Kuris titano suvirinimo vielos tipas yra geriausias
Aukštos - gamybos laukuose, tokiuose kaip aviacijos ir kosmoso, chemijos inžinerija ir medicininė, titano suvirinimo viela, tapo pagrindine medžiaga, leidžianti sujungti titano ir titano lydinio komponentus dėl puikaus atsparumo korozijai, dideliam stiprumui ir biologiniam suderinamumui. Tačiau, kai rinkoje yra įvairių tipų (pvz., „Erti-1“, „Erti-2“ ir „Erti-5“), kaip galima pasirinkti tinkamiausią titano suvirinimo laidą? Atsakyme reikalingas išsamus įvertinimas, pagrįstas taikymo scenarijumi, bazinės medžiagos sudėties ir suvirinimo procesu.
Titano suvirinimo vielos tipo klasifikacija
Titano suvirinimo vielos tipo žymėjimai pirmiausia atitinka Kinijos nacionalinį standartą (GB/T) ir Amerikos suvirinimo draugijos (AWS) standartą. Nors abu skiriasi klasifikavimo logika, jų pagrindinės specifikacijos yra vienodos.
Kinijos standartas (GB/T 3623-2007)
Tokie pažymiai kaip TA1, TA2, TA9 ir TC4 yra naudojami medžiagoms atskirti:
TA1/TA2: pramoniniu būdu grynas titanas, kurio titano kiekis yra didesnis arba lygus 99,5%, o deguonies kiekis - atitinkamai atitinkamai 0,18% (TA1) ir 0,25% (TA2). TA1 tinka pritaikymui, kuriam reikalingas didelis atsparumas korozijai, pavyzdžiui, cheminių laikymo rezervuarai ir gėlinimo įranga; TA2 dėl šiek tiek didesnio stiprumo dažniausiai naudojamas laivo komponentuose ir slėgio induose.
TC4: Ti - 6al - 4v lydinys, kuriame yra 6% aliuminio ir 4% vanadžio, gali pasigirti didesniu kaip 1000 MPa stiprumu ir yra plačiai naudojamas aukštos temperatūros ir aukšto slėgio komponentams, tokiems kaip orlaivių variklių ir kvartalai.
Amerikos standartas (AWS A5.16/A5.16M)
Šie lydiniai yra įvardyti iš eilės, tokios kaip „Erti-1“, „Erti-2“ ir „Erti-5“, atitinkantys nacionalinius standartinius pažymius:
„Erti-1“: lygi TA1, kurio deguonies kiekis yra mažesnis arba lygus 0,12%, tinkamas suvirinti pramoninį gryną titaną, pavyzdžiui, cheminius vamzdynus ir jūros platformos struktūras.
ERTI-2: Esant šiek tiek didesniam deguonies kiekiui (mažesniam arba lygus 0,18%) ir šiek tiek didesniam stiprumui, jis dažniausiai naudojamas pereinant suvirinant titano ir aliuminio lydinius aviacijos ir kosmoso srityse.
Erti - 5: atitinkantis TC4 lydinį, jame yra aliuminio ir vanadžio. Jis tinka suvirinti aukšto stiprumo titano lydinius, tokius kaip karinių orlaivių struktūros ir raketinių variklių komponentai.
Našumo charakteristikos
Skirtingi titano suvirinimo vielos tipai turi reikšmingų mechaninių savybių, atsparumo korozijai ir aukšto - temperatūros stabilumo skirtumų, kurie tiesiogiai lemia jų taikymo scenarijus.
ERTI-1 (TA1): prioritetų nustatymas korozijai atsparumui
Privalumai: Mažas deguonies kiekis leidžia susidaryti tankią oksido plėvelę (TiO₂) paviršiuje, todėl jūros vandens ir chlorido aplinkoje atsiranda ypač stiprus atsparumas korozijai. Pavyzdžiui, jūrų inžinerijoje povandeninių laivų vamzdynuose, suvirintomis su „ERTI-1“ viela, po 10 metų po 10 metų suvirinimo korozijos rodiklis buvo tik 0,02 mm per metus.
Apribojimai: Mažas stipris (tempimo stipris maždaug 400 MPa), todėl jis netinkamas apkrovai - guolių struktūroms.
