Quy trình hàn tấm composite titan

Trong phạm vi rộng lớn của khoa học vật liệu, tấm composite titan đã trở thành vật liệu ngôi sao không thể thiếu trong nhiều ngành sản xuất cao cấp nhờ các đặc tính vật lý và hóa học độc đáo, độ bền cao, nhẹ và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Tuy nhiên, để phát huy hết những đặc tính ưu việt của tấm composite titan thì việc lựa chọn và thực hiện quy trình hàn là đặc biệt quan trọng. Hàn không chỉ là phương tiện quan trọng để kết nối các tấm composite titan mà còn là nền tảng để đảm bảo độ bền kết cấu tổng thể, độ kín và độ bền.

1. Chuẩn bị trước khi hàn

1) Xử lý thép tấm cơ bản:

Tấm thép cơ bản phải được hàn điểm bằng phương pháp hàn hồ quang thủ công và đảm bảo rằng độ lệch của đường hàn không vượt quá 1 mm.

Trước khi hàn điểm, rãnh hàn phải sạch và không có tạp chất như oxit, nitrit, vết dầu, hơi ẩm,… Que hàn phải được sấy khô ở nhiệt độ cao và giữ khô trước khi sử dụng để tránh các khuyết tật như vết nứt, lỗ rỗng trong quá trình hàn. quá trình hàn.

2) Xử lý lớp phủ titan:

Lớp phủ titan cũng cần được làm sạch cẩn thận trước khi hàn, thường sử dụng chất rửa axit hoặc mài bằng bánh mài hoặc vải để loại bỏ các oxit, nitrua, vết dầu, v.v. trên bề mặt.

Sau khi vệ sinh, khu vực hàn cần được làm sạch bằng dung môi như axeton và cồn khan để đảm bảo không bị nhiễm bẩn thêm.

 

2. Vật liệu và thiết bị hàn

1) Lựa chọn dây hàn:

Việc lựa chọn dây hàn titan và hợp kim titan thường dựa trên dây hàn tương ứng với vật liệu cơ bản, nhưng nó phải được đánh giá qua quá trình hàn.

Khi lựa chọn dây hàn, cần xem xét hàm lượng tạp chất và tính chất cơ học của dây để đảm bảo độ bền của mối hàn không thấp hơn giới hạn dưới của độ bền kéo tiêu chuẩn của trạng thái ủ của vật liệu cơ bản.

2) Khí bảo vệ:

Khi hàn titan và hợp kim titan, khí argon thường được sử dụng làm khí bảo vệ. Độ tinh khiết của khí argon không được nhỏ hơn 99,99% và tỷ lệ thể tích của các thành phần khí khác phải được kiểm soát chặt chẽ.

Hỗn hợp helium hoặc argon helium cũng có thể được sử dụng làm khí bảo vệ.

3) Thiết bị hàn:

Thiết bị thường được sử dụng để hàn tấm composite titan là máy hàn hồ quang khí trơ vonfram DC, có chức năng suy giảm và khởi tạo hồ quang tần số cao, phù hợp để hàn titan và hợp kim titan.

 

3. Quá trình hàn

1) Hàn thép tấm cơ bản:

Khi hàn đường nối dọc của tấm thép cơ bản, nên sử dụng một hồ quang nhỏ ở đầu bắt đầu để dẫn thân hàn ra ngoài, sau đó tấm hồ quang phải được cắt bằng oxy. Yêu cầu hình thành mối hàn đồng đều, không có khuyết tật như rỗ hay nứt.

2) Hàn phủ titan:

Việc hàn lớp phủ titan sử dụng phương pháp hàn hồ quang khí trơ vonfram dòng điện trực tiếp. Sau khi hình thành mối hàn, mối hàn phải chuyển tiếp đồng đều, đặc và mịn sang kim loại cơ bản, không có các khuyết tật như vết nứt, thiếu sự hợp nhất hoặc cắt xén.

Trong quá trình hàn cần chú ý loại bỏ các vết trầy xước và duy trì cung cấp khí bảo vệ liên tục để đảm bảo chất lượng đường hàn.

3) Hàn mối hàn ngắn:

Các mối hàn ngắn chủ yếu là các mối hàn chồng lên nhau, nên sử dụng nắp kéo để bảo vệ trong quá trình hàn nhằm tránh làm nhiễm bẩn mối hàn trong quá trình làm mát.

 

4. Kiểm tra và sửa chữa sau hàn

1) Kiểm tra màu sắc:

Sử dụng chất tạo màu để kiểm tra bề mặt các đường hàn titan để đảm bảo không có khuyết tật như vết nứt hoặc lỗ chân lông trên bề mặt.

2) Sửa chữa:

Các khuyết tật được phát hiện khi kiểm tra màu sẽ được sửa chữa, sau khi sửa chữa sẽ tiến hành kiểm tra màu lại để đảm bảo chất lượng của đường hàn.

5. Biện pháp phòng ngừa

1) Tránh kết hợp trực tiếp titan và thép:

Do sự khác biệt đáng kể về tính chất nhiệt và vật lý giữa titan và thép, hầu như không thể trực tiếp tạo thành mối hàn liên tục bằng phương pháp hàn nhiệt hạch. Vì vậy, cần thực hiện các biện pháp để tránh sự kết hợp trực tiếp giữa titan và thép trong quá trình hàn. Các biện pháp phổ biến bao gồm thiết kế các dạng rãnh hợp lý và sử dụng các tấm trám titan và kết cấu tấm phủ.

2) Tốc độ dòng khí bảo vệ và kích thước vòi phun:

Tốc độ dòng khí bảo vệ và kích thước vòi phun có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng mối hàn. Cần lựa chọn tốc độ dòng chảy và kích thước vòi phun phù hợp theo yêu cầu của quá trình hàn để đảm bảo bảo vệ đầy đủ đường hàn.

3) Bảo vệ đuôi:

Bảo vệ Argon hay còn gọi là bảo vệ đuôi được áp dụng cho mối hàn mới và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt để ngăn chặn sự nhiễm bẩn và oxy hóa mối hàn trong quá trình làm mát.

 

Quá trình hàn tấm composite titan là một quá trình phức tạp kết hợp giữa yếu tố khoa học và nghệ thuật. Nó không chỉ đòi hỏi người thợ hàn phải sở hữu những kỹ năng siêu phàm và thái độ nghiêm khắc mà còn đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc và nắm vững chính xác các đặc tính của vật liệu titan. Bằng cách lựa chọn các phương pháp hàn hợp lý, kiểm soát thông số hàn nghiêm ngặt và xử lý sau hàn tỉ mỉ, chúng tôi có thể đảm bảo chất lượng và hiệu suất của các mối hàn tấm composite titan, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của nhiều ngành sản xuất cao cấp khác nhau.