все поверхности сварного соединения и околошовной зоны на расстояние 25 мм должны быть очищены. Растворители особенно эффективны в удалении следов жира и масла. Очистка металла должна проводиться щеткой из нержавеющей стали. Ни при каких обстоятельствах не используйте стальные щетки из-за опасности внедрения в поверхность титана частиц железа и его дальнейшей коррозии.

Технология TIG сварки титана и его сплавов

В дополнение к чистоте свариваемой поверхности и присадочного металла, соответствующих параметров сварки, а также надлежащего инертного защитного газа, требует внимания техника сварки. Неправильная техника может быть источником появления сварных дефектов. Перед началом сварки, должны быть сделана продувка горелки, защитной насадки и подкладки для обратной стороны шва, чтобы убедиться, что весь воздух удален из системы. Для зажигания дуги должно быть использовано высокочастотное зажигание. Царапины, от вольфрамовых электродов являются источником вольфрамовых включений в сварных швах титана. Затухание дуги в конце сварки должно происходить плавным спаданием тока. Защита шва и околошовной зоны должна быть продолжена до охлаждения титана до температуры ниже 427 °C.

Вторичная и защита корня шва также должны быть продолжены. Сварной шов желтоватого или синего цвета указывает на преждевременное снятие защитного газа. Предварительный нагрев при сварке титана обычно не требуется. Однако если подозревается наличие влаги, из-за низких температур или высокой влажности, нагрев может быть необходимым. Нагрева газовой горелкой сварных поверхностей до 70 °C, как правило, достаточно, чтобы удалить влагу.

Длина дуги для TIG сварки титана без присадочной проволоки должна быть примерно равна диаметру вольфрамового электрода. Если добавляется присадка, то максимальная длина дуги должна быть около 1-1,5 диаметра электрода.

Цвет сварочного шва титана отображает его качество

Очистка между проходами не требуется, если сварной шов остается ярким и серебристый. Швы желтоватого или голубого цвета могут быть удалены проволочной щеткой из нержавеющей проволоки. Некачественные сварные швы, о чем свидетельствует темно-синий, серый или белый порошкообразный цвета, должны быть полностью удалены путем зачистки. Соединение затем должно быть тщательно подготовлено и снова очищено перед сваркой.

Как видно из этой статьи, сварка титана и его сплавов это не такая сложная наука, и используя указанные правила и технологии можно добиться высококачественных швов без особых усилий. Основой технологии сварки титана является подготовка соединения и материала перед сваркой и защита сварочного шва, его обратной стороны и околошовной зоны. В остальном сварка титана очень похожа на сварку других металлов, но только требует разное распределение времени в процессе. В то время как при сварке стали 30% времени уходит на подготовку и 70% на саму сварку, при сварке титана как раз наоборот: 70% на подготовку и 30% на сварку.

Сварка титана — по низкой цене, аргоном в Москве

Основными особенностями выполнения сварки титана являются:

— высокая скорость проведения технологических операций – при продолжительном термовоздействии на определенном участке изменяется структура материала вследствие увеличения размера зерен;

— окисление титана атмосферным воздухом, повышенная химическая активность всех зон, температура которых выше 400C;

— сваривание осуществляется с обдуванием стыка газом с 2-х сторон или при условии установки подкладки изнутри обрабатываемого изделия;

— место, которое отведено для проведения сварки, должно быть защищенным от влияния влажности и прочих факторов.

 

Особенности сварки листового проката и титановых труб

 

На сварку и на сварные соединения из титана распространяется стандарт ГОСТ Р ИСО 5817-2009, устанавливающий уровень качества при проведении работ, и определяющий предельный уровень дефектов заготовок или изделий. Сварные титановые трубы изготавливают из холоднокатаной ленты высокочастотной сваркой. При сварке труб требуется пропускать защитный газ внутрь свариваемой трубы. При толщине менее 3,0 мм при сборке возможен допуск зазора размером от 0,5 до 1,5 мм. В таком случае сварка выполняется без применения присадочных материалов. Диаметр электрода, при применении присадочных материалов, должен быть равным толщине титана.

 

Способы сварки

 

К основным методам и способам сварки относятся:

— электрошлаковая сварка, обеспечивающая защиту шва тугоплавкими фтористыми флюсами, их плавление осуществляется низковольтным током;

— электродуговая сварка в облаке защитного газа (аргон, гелий или иные инертные газы) посредством расплавляющегося или неплавящегося электрода;

— лазерная и электронно-лучевая технология, позволяющая осуществлять сварку в замкнутой безвоздушной среде при отсутствии непосредственного контакта с заготовками, высокая концентрация тепловой энергии гарантирует быструю проплавку и малую ширину шва;

— альтернативные способы обработки металла (сварка в таком случае осуществляется давлением, трением и т.д.).