Erti-2 (TA2): subalansuotas stiprumas ir atsparumas korozijai
Privalumai: Fine - deguonies kiekio derinimas (0,12%- 0,18%), stiprumo (tempimo stiprumo maždaug 450 MPa) galima padidinti išlaikant atsparumą korozijai. Pavyzdžiui, laivų statyboje denio konstrukcijos, suvirintos su „Erti-2“ viela, vienu metu gali atitikti atsparumo jūros vandens korozijai ir apkrovos reikalavimus.
Programos: Cheminė įranga, laivo komponentai ir kriogeninės laikymo rezervuarai.
Erti - 5 (TC4): didelis stiprumas ir aukštos temperatūros stabilumas
Privalumai: aliuminio ir vanadžio elementai sudaro + dvigubą - fazės struktūrą, todėl stiprumas viršija 1000 MPa ir palaiko 80% kambario - temperatūros stiprumo esant 600 laipsnių. Pavyzdžiui, orlaivių varikliuose turbinų diskai, suvirinti su erti - 5 viela, gali atlaikyti 1200 laipsnių aukštos temperatūros degalų dujas.
Apribojimai: Suvirinimo procesas reikalauja, todėl reikia griežtos šilumos įvesties kontrolės, kad būtų išvengta fazės.
Atrankos principai
Renkantis titano suvirinimo laidą, trys „sudėties suderinimo, proceso pritaikomumo ir išlaidų valdymo“ principai turi būti laikomi, kad būtų išvengta suvirinimo defektų, kuriuos sukelia neteisingas vielos tipas.
Kompozicijos atitikimas: pirmenybę teikite tokiam pačiam laipsniui kaip ir store metalas
Kai suvirina, reikia pirmenybė teikti viela su ta pačia kompozicija, kaip ir išvengiamajam metalui, kad būtų išvengta elektrocheminės korozijos ar įtrūkimų, kuriuos sukelia skirtingas metalo suvirinimas. Pavyzdžiui:
Kai suvirindami TA1 netaurią metalą, naudokite „Erti-1“ laidą;
Suvirindami TC4 netaurieną metalą, naudokite „Erti-5“ laidą. Jei to paties suvirinimo vielos prekės ženklo negalima pasiekti, skirtingų laidų suderinamumą reikia patikrinti naudojant suvirinimo procedūros kvalifikaciją (pvz., AWS D17.1).
Proceso suderinamumas: suvirinimo metodas nustato modelio pasirinkimą
TIG suvirinimas (volframo inertinių dujų suvirinimas): tinkamas plonoms plokštelėms suvirinimui (mažesnis arba lygus 6 mm storio storiui, reikalaujant žemo - deguonies vielos (pvz., Erti-1), kad sumažintumėte poringumą.
Lazerio suvirinimas: tinkamas tikslumui suvirinimui (pvz., Orlaivio variklio ašmenims), reikalaujant aukšto - grynumo laido (pvz.
Povandeninis suvirinimas: Jūros vanduo - Reikia atsparios laido (pvz., ERTI-1) kartu su vietine kanalizacijos sistema.
Išlaidų kontrolė: našumo ir biudžeto balansavimas
„Erti - 1 laidas“ kainuoja maždaug 11–12 USD už kilogramą, o „Erti-5“ laida kainuoja iki 28–30 USD už kilogramą. Kol įvykdomi našumo reikalavimai, pirmenybė teikiama pigesniam modeliui. Pavyzdžiui:
Cheminiam laikymo rezervuarų suvirinimui, kuriam nereikia aukštos temperatūros, pakanka ERTI-1 suvirinimo vielos;
Orlaivio variklio komponentams suvirinant „Erti-5“ suvirinimo vielą yra būtina.
Titano suvirinimo vielos tipo pasirinkimas nėra „brangesnis, geresnis“; veikiau reikia išsamiai atsižvelgti į netauriųjų metalų sudėtį, suvirinimo procesą ir išlaidų biudžetą. Erti - 1 yra tinkamas pritaikymams, kai atsparumas korozijai yra prioritetas, erti - 2 pusiausvyros stiprumas ir atsparumas korozijai, o erti-5 yra skirtas aukšto intensyvumo, aukštos temperatūros aplinkai. Praktiniuose pritaikymuose rekomenduojama patikrinti tipo suderinamumą naudojant suvirinimo proceso kvalifikaciją ir griežtai laikytis suvirinimo specifikacijų (pvz., Dujų grynumo ir šilumos įvesties valdymo), kad būtų galima visiškai panaudoti titano suvirinimo vielos našumo pranašumus.
