Lors du soudageplaques de titaneettubes en titane, les pores sont souvent des problèmes rencontrés. La cause profonde de la formation de pores est le résultat de l'influence de l'hydrogène. La formation de porosité dans le métal fondu affecte principalement la résistance à la fatigue du joint. L'hydrogène est la principale cause de la formation de fissures et de pores à froid. Étant donné que l'hydrogène est inférieur à 300 degré, la solubilité en phase est très faible et la solubilité limite n'est que de 0,002 % à température ambiante. Lorsque la soudure ou la zone affectée thermiquement est refroidie en dessous de 300 degrés après le soudage, de l'hydrogène sursaturé est précipité sous forme d'hydrure de titane (phase).
Le volume augmente et une contrainte intergranulaire est générée. Le développement de cette contrainte va provoquer des microfissures intergranulaires, et les microfissures intergranulaires vont se dilater en fissures sous l'action d'une contrainte extérieure. Lorsque la plaque de titane et le tube de titane sont soudés, la possibilité de fissures à chaud dans le joint soudé est très faible. En effet, la teneur en impuretés telles que S, P et C dans la plaque de titane et le tube en titane est très faible, et l'eutectique à bas point de fusion formé par S et P n'est pas facile. Apparaît à la limite des grains, couplé à la plage de température de cristallisation efficace étroite, le retrait de la plaque de titane et du tube de titane est faible lorsqu'il est solidifié, et le métal fondu ne produira pas de fissures à chaud. Cependant, lors du soudage de plaques de titane et de tubes en titane, des fissures à froid peuvent apparaître dans la zone affectée thermiquement, caractérisée par le fait que des fissures apparaissent plusieurs heures voire plus après le soudage, ce que l'on appelle la fissuration retardée. Pendant le processus de soudage, l'hydrogène se diffuse du bassin profond à haute température vers la zone affectée par la chaleur à basse température. L'augmentation de la teneur en hydrogène augmente la quantité de TiH2 précipité dans cette zone, ce qui augmente la fragilité de la zone affectée thermiquement. De plus, en raison de l'expansion volumique de la précipitation d'hydrure, une forte contrainte tissulaire est provoquée, couplée à la diffusion et à l'agrégation d'atomes d'hydrogène dans les parties à forte contrainte de la région, entraînant la formation de fissures.
Lors du soudage de matériaux tels que des plaques de titane et des tubes en titane, lorsque la température est supérieure à 500 ~ 700 degrés, il est facile d'absorber l'oxygène, l'hydrogène et l'azote dans l'air, ce qui affecte sérieusement la qualité du soudage. Par conséquent, lors du soudage d'alliages de titane, la zone de soudure de l'ensemble du bain de fusion et des pièces à haute température (au-dessus de 400 à 650 degrés) doit être strictement protégée. Pour cette raison, des mesures de protection spéciales doivent être prises lors du soudage de plaques de titane et de tubes en titane. Par conséquent, la méthode de soudage à l'arc sous argon est adoptée et une torche de soudage avec une taille de pulvérisation plus grande est utilisée pour étendre la zone de protection contre les gaz. Lorsque la buse n'est pas suffisante pour protéger le métal à haute température dans le cordon de soudure et la zone proche du cordon, un couvercle de protection contre l'argon doit être ajouté.
Sélectionnez correctement les paramètres du processus de soudage pour éliminer complètement le tartre d'oxyde, l'huile et d'autres substances organiques à la surface de la soudure et à la surface du fil de soudage. Contrôlez le débit et le débit du gaz argon pour éviter un écoulement turbulent et affecter l'effet de la protection gonflable. Il est possible d'utiliser le soudage manuel à l'arc au tungstène-argon et le soudage de l'alliage de titane pour traiter les fissures, et des résultats satisfaisants peuvent être obtenus. La préparation avant le soudage et la sélection des rainures sont :
(1) Sélection des matériaux de soudage. La pureté de l'argon ne doit pas être inférieure à 99,99 %, le point de rosée doit être inférieur à -40 degrés et l'humidité relative doit être inférieure à 5 %. Lorsque la pression dans le cylindre d'argon tombe à 0.981 MPa, il doit être arrêté. Le fil d'apport est généralement en matériau homogène. Afin d'améliorer la plasticité du joint, le fil de soudage TC3, légèrement inférieur à l'alliage de métal de base, peut être utilisé. Le fil à souder : TC3 est utilisé pour cette soudure.
(2) La qualité de surface de la soudure et du fil de soudure a une grande influence sur les propriétés mécaniques du joint soudé. L'éprouvette et le fil de soudage peuvent être décapés avant le soudage. Rincer à l'eau claire et appliquer la soudure immédiatement après séchage. Utilisez de l'acétone, de l'éthanol, du tétrachlorure de carbone, du méthanol, etc. pour essuyer la rainure de la plaque de titane et ses deux côtés (respectivement à moins de 50 mm), la surface du fil de soudage et la partie où le clip de l'outil entre en contact avec la plaque de titane.
(3) Sélection du matériel de soudage. Le soudage à l'arc sous argon sur plaque de titane et tube de titane doit utiliser une source d'alimentation de soudage à l'arc sous argon CC avec des caractéristiques externes réduites et un amorçage à l'arc à haute fréquence, et le temps de transfert de gaz retardé ne doit pas être inférieur à 15 s pour éviter l'oxydation et la pollution pendant le soudage. Par conséquent, la machine de soudage à l'arc à l'argon à impulsions CC à onduleur IGBT WSM-315 est utilisée.
(4) Le choix de la forme de rainure. En principe, minimisez le nombre de couches soudées et de métal de soudure. Avec l'augmentation du nombre de couches soudées, l'inhalation accumulée de la soudure augmente, ce qui affecte les performances du joint soudé. De plus, en raison de la grande taille du bain de soudure lorsque la plaque de titane et le tube de titane sont soudés, la soudure est dotée d'une rainure en forme de V de 70 à 80 degrés.
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