티타늄 용접 성능

티타늄 용접 성능 분석

1. 가스 및 불순물 오염이 용접 성능에 미치는 영향

1.1. 수소의 영향은 기체 불순물 중 티타늄의 기계적 성질에 가장 큰 영향을 미치는 요인이다. 용접부의 수소 함량 변화는 용접부의 충격 성능에 가장 중요한 영향을 미칩니다. 주된 이유는 용접에서 수소 폭탄의 양이 증가하면 용접에서 석출되는 플레이크 또는 침상 TiH2의 양이 증가하기 때문입니다. TiH2는 강도가 매우 낮아 용접의 충격 성능이 크게 감소합니다. 용접 시에는 저수소 전극이나 전선의 사용에 주의하십시오.

1.2. 산소의 영향. 산소는 티타늄 및 티타늄 상 모두에서 높은 용해도를 가지며 격자상이 심각한 왜곡을 일으키는 격자간 고용체 상을 형성할 수 있어 티타늄 및 티타늄 합금의 경도와 강도가 증가하지만 가소성은 크게 감소합니다. 용접 이음새의 성능을 보장하기 위해 용접 과정 중 용접 이음새 및 용접 열 영향부의 산화를 방지하는 것 외에도 모재 및 용접 와이어의 산소 함량도 제한되어야 합니다.

1.3. 질소의 영향. 700도 이상의 고온에서는 질소와 티타늄이 격렬하게 반응하여 취성 및 경질의 질화티타늄(TiN)을 형성하며, 질소와 티타늄 사이에 격자간 고용체 형성으로 인한 격자 변형 정도는 산소에 의한 것보다 심각 흡수. 따라서 질소는 티타늄 및 티타늄 합금 용접의 인장 강도와 경도를 향상시키고 용접의 소성 특성을 줄이는 데 산소보다 더 중요합니다.

1.4. 탄소의 영향. 탄소는 또한 티타늄 및 티타늄 합금의 일반적인 불순물입니다. 실험에 따르면 탄소 함량이 0.13%일 때 탄소는 티타늄에 깊이 들어가 용접 강도가 향상되고 가소성은 감소하지만 산소와 질소만큼 강하지는 않습니다. 그러나 용접부의 탄소함량이 더욱 증가하면 용접부가 그물형 TiC로 나타나며 탄소함량이 증가함에 따라 그 양이 증가하여 용접부의 소성이 급격히 감소하고 크랙이 발생하기 쉽다. 용접 응력의 작용하에. 따라서 티타늄 및 티타늄 합금 모재의 탄소 함량은 0.1%를 초과해서는 안 되며 용접의 탄소 함량은 모재의 탄소 함량을 초과해서는 안 됩니다.

2. 용접 이음 균열 문제

티타늄과 티타늄 합금을 용접할 때 열영향부에 냉간 균열이 나타날 수 있는데, 이는 용접 후 몇 시간 이상 경과한 후 균열이 발생하는 것을 특징으로 하며 이를 지연 균열이라고도 합니다. 연구에 따르면 이러한 종류의 균열은 용접 과정에서 수소가 확산되는 것과 관련이 있습니다. 용접 과정에서 수소는 고온의 용융 풀에서 저온의 열영향부로 확산됩니다. 수소 함량의 증가는 이 영역에 침전된 TiH2의 양을 증가시켜 열 영향 영역의 취성을 증가시킵니다. 또한, 수소화물의 침전 동안 부피 팽창은 더 큰 구조적 응력을 유발합니다. , 수소 원자가 영역의 높은 응력 부분으로 확산 및 축적되어 균열이 형성됩니다. 이러한 지연균열을 방지하기 위한 방법은 주로 용접 이음부의 수소원을 줄이고, 필요에 따라 진공 소둔 처리를 하는 것이다.

3. 용접 방법의 선택

GR2 티타늄 튜브 및 튜브 시트는 강도 확장 및 밀봉 용접으로 설계되었습니다. 티타늄과 티타늄 합금을 용접할 때 온도가 500도에서 700도 사이이면 공기 중 산소, 수소 및 질소를 쉽게 흡수하여 용접 품질에 심각한 영향을 미칩니다. 아르곤 아크 용접의 아크는 아르곤 가스 흐름에 의해 보호되고 냉각되며, 아크 열이 상대적으로 집중되고, 전류 밀도가 높고, 열 영향부가 작고 용접 품질이 높습니다. 우리 회사의 장비 및 환경 조건과 결합된 티타늄의 특수한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 이번에는 티타늄 열교환 튜브와 튜브 시트의 용접에 자동 텅스텐 아르곤 아크 용접을 사용합니다.

4. 샘플 플레이트 검사

육안 검사. 용접부의 표면과 열영향부는 10배 확대경으로 100% 검사해야 한다. 육안 검사 및 비파괴 검사 결과 균열, 융착되지 않음, 기공, 언더컷, 아크 분화구, 개재물 및 스패터와 같은 결함이 없어야 합니다. 용접부 외부에 결함이 없어야 합니다. 아크 포인트가 있습니다. 표면에 산화된 색상이 없어야 합니다(은백색 및 밝은 노란색만 허용됨). 검사 후 용접 표면에 균열, 기공, 융착 불량 및 기타 결함이 발견되지 않았으며 표면 색상은 은백색이었고 외관 검사에 적합했습니다.

5. 용접용 밀폐실

티타늄의 특성으로 인해 풍속, 온도, 습도, 먼지 및 기타 환경 요인이 용접 품질에 미치는 영향을 과소 평가해서는 안됩니다. 용접 환경을 보장하기 위해 외부 세계와 비교적 격리된 30m2(5mx6m)의 밀폐된 용접실을 구축했습니다. 온도는 약 25도, 상대 습도는 60% 이하로 유지하십시오. 시험편의 용접자격 및 제품의 용접은 방풍, 방진의 밀폐실에서 실시합니다. (1) 밀폐된 공간에는 에어컨, 제습기, 청소기, 배기팬을 설치하여야 한다. 실내 조명은 충분해야 하며 바닥은 평평하고 깨끗하며 깨끗해야 합니다. (2) 밀폐된 방에서는 화재 예방 조치 및 안전한 통로를 고려해야 합니다. (3) 용접시 용접공 깨끗한 작업복을 착용하고 탈지 순수 폴리에스터 장갑을 착용한다.

6. 용접의 사람, 기계 및 재료에 대한 기본 요구 사항

6.1. 인력 요구 사항. (1) 용접기술자, 용접품질검사원, 용접검사검사원은 상응하는 자격을 갖추어야 한다. (2) 용접에 참여하는 모든 용접공은 모든 등급의 티타늄 및 티타늄 합금의 이동 용접에 대한 이론과 실습을 거쳐야 합니다. 그리고 다음과 같은 기본 지식을 습득해야 합니다. 티타늄 금속 재료에 대한 기본 지식; 비. 용접 재료(아르곤) 및 그 사용에 대한 기본 지식 씨. 용접 공정에 대한 기본 지식과 티타늄 용접에 대한 전문 지식 디. 용접 결함의 일반적인 원인, 위험, 예방 및 처리 조치; 이자형. 튜브 시트 용접 장비 및 측정 장비의 유형, 사용 및 유지 보수에 대한 기본 지식.

6.2. 튜브 시트용 자동 텅스텐 아르곤 아크 용접기의 요구 사항. (1) 아크 특성이 안정적입니다. (2) 현재 조정은 유연하고 편리하며 공정 반복성이 우수합니다. (3) 기계식 액추에이터는 작동이 유연하고 설치가 쉽습니다. (4) 고급 공기 공급, 지연 공기 정지, 펄스, 비접촉 아크 점화 및 전류 감쇠 기능이 있습니다.

7. Tube Sheet 용접 전 준비사항

(1) 튜브 시트 용접공은 용접 공정 규정을 엄격히 준수해야 합니다. (2) 용접기의 중심 위치 조정 막대의 크기와 확장된 튜브 구멍의 내경 사이의 간격은 0.1 ~ 0.15mm이고 용접 과정이 흔들리지 않습니다. (3) 텅스텐 전극 가공 형상, 용접 조인트 형태, 텅스텐 전극 세팅. (4) 텅스텐 전극을 설치할 때 텅스텐 전극은 용접 건의 노즐 중앙에 있어야 하며 비뚤어지지 않아야 합니다. (5) 용접시 텅스텐봉 선단의 형상에 항상 주의한다. 텅스텐 전극의 끝이 둥글면 아크의 방향이 바뀝니다. 용접 이음매가 매끄럽지 않고 버가 있으며 이때 텅스텐 전극을 교체해야 합니다. (6) 용접 품질을 보장하기 위해 한쪽과 다른 쪽을 용접할 때 파이프를 확장하거나 절단하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다. 양면 용접 시 티타늄 튜브를 동시에 용접할 수 없습니다. (7) 용접시에는 점프용접을 사용하여야 하며, 용접은 아래에서 위로 줄줄이 하여야 한다. (8) 용접 표면은 균일하고 아름답고 물고기 비늘이어야 합니다. 용접 보강재는 0.5mm보다 커서는 안 되며 용접 너비는 2-2.5mm여야 합니다. (9) 용접 표면에 균열, 기공, 융해 부족 및 오프셋과 같은 결함이 있어서는 안 됩니다. (10) 용접면은 은색이어야 한다. 흰색 또는 밝은 노란색, 자주색, 파란색, 회색 등은 허용되지 않습니다.

8. 튜브 시트 용접 표면의 비파괴 검사

용접 표면이 육안 검사를 통과한 후 착색 검사를 수행해야 합니다.

9. 수압시험

비파괴 검사가 품질 요구 사항을 충족하면 조립이 수행됩니다. 조립이 완료되면 수압 테스트가 수행됩니다. 열교환 튜브와 튜브 시트의 용접은 수압 시험에서 누출이 발견되지 않았습니다.

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