Công nghệ hàn tấm titan và các biện pháp công nghệ ngăn ngừa lỗ chân lông

1. Vấn đề ô nhiễm khí

(1) Chuẩn bị trước khi hàn. Làm sạch nghiêm ngặt bề mặt mối hàn để ngăn chặn sự xâm nhập của hydro, oxy và nitơ.

(2) Chọn lưu lượng kế khí argon chính xác để kiểm soát lưu lượng khí. Việc lựa chọn tốc độ dòng khí có thể mang lại hiệu quả bảo vệ tốt. Tốc độ dòng khí argon có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng bảo vệ. Tốc độ dòng chảy quá mức không dễ hình thành lớp luồng không khí ổn định mà thay vào đó hình thành dòng chảy hỗn loạn trong khu vực bảo vệ, khiến các khí độc hại ngấm vào khí nóng chảy. vũng, làm cho bề mặt mối hàn dễ xuất hiện các vết nứt nhỏ. Nếu luồng không khí quá nhỏ, việc bảo vệ sẽ không được thực hiện và hiệu quả bảo vệ sẽ không đạt được. Khi dòng argon trong mui xe không đủ, mối hàn sẽ có màu oxy hóa khác nhau.

(3) Tăng cường bảo vệ mối hàn. Khi hàn không được di chuyển đầu dây hàn ra khỏi vùng bảo vệ argon; khi hồ quang bị đứt và kết thúc mối hàn phải tiếp tục bảo vệ argon cho đến khi mối hàn và kim loại trong vùng ảnh hưởng nhiệt nguội xuống dưới 100 độ thì mới tháo mỏ hàn.

 

2. Vết nứt ở mối hàn

Khi hàn titan, khả năng xảy ra vết nứt nhiệt ở mối hàn là rất nhỏ. Điều này là do các tạp chất như S, P, C trongTấm titan lớp 5và hợp kim titan rất nhỏ, và eutectic có điểm nóng chảy thấp được hình thành bởi S và P không dễ hình thành trong tinh thể. Ngoài ra, phạm vi nhiệt độ kết tinh hiệu quả là hẹp, độ co ngót của titan và hợp kim titan nhỏ khi đông đặc và kim loại mối hàn sẽ không tạo ra các vết nứt nóng.

Trong quá trình hàn titan, các vết nứt nguội có thể xuất hiện ở vùng chịu ảnh hưởng nhiệt, đặc trưng là các vết nứt xuất hiện nhiều giờ hoặc thậm chí lâu hơn sau khi hàn. Nghiên cứu cho thấy loại vết nứt này chủ yếu là do ảnh hưởng của carbon và hydro và tốc độ làm nguội quá mức. Cách ngăn chặn loại vết nứt muộn này chủ yếu là giảm nguồn hydro và carbon trong mối hàn, đồng thời bảo vệ và làm sạch khu vực mối hàn trước khi hàn để tránh ô nhiễm bởi các tạp chất có hại.

Thứ hai, nhiệt độ giữa các lớp cần được kiểm soát chặt chẽ. Với tiền đề đảm bảo phản ứng tổng hợp tốt, hàn với đầu vào nhiệt thấp được sử dụng càng nhiều càng tốt, nghĩa là tỷ lệ phản ứng tổng hợp giảm.

Áp dụng dây hàn có đường kính nhỏ, dòng hàn thấp, công nghệ hạt hàn hẹp và hàn nhanh. Tốt nhất nên kiểm soát tốc độ làm mát ở khoảng 100 độ/s.

 

3. Vấn đề độ xốp ở đường hàn

Lỗ rỗ là khuyết tật tương đối dễ xảy ra khi hàn tấm titan. Nguyên nhân chính là do ảnh hưởng của hydro. Bề mặt tấm và vật liệu hàn không sạch, độ ẩm và dầu mỡ trên găng tay của người vận hành, cát và bụi bay từ máy mài góc đều là nguồn hydro. Sự hình thành các lỗ rỗng trong kim loại mối hàn chủ yếu ảnh hưởng đến độ bền mỏi của mối hàn.

Các biện pháp công nghệ ngăn chặn độ xốp chủ yếu bao gồm:

(1) Khí neon bảo vệ phải nguyên chất và độ tinh khiết không được thấp hơn 99,99%. Ống dẫn khí phải là ống nhựa gia cố, không nên sử dụng ống cao su.