 

Особенности сварки аргоном

 

Аргонодуговая сварка титана является предпочтительным методом соединения данного металла. Использование этого способа позволяет обеспечить достаточный уровень защиты зоны сварки, в сравнении с другими методами термической сварки. Во время проведения сварки колебательные движения не выполняют. Сварка осуществляется короткой дугой, вперед углом. Аргонодуговая сварка должна проводиться на постоянном токе с прямой полярностью. Иногда сварка сплавов из титана при помощи аргонодуговой сварки может потребовать использование дополнительных приспособлений, через которые будет осуществляться поступление инертного газа.

 

Titanium — его можно сваривать!

Рисунок 1

«Титан не обязательно должен быть таким уж сложным при сварке!» Американское общество сварки (AWS) ¹ заявило об этом, и я согласен. Хорошо выполненные титановые швы выглядят как застывшая ртуть: блестящие и отражающие. Несколько основных факторов отличают титан от других металлов. Эти уникальные характеристики и недостаточное понимание них могут привести к распространенному мнению, что титан слишком сложно сваривать.

Где вы начинаете выполнять хорошие сварочные швы вольфрамовым электродом? Титан — химически активный металл, который образует соединения с менее чем оптимальными свойствами. Нагретая на воздухе поверхность детали содержит хрупкие карбиды, нитриды и оксиды, каждый из которых может снизить сопротивление усталости и ударную вязкость сварного шва и зоны термического влияния (HAZ). Вам необходимо защитить не только свариваемую поверхность, но и обратную сторону сварного шва, которая не менее чувствительна.

Медные продувочные приспособления направляют аргон по поверхности детали.Промывка из меди или алюминия без твердого никелирования для предотвращения истирания металла может привести к локальному легированию на поверхности титановых деталей.

Хлор из пота на руках может вызвать локальную коррозию. Обработка «в белых перчатках» — это не просто признак качества сварки титана; Использование безворсовых перчаток после окончательной очистки перед сваркой может потребоваться для получения высококачественных сварных швов.

Каждый раз, когда металл достигает температуры от 900 до 1000 градусов по Фаренгейту, хрупкая стабилизированная кислородом альфа-фаза (или α-case ) может образовываться не только на поверхности сварного шва и его задней стороне, но и на шлифовальных инструментах ² .Тепло от трения, особенно от колес из оксида алюминия (Al ₂ O ₃ ), может создавать достаточно высокие температуры для охрупчивания поверхности. Твердосплавные диски лучше, потому что они не содержат алюминия, загрязняющего сварной шов. Лучше всего легкое прикосновение, потому что титан имеет низкую теплопроводность и его нужно держать ниже отметки 500 градусов по Фаренгейту, где начинается отложение.

Подготовка к сварке

Подготовка к сварке должна включать удаление масла, смазки, грязи или шлифовальной пыли с соединяемых поверхностей.Очистка паром или окунание щелочью в разбавленный раствор гидроксида натрия может удалить большинство этих загрязнений. Чтобы удалить последние оставшиеся органические соединения непосредственно перед сваркой, используйте безворсовую перчатку и метиловый спирт, ацетон или другой не содержащий хлора растворитель. Поскольку большинство этих растворителей имеют низкую температуру вспышки, убедитесь, что они полностью испарились, прежде чем зажигать дугу.

На наиболее ответственных деталях использование небольшого нагнетателя горячего воздуха (типа фена) для небольшого нагрева детали гарантирует отсутствие конденсации влаги на свариваемой поверхности.Не упускайте из виду тот факт, что резиновые перчатки могут содержать хлор как часть процесса вулканизации. Рекомендуются пластиковые перчатки.

Чистый аргон нанесен правильно

Чистота аргона должна составлять 99,999%. Даже если чистота аргона составляет 50 частей на миллион (PPM) (99,995%), может произойти некоторое изменение цвета до желто-соломенного цвета. Многие магазины стараются поддерживать уровень загрязнения 10 частей на миллион во время сварки. Если цвет начинает покрываться пятнами или появляется какой-либо намек на синий, аргон недостаточно чистый, или вы неправильно его применяете.Прежде чем использовать высокочастотный пуск, запустите поток аргона в течение нескольких секунд. Если у вас достаточно защиты и аргон равномерно распределяется по детали, вы должны увидеть однородный цвет.

