Ettevaatusabinõud Gr9 titaanist keevitatud torude keevitamiseks

1. Gr9 titaani keevitatavuse analüüs

Titaan on aktiivne metall, mis moodustab toatemperatuuril tiheda oksiidkile, säilitades kõrge stabiilsuse ja korrosioonikindluse. Üle 540 °C ei ole moodustunud oksiidkile tihe. Titaan reageerib kõrgetel temperatuuridel kiiresti hapniku, lämmastiku ja vesinikuga: kiire vesiniku neeldumine üle 300 °C, hapniku ja lämmastiku neeldumine alates üle 400 °C, kiire hapnikuneeldumine üle 600 °C ja kiire lämmastiku imendumine üle 700 °C. Lahustunud hapniku ja nitrogeeni plastilisus väheneb. lahustunud vesinik suurendab rabedust. Süsinik lahustub interstitsiaalselt, parandades tugevust, kuid vähendades plastilisust ning kui süsinikusisaldus ületab lahustuvuse piiri, moodustub kõva ja rabe TiC, mis jaotub võrgus ja on altid pragunemisele. Lisaks on titaani sulamistemperatuur kõrge, samas kui selle erisoojus ja soojusjuhtivus on väikesed, mistõttu jahtumine on aeglane ja kuumusest mõjutatud tsoon püsib pikka aega kõrgel temperatuuril, kuumeneb kergesti üle ja muudab terad jämedaks. Keevisliidete toimivuse tagamiseks tuleb kontrollida süsiniku, lämmastiku, hapniku ja vesiniku sissetungimist ning keevisliidese temperatuuri. Argoon on inertgaas, mis ei moodusta titaaniga tahket lahust ega reageeri teiste elementidega, seega sobib titaanile argooni kaarkeevitus, kuid argooni puhtus peab olema väga kõrge, üldiselt 99,99 protsenti või üle selle.

2. Keevitamise ettevalmistamine

Keevituskoht ja keskkond:Keevituskeskkond peab olema puhas, suitsu-vaba, tolmu-vaba ja sõltumatu. Keevitada ei tohi tuule kiirusel üle 1,5 m/s, suhtelise õhuniiskuse üle 80%, temperatuur alla 5°C või ilma kaitseta vihma ja lumega. Teraskonstruktsioonide töökodades tuleks titaani keevitusala eraldada teraskonstruktsiooni alast, et vältida saastumist rauapulbri ja muude kahjulike lisanditega; keevitamine peaks olema eemal tuulutusavadest ning avatud ustest ja akendest ning koht peab olema sillutatud kummimattidega.

Kaitsekate:Titaani kõrge -temperatuuri tsoonis (üle 200 °C) argooniga täielikult kaitstuna hoidmiseks tuleb teha hea efektiga ja mugavalt töötav kaitsekate. Kuna argoon on õhust raskem, võib katte ülaossa jätta tööava.

Kaldus töötlemine:Kaldusid tuleks töödelda selliste tööriistadega nagu faasimismasinad, pneumaatilised sisemised lihvimismasinad ning alumiiniumoksiidi või ränikarbiidi lihvimis- ja poleerimiskettad. Töötle aeglaselt (või kasuta jahutusvett), et temperatuur liiga kõrgeks ei tõuseks. Kaldpind peab olema tasane ja sile, ilma pragude, lamineeringute, lisandite, rästide, lendava servade või oksüdatsioonita; kaldpinna pind ja 30 mm raadiuses mõlemal küljel peaks olema hõbedane-valge metallilise läikega.

Puhastamine:Puhastage keevitustraat, kaldpind ja mõlemad küljed 20 mm piires. Vastavalt pinna saastatuse astmele kasutage rasvaeemaldust, mehaanilist puhastust või keemilist puhastust; mehaanilisel puhastamisel võib kasutada roostevabast terasest traatharja. Enne keevitamist puhastage soon ja traat atsetooni või veevaba etanooli ja muude lahustitega; ärge puudutage neid pärast puhastamist käsitsi; keevitada 4 tunni jooksul ja aja ületamise korral puhastada uuesti. Puhast keevitustraati ei tohi visata maapinnale, vaid asetada see puhtasse anumasse, et vältida uuesti-saastumist.

3. Keevitamine

Keevitusprotsessi hindamine:Keevitusprotsessi hindamine viiakse läbi vastavalt standardile NB/T 47014 titaantoru materjali puhul, kasutades argoonkaarkeevitust kõrgsageduskaare ja puhta argooniga (99,99 protsenti Ar).

Viilude korrosioonikatse:Keevitatud titaantoru proov lõigatakse viiludeks ja leotatakse 30-protsendilises väävelhappes (keevad) 24 tundi. Tulemused näitavad, et hõbedane-valge keevisõmblus on vähesel määral korrosiooniga, samas kui sinised ja kuldkollased{4}}alad on tõsiselt korrodeerunud, mis kinnitab, et korralik kaitse keevitamise ajal on korrosioonikindluse jaoks hädavajalik.

Titaanpooli keevitamine:Mähise saab asetada pööratavatele tugiratastele ja keerata keevitamise ajal. Sirged torud rühmitatakse ja keevitatakse kahte kihti. Põhjakeevitusel kasutatakse toru sees puhast argoonikaitset (õhu eemaldamiseks argooni vool esmalt 10-15 minutit). Pärast seda, kui kõik keevitatud pordid on põhjaga lõpetanud, keevitatakse toru sees argoonikaitse ja väljaspool kaitsekate. Keevitamise ajal peab titaantoru temperatuur olema alati alla 200 kraadi C.

Korduma kippuvad küsimused

Miks on argooni varjestus titaani keevitamise jaoks kriitiline?Titaan neelab hapnikku, lämmastikku ja vesinikku kiiresti üle 400 kraadi C, mis vähendab plastilisust ja sitkust.

Millist argooni puhtust on vaja?Üldiselt 99,99 protsenti või rohkem.

Mis peaks olema keevisõmbluse värv?hõbe{0}}valge; sinine või kuldne{1}}kollane näitab ebapiisavat kaitset ja halba korrosioonikindlust.

Millist temperatuuri tuleb keevitamise ajal kontrollida?Toru temperatuur peaks kogu aeg olema alla 200 °C.

Miks tuleb vuugipinnad ja täitetraat enne keevitamist puhastada?Kaldpinnale või traadile sattunud õli, rasv, niiskus, tolm ja raud toovad keevisvanni süsinikku, hapnikku, lämmastikku ja vesinikku. Need vahetükid muudavad vuugi hapraks ja vähendavad selle korrosioonikindlust, nii et kaldtsoon ja traat rasvatustatakse ja puhastatakse vahetult enne keevitamist ning käideldakse puhaste kinnastega.

Kuidas kontrollitakse varjestuse kvaliteeti pärast iga läbimist?Keevisõmbluse ja kuumuse{0}}mõjutatud tsooni värvi kontrollitakse pärast iga läbimist. Sihtmärk on hõbe-valge; kui ilmub sinine, hall või pulbriline valge oksiid, siis varjestus ebaõnnestus ja saastunud kiht tuleb enne uuesti keevitamist täiustatud argoonikattega välja lihvida.