(2) Loại bỏ triệt để các chất hữu cơ như cặn dầu trên bề mặt vật hàn và bề mặt dây hàn.

(3) Áp dụng biện pháp bảo vệ khí tốt cho bể nóng chảy, kiểm soát dòng chảy và vận tốc của khí argon, đồng thời ngăn chặn dòng chảy hỗn loạn ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ.

(4) Lựa chọn đúng các thông số của quá trình hàn, tăng thời gian lưu trú của kim loại mối hàn trong bể nóng chảy và làm cho bong bóng thoát ra ngoài, điều này có thể làm giảm độ xốp một cách hiệu quả.

(5) Sử dụng lượng nhiệt đầu vào nhỏ trong quá trình hàn, tốt nhất là hàn hồ quang argon xung, điều này không chỉ có thể cải thiện độ dẻo của mối nối, giảm quá nhiệt và hạt thô, giảm biến dạng mà còn tăng độ sâu thâm nhập và giảm sự hình thành lỗ chân lông.

 

4. Chuẩn bị trước khi hàn

Nơi hàn tấm titan cấp 5 tốt nhất nên tách ra một khu vực riêng, những người không chuyên không được vào để bảo vệ sự sạch sẽ của khu vực. Tất cả nhân viên hàn phải mặc quần áo làm việc sạch sẽ, đeo găng tay dệt kim hoặc găng tay da cừu mỏng và không được đeo găng tay cotton. , vào bể để hàn, giày phải được bọc bằng bao giày.

Các bề mặt bên trong và bên ngoài trong phạm vi 50mm ở cả hai mặt của rãnh và bề mặt của dây hàn phải được làm sạch dầu, đồng thời loại bỏ màng oxit, gờ và các khuyết tật bề mặt bằng các phương tiện cơ học như dũa mịn dây thép không gỉ austenit bàn chải và dao phay. Dụng cụ vệ sinh phải chuyên dụng và giữ sạch sẽ; bề mặt sau khi làm sạch cơ học phải được tẩy nhờn bằng axeton hoặc etanol không chứa lưu huỳnh trước khi hàn. Nghiêm cấm sử dụng các dung môi clorua như trichloroethylene và carbon tetrachloride, không được phép gắn các sợi bông lên bề mặt rãnh. Theo yêu cầu kỹ thuật, trước khi hàn, tiến hành kiểm tra "Feraline" trên môi trường hàn, kiểm tra ô nhiễm "ion sắt" xung quanh mối hàn và chỉ tiến hành hàn sau khi đã vượt qua bài kiểm tra.

Chất lượng làm sạch sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc tạo ra các vết nứt hàn. Khi chất lượng làm sạch không tốt sẽ hình thành một lớp hấp thụ không khí màu trắng nhạt trên bề mặt kim loại cơ bản và dây hàn, dẫn đến vết hàn và lỗ rỗng khi hàn, vì vậy khi vệ sinh hãy chú ý những điểm sau:

① Dùng muối chua trước. Dung dịch ngâm chua là 2%~4%HF+30%~40%HN03+H20 (cân bằng). Cuối cùng, rửa sạch bằng nước sạch và lau khô, chà bằng axeton hoặc cồn trước khi hàn.

②Dây hàn nói chung cần được khử hydro sau khi tẩy, sau đó tẩy dầu mỡ bằng axeton trước khi hàn.

③ Nghiêm cấm sử dụng oxit để tẩy dầu mỡ.

④ Không đeo găng tay cao su khi vệ sinh để tránh phản ứng giữa cao su và dung môi tẩy dầu mỡ gây ra lỗ rỗng trong mối hàn.

⑤ Mối hàn sau khi vệ sinh

Nó phải được hàn ngay lập tức, và không nên để lâu (thường không quá 4 giờ), nếu không thì cần phải làm sạch lại theo các bước trước đó.

Lớp vỏ bảo vệ dùng để hàn titan rất quan trọng. Thợ hàn lành nghề không có vỏ bảo vệ tốt. Ngay cả khi mối hàn được hàn đẹp thì sau khi hàn cũng sẽ bị oxy hóa và biến màu hoàn toàn. Mối hàn này vẫn chưa đủ tiêu chuẩn và sẽ bị loại bỏ.

5. Hoạt động cần thiết của hàn hồ quang argon vonfram thủ công titan

1) Trong quá trình hàn hồ quang argon thủ công, phải giữ góc tối thiểu (10 ~ 15 độ) giữa dây hàn và vật hàn càng xa càng tốt. Dây hàn được đưa vào bể nóng chảy một cách trơn tru và đều dọc theo đầu trước của bể nóng chảy, đầu dây hàn không được di chuyển ra khỏi vùng bảo vệ argon.