Пятнистые или завихренные узоры обычно указывают на то, что течет слишком много аргона (см. Рисунок 1 ). Плотность аргона больше, чем у воздуха, поэтому он имеет тенденцию течь по поверхности детали так же, как вода. Там, где возникают водовороты, воздух может смешиваться с покровным газом аргоном и создавать завихрения.

Что действительно отличает титановую сварку от большинства других типов GTAW, так это необходимость в аргоновом покрытии на обратной стороне сварного шва. Везде, где титан нагревается, может образоваться хрупкая альфа-оболочка. Для очень сложных деталей с внутренними проходами или деталей, требующих большого ремонта сваркой, перчаточные ящики могут предложить экономичное решение. Для деталей, слишком больших для прохождения через перчаточный ящик, можно использовать специальные гибкие полиэтиленовые полиэтиленовые пакеты с прикрепленными перчатками. Используйте монитор продувки, чтобы увидеть, когда мешок содержит достаточно чистого аргона, зажгите дугу и выполните сварку.Работать в герметичных перчатках, особенно в течение длительного времени, может быть жарко, но это часть проблемы при работе с титаном.

Чистовая обработка

Не менее важен конец шва. Титан горячий, и защитный поток аргона все еще необходим, пока металл не остынет ниже примерно 500 градусов по Фаренгейту. Цвет может быть вашим лучшим индикатором достаточного использования аргона. Некоторое обесцвечивание может происходить за пределами HAZ и, в зависимости от критичности сварного шва, может быть приемлемым.

Нежелательный фейерверк

Убедитесь, что у вас есть титановая пыль от шлифовальных работ. Титановые хлопья и порошок используются в фейерверках и не должны накапливаться. Часто белый сверкающий эффект в воздушных снарядах или пиротехнических фонтанах возникает из-за реакции горения титана. Реакция может быть аналогична реакции термитной сварки, если дать возможность смешанной пыли вступить в реакцию. Хотя фейерверк Четвертого июля — это весело, неожиданное высвобождение такого рода энергии может быть опасным.Фильтры Waterfall могут быть эффективными при борьбе с титановой пылью.

Почему для дуговой сварки титана использовать GTAW, а не газовую дуговую сварку металла? Во многих случаях легче отрегулировать температуру сварочной ванны, убедиться, что металла достаточно для предотвращения подрезов, или добавить присадочный металл, отличный от основного металла или металлов с GTAW. Добавляя металл отдельно от электрода, поддерживающего сварочную ванну, у вас появляется больше возможностей и больше контроля.

Blueprint for Success

Аргон высокой чистоты; очистить рабочие места от горючего шлифовального мусора; обработка белых перчаток после тщательной очистки; продуманные продувки с обеих сторон детали для равномерного распределения аргона; и техника удержания горелки на месте до тех пор, пока металл не остынет ниже 500 градусов по Фаренгейту, каждый раз должен давать чистый титановый шов серебристого цвета.

.

Как сваривать титан — Советы и хитрости

Титан считается экзотическим металлом благодаря небольшому весу, хорошей прочности и коррозионной стойкости. Однако раньше считалось, что правильную сварку титана можно проводить только в герметичных камерах. Это химически активный металл, который может загрязняться атмосферными газами. Но сварка титана на самом деле не так сложна, как думают многие сварщики. Вам просто нужно поддерживать надлежащую газовую защиту во время сварки, остальное очень похоже на сварку других типов металлов.

Сварочные титановые насадки

Подготовка к сварке

Одним из наиболее важных факторов при определении качества титанового сварного шва является надлежащая подготовка шва.

• Очистите поверхность титана от любых загрязнений и удалите масло, жир или грязь. Лучше всего использовать химические вещества, специально предназначенные для титана. Помните, что чем чище будет титан, тем прочнее будет сварной шов.
• Для удаления загрязнений можно использовать пароочиститель или разбавленный раствор гидроксида натрия.
• Используйте небольшой вентилятор с горячим воздухом, чтобы на поверхности не оставалась влага. Однако убедитесь, что вы не используете его с легковоспламеняющимися растворителями.
• Убедитесь, что все сварочные детали также чистые и сухие.
• Ни в коем случае не используйте для очистки титана чистящие средства на основе хлора.
• Даже ваши руки могут быть источником заражения. Но имейте в виду, что резиновые перчатки могут содержать хлор, поэтому выбирайте пластиковые или хлопковые перчатки.
• Перед зажиганием дуги убедитесь, что растворители, которые вы использовали для очистки поверхности, полностью испарились, так как обычно они имеют низкую температуру вспышки.

Сварка

После того, как вы очистили поверхность и сварочные материалы, следующее, что нужно учитывать, — это атмосфера. Как мы уже упоминали выше, титан подвержен загрязнению атмосферными газами. Поэтому очень важно использовать защитный газ для сварки. Предпочтительный выбор газа — чистый аргон.

При выборе аргона убедитесь, что он чист на 99,999%. Если он будет даже немного менее чистым, это может привести к желтому обесцвечиванию. Загрязненный газ также может привести к образованию пятен и синевы.

Перед использованием высокочастотного запуска дайте газу аргон течь в течение нескольких секунд. Если вы увидите однородный цвет, это означает, что экрана достаточно для равномерного покрытия.

Одним из существенных отличий сварки титана от других металлов является необходимость экранирования также и с обратной стороны сварного шва. Поэтому всю область сварного шва, подвергшуюся термическому воздействию, необходимо продуть аргоном.

Для сварки более мелких деталей можно использовать специальные гибкие кожухи, перчаточные боксы, заполненные аргоном.Если ваши детали не помещаются в эти гибкие корпуса, вы также можете использовать специальные камеры для продувочного газа из полиэтилена. С помощью монитора продувки вы можете проверить, достаточно ли в камере аргона.

Завершение работы

Не менее важно, как вы закончите сварку. Дайте защитному аргону течь до тех пор, пока титан не остынет до температуры ниже 500 градусов по Фаренгейту. Любое изменение цвета является хорошим признаком недостаточной защиты.

Большинству сварщиков требуется многолетний опыт работы в сварке, прежде чем они почувствуют, что достаточно квалифицированы, чтобы попробовать процесс сварки TIG титана.Однако если вы зададитесь целью изучить навыки, необходимые для сварки титана, вы увидите, что это не так сложно, как все думают. Основными моментами для создания прочного и чистого титанового сварного шва каждый раз является использование газа аргона высокой чистоты, идеальная очистка рабочей зоны, использование перчаточного ящика с продувкой с обеих сторон сварного шва для равномерного распределения аргона и, наконец, поддержание защиты пока металл не остынет.

.

Аргонодуговая сварка Использование титановых сварочных стержней Электроды

Описание продукта

Для аргонодуговой сварки используются титановые сварочные стержни электроды

Сертификаты

Сертификаты: Компания и MTC

Упаковка и доставка 9000 Упаковка и доставка 9000 Упаковка и доставка 9000 Доставка

Титановая проволока будет хорошо упакована, помещена в экспортный деревянный ящик и доставлена ​​покупателям по всему миру.

Условия доставки:

• Воздушным транспортом
• Морским транспортом
• Экспресс от двери до двери (DHL Fedex TNT UPS EMS и т. Д.)

Информация о компании

Титановые процессы

Авторизованная лабораторная инспекция

Наша команда

Отзывы покупателей

Вы всегда будете нашей движущей силой прогресса.

Свяжитесь с нами

Обслуживаем вас сердцем и душой.

Обращение с продуктами:

Титановый стержень / заготовка Титановая поковка (блок, кольцо, диск)

Титановый лист / пластина Титановая застежка и прецизионные детали

Титановая трубка Труба Титановый фитинг

Титановая проволока / Сварочная проволока Титановый фланец

.

Безгазовый сварочный аппарат TIG для аргона и титана Tig Ac Dc 200

-60 Гц

Модель	TIG-200
Входное напряжение (В)	220 В
Частота (Гц)
Номинальная входная мощность (кВА)	7
Макс.напряжение холостого хода (В)	68
Диапазон тока (A)	200
Номинальный рабочий цикл (%)	60
Размер сварочного стержня (мм)	Аргонодуговая сварка
Степень защиты	IP21S
Вес (кг)	4
Размер 9 (см)	* 38
Доступны различные модели

Описание продукта:

Сварочные аппараты этой серии имеют характеристики стабильной сварочной дуги, небольшого всплеска, небольшого d информация.Сварочный шов красивый, особенно применим для непрерывной сварки тонких средних листов и сварки зазоров, высокой надежности сварки, простоты обслуживания. Это ваш лучший выбор.

.