A titán 45%-kal könnyebb, mint az acél, 60%-kal nehezebb az alumíniumnál, és több mint háromszor erősebb bármelyiknél. Bár sokkal drágább, mint sok más fém, nagyobb korrózióállóságot, alacsonyabb életciklus-költségeket, hosszabb élettartamot, valamint alacsonyabb karbantartási és karbantartási költségeket kínál. A gyakori alkalmazások közé tartoznak a katonai, űrhajózási, tengerészeti, vegyipari, energiatermelési, olaj- és gázkitermelési, valamint orvosi eszközök.
A titán egy reaktív fém, amely könnyen kölcsönhatásba lép az oxigénnel, hajlamos az oxidatív szennyeződésre, és nehezen hegeszthető. A gondos előkészítés, a következetes technika és a kiterjedt gyakorlat azonban sikeres hegesztést eredményezhet.
Titán hegesztése
A tisztaság elengedhetetlen
A titán hegesztett csövek hegesztéséhez rendkívül tiszta nemesfém szükséges, a töltőanyag és a hegesztési környezetnek tökéletesnek kell lennie. A testápolókat, