Ao soldarplacas de titânioetubos de titânio, os poros são frequentemente encontrados problemas. A causa raiz da formação de poros é o resultado da influência do hidrogênio. A formação de porosidade no metal de solda afeta principalmente a resistência à fadiga da junta. O hidrogênio é a principal razão para a formação de rachaduras e poros a frio. Como o hidrogênio é inferior a 300 graus , a solubilidade em fase é muito pequena e a solubilidade limite é de apenas 0,002 por cento à temperatura ambiente. Quando a solda ou zona afetada pelo calor é resfriada abaixo de 300 graus após a soldagem, o hidrogênio supersaturado é precipitado na forma de hidreto de titânio (fase).
O volume aumenta e o estresse intergranular é gerado. O desenvolvimento desse estresse causará microfissuras intergranulares, e as microfissuras intergranulares se expandirão em trincas sob a ação do estresse externo. Quando a placa de titânio e o tubo de titânio são soldados, a possibilidade de trincas a quente na junta soldada é muito pequena. Isso ocorre porque o teor de impurezas como S, P e C na placa de titânio e no tubo de titânio é muito pequeno, e o baixo ponto de fusão eutético formado por S e P não é fácil. Aparece no limite de grão, juntamente com a estreita faixa de temperatura de cristalização efetiva, o encolhimento da placa de titânio e do tubo de titânio é pequeno quando solidificado e o metal de solda não produzirá rachaduras a quente. No entanto, quando placas de titânio e tubos de titânio são soldados, trincas a frio podem ocorrer na zona afetada pelo calor, que é caracterizada pelo fato de que as trincas ocorrem várias horas ou até mais após a soldagem, o que é chamado de trincas retardadas. Durante o processo de soldagem, o hidrogênio se difunde da poça profunda de alta temperatura para a zona afetada pelo calor de baixa temperatura. O aumento do teor de hidrogênio aumenta a quantidade de TiH2 precipitado nesta zona, o que aumenta a fragilidade da zona afetada pelo calor. Além disso, devido à expansão do volume da precipitação do hidreto, é causado um grande estresse tecidual, acoplado à difusão e agregação de átomos de hidrogênio às partes de alto estresse da região, resultando na formação de trincas.
Ao soldar materiais como placas de titânio e tubos de titânio, quando a temperatura é superior a 500 ~ 700 graus, é fácil absorver oxigênio, hidrogênio e nitrogênio no ar, o que afeta seriamente a qualidade da soldagem. Portanto, ao soldar ligas de titânio, a área de solda de toda a poça de fusão e peças de alta temperatura (acima de 400 ~ 650 graus) devem ser estritamente protegidas. Por esta razão, medidas especiais de proteção devem ser tomadas ao soldar placas de titânio e tubos de titânio. Portanto, o método de soldagem a arco de argônio é adotado e uma tocha de soldagem com um tamanho de pulverização maior é usada para expandir a área da zona de proteção do gás. Quando o bocal não é suficiente para proteger o metal de alta temperatura na costura de solda e na área da costura próxima, uma capa protetora de arrasto de argônio deve ser adicionada.
Selecione corretamente os parâmetros do processo de soldagem para remover completamente a incrustação de óxido, óleo e outras substâncias orgânicas na superfície da soldagem e na superfície do fio de soldagem. Controle o fluxo e a taxa de fluxo do gás argônio para evitar fluxo turbulento e afetar o efeito da proteção inflável. É viável o uso manual de soldagem a arco de tungstênio com arco de argônio e soldagem de ligas de titânio para lidar com trincas, e resultados satisfatórios podem ser obtidos. A preparação da pré-soldagem e a seleção do sulco são:
(1) Seleção de materiais de soldagem. A pureza do argônio não deve ser inferior a 99,99%, o ponto de orvalho deve estar abaixo de -40 graus e a umidade relativa deve ser inferior a 5%. Quando a pressão no cilindro de argônio cair para 0.981 MPa, ele deve ser interrompido. O fio de enchimento é geralmente feito de material homogêneo. Para melhorar a plasticidade da junta, pode ser usado o arame de solda TC3, que é um pouco menor que a liga de metal base. O fio de soldagem: TC3 é usado para esta soldagem.
(2) A qualidade da superfície da solda e do fio de solda tem grande influência nas propriedades mecânicas da junta soldada. A peça de teste e o fio de solda podem ser decapados antes da soldagem. Enxágüe com água limpa e aplique a solda imediatamente após a secagem. Use acetona, etanol, tetracloreto de carbono, metanol, etc. para limpar a ranhura da placa de titânio e seus dois lados (dentro de 50 mm respectivamente), a superfície do fio de solda e a parte onde o clipe da ferramenta entra em contato com a placa de titânio.
(3) Seleção do equipamento de soldagem. A soldagem a arco de argônio de placa de titânio e tubo de titânio deve usar uma fonte de energia de soldagem a arco de argônio DC com características externas reduzidas e ignição de arco de alta frequência, e o tempo de transferência de gás atrasado não deve ser inferior a 15s para evitar oxidação e poluição durante a soldagem. Portanto, a máquina de soldagem por arco de argônio pulsado DC com inversor WSM-315 IGBT é usada.
(4) A escolha da forma do sulco. Em princípio, minimize o número de camadas soldadas e metal de solda. Com o aumento do número de camadas soldadas, a inalação acumulada da solda aumenta, o que afeta o desempenho da junta soldada. Além disso, devido ao grande tamanho da poça de soldagem quando a placa de titânio e o tubo de titânio são soldados, a soldagem é faturada com uma ranhura em forma de V de 70 ~ 80 graus.
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