Penyebab cacat pada pengelasan tabung titanium
Oksidasi dan kontaminasi: Titanium sensitif terhadap oksigen dan mudah bereaksi dengan oksigen pada suhu tinggi untuk membentuk oksida. Selama proses pengelasan, jika tindakan perlindungan yang tepat tidak dilakukan, oksigen di udara dapat menyebabkan permukaan titanium teroksidasi dan membentuk lapisan oksida, sehingga mempengaruhi kualitas pengelasan. Selain itu, area pengelasan dapat terkontaminasi, misalnya karena adanya kotoran pada bahan las atau lingkungan.
Gradien suhu: Titanium memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan akan membentuk gradien suhu yang besar selama pengelasan. Gradien suhu dapat menyebabkan konsentrasi tegangan dan pembentukan retakan termal, terutama di daerah dengan pendinginan cepat.
Penangkap Hidrogen: Titanium adalah bahan yang mudah menyerap hidrogen. Selama proses pengelasan, jika hidrogen diserap ke dalam titanium, hal ini dapat menyebabkan penggetasan hidrogen yang disebabkan oleh penangkapan hidrogen. Penggetasan hidrogen dapat menyebabkan pembentukan retakan.
Perubahan struktural: Titanium rentan terhadap pertumbuhan butiran dan perubahan struktural pada suhu tinggi. Hal ini dapat mengakibatkan berkurangnya kekuatan di area las, sehingga mempengaruhi kinerja las secara keseluruhan.
Tegangan sisa: Tegangan sisa yang dihasilkan selama proses pengelasan dapat menyebabkan deformasi dan retakan pada tabung titanium. Hal ini mungkin disebabkan oleh pendinginan yang cepat, koefisien muai panas bahan yang berbeda, dan penyusutan yang tidak seragam selama pengelasan.
Cacat pengelasan tabung titanium disebabkan oleh lapisan pelindung gas argon yang dibentuk oleh pistol las busur argon selama pengelasan tabung titanium. Daerah sekitarnya tidak memiliki efek perlindungan, namun las pipa titanium dan daerah sekitarnya dalam keadaan ini masih memiliki kemampuan yang kuat dalam menyerap nitrogen dan oksigen di udara. Oksigen mulai diserap pada suhu 400 derajat, dan nitrogen mulai diserap pada suhu 600 derajat. Udara mengandung sejumlah besar nitrogen dan oksigen.
Ketika bilangan oksidasi meningkat secara bertahap, warna las pipa titanium berubah dan plastisitas las menurun. Putih keperakan (tidak teroksidasi) Kuning keemasan (TiO, titanium mulai menyerap hidrogen pada suhu sekitar 250 derajat. Sedikit teroksidasi) Biru (Ti2O3 sedikit teroksidasi) Abu-abu (TiO2 teroksidasi parah).
Keseragaman komposisi kimia ingot paduan titanium merupakan jaminan dasar keandalan bahan olahan dan bagian pemotongan paduan titanium dengan kinerja yang baik.
Sejauh menyangkut paduan titanium yang ada, unsur paduan utamanya adalah Al, Mo, Sn, Si, Zr, Cr, Cu, V, dan Fe. Sangatlah penting untuk memahami dan menguasai aturan distribusi elemen-elemen paduan ini dalam ingot dalam kondisi peleburan dan kristalisasi busur yang dapat dikonsumsi secara vakum, dan untuk mengambil langkah-langkah proses yang tepat untuk memastikan distribusi seragamnya dalam ingot.
Uji anatomi dilakukan pada lima spesies titanium: Ti-6Al-4V, Ti-2.5Cu, Ti-6.5Al-3.5Mo{{8 }}.5Sn-0.3Si, Ti-2.5Al-11Sn-5Zr-1Mo-0.25Si dan Ti{{19 }}.5 ingot paduan Al-2.5Mo-1.5Cr-0.5Fe-6.3Si, selidiki distribusi elemen paduan dalam kondisi peleburan yang berbeda, dan jelajahi metode pemisahan dan eliminasi unsur paduan aluminium Cu.
Elemen paduan tabung titanium dibagi menjadi beberapa bagian dan ditambahkan ke spons titanium saat menekan blok unit elektroda. Elektroda habis pakai dengan diagonal 450 mm dilas dari blok elektroda unit internal. Elektroda habis pakai dilebur satu kali dan dilebur kembali dua kali dalam tungku busur habis pakai putih vakum, dan tiga uji peleburan kembali dilakukan. Menurut karakteristik struktur kristal ingot baja tungku busur listrik yang dapat dikonsumsi vakum, cetakan ingot baja tipikal dibedah. terpotong. Di bagian atas profil, bor lubang setiap diameter 30-50 mm dengan mata bor φ1,5 mm untuk menganalisis kandungan maksimum elemen paduan. Vakum (1×10^(-3) mmHg) dan pengisian argon (tekanan peleburan 80-120 mmHg), daya leleh tinggi dan rendah, serta uji perbandingan ingot φ220 mm dan φ622 mm dilakukan pada Ti{ {10}}.paduan 5Cu.
Untuk mengurangi terjadinya cacat tersebut perlu dilakukan beberapa tindakan seperti penggunaan gas inert untuk proteksi selama proses pengelasan, pengendalian kecepatan pengelasan dan gradien suhu, pemanasan awal benda kerja untuk mengurangi gradien suhu, penggunaan bahan las yang sesuai. , mengadopsi proses pengelasan yang sesuai, dll. . Selain itu, kontrol ketat terhadap kandungan hidrogen selama pengelasan dan perlakuan panas yang tepat setelah pengelasan juga merupakan cara penting untuk mengurangi cacat.