2) Trong quá trình hàn, mỏ hàn về cơ bản không xoay sang hai bên. Khi cần xoay, tần số phải thấp và phạm vi xoay không quá lớn để không ảnh hưởng đến việc bảo vệ khí argon.

3) Khi hồ quang bị đứt và đường hàn kết thúc, cần tiếp tục bảo vệ khí argon cho đến khi đường hàn và kim loại trong vùng chịu ảnh hưởng nhiệt nguội xuống dưới 100 độ trước khi tháo mỏ hàn.

4) Chất lượng làm sạch sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến việc tạo ra các vết nứt hàn. Khi chất lượng làm sạch không tốt, trên bề mặt kim loại cơ bản và dây hàn sẽ hình thành một lớp hấp thụ không khí màu trắng nhạt, gây ra các vết nứt và lỗ rỗng khi hàn.

 

6. Cơ sở lựa chọn thông số quá trình

1) Nếu dòng điện hàn cao, mối hàn sẽ rất mịn, nhưng các hạt của đường hàn thô và hiệu suất kém, và có khả năng tạo ra ứng suất dư lớn xung quanh đường hàn. Vì vậy, cần kiểm soát giới hạn trên của dòng hàn. Khi xác định dòng điện của mối hàn phi lê của tấm bìa, lần đầu tiên là tự nóng chảy, lần thứ hai là thêm dây. Dòng điện hàn là 130-140A.

2) Lựa chọn điện áp hồ quang Điện áp hồ quang thực chất là để chọn độ dài của hồ quang. Máy hàn hồ quang argon thông dụng không có nút chọn điện áp nên hồ quang phải được giữ càng ngắn càng tốt để kiểm soát điện áp hồ quang giữa 14-16V.

3) Tốc độ hàn Titanium có tính dẫn nhiệt kém trong quá trình hàn nên dòng điện và tốc độ phải phù hợp, nếu không thì sự kết hợp sẽ không tốt. Sau khi thử nghiệm, khi dòng hàn là 130-140A thì tốc độ hàn là 160-170mm/phút là phù hợp hơn.

4) Xác định tốc độ dòng khí argon

Titan phải được làm nguội trong môi trường bảo vệ argon trong phạm vi 100mm tính từ vùng hàn phía sau bể nóng chảy (bao gồm mặt trước và mặt sau của mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt) trong quá trình hàn, nếu không mối hàn sẽ bị oxy hóa và biến màu, sẽ xuống cấp. hiệu suất của nó. Sau khi kiểm tra và điều chỉnh tại hiện trường, tốc độ dòng khí argon được xác định cuối cùng là: 10-11L/phút đối với vòi phun, 12-13L/phút đối với nắp và 3-5L/phút đối với mặt sau .

5) Hàn hồ quang argon tấm titan cấp 5 sử dụng nguồn điện hàn hồ quang argon DC có đặc tính bên ngoài giảm và đánh lửa hồ quang tần số cao. Phần cuối của cực vonfram phải được mài thành hình nón và sử dụng phương pháp hàn phẳng xoay ngang. Mỏ hàn phải được cung cấp khí trước, đồng thời nên sử dụng thiết bị suy giảm dòng điện và thiết bị bảo vệ độ trễ khí khi dập tắt hồ quang. Thời gian cấp khí trễ không được ít hơn 15 giây để tránh mối hàn bị oxy hóa và ô nhiễm.

 

7. Hội

Để giảm biến dạng hàn, cần phải hàn dính trước khi hàn. Các mối hàn dính phải sử dụng vật liệu hàn và quy trình hàn giống như hàn thông thường, nghĩa là dây hàn, các thông số quy trình hàn và điều kiện bảo vệ khí được sử dụng phải giống như các mối hàn. Trước khi hàn, loại bỏ lớp oxit, vết dầu, độ ẩm, rỉ sét, v.v. trên bề mặt dây hàn, rãnh hàn và phạm vi 20mm ở cả hai bên và việc hàn phải được thực hiện bằng một thợ hàn có trình độ. 10-15mm, khoảng cách là 100-150mm và chiều cao không được vượt quá 1/3 độ dày của tường. Khe hở 0-1mm, cạnh cùn 0-1.0mm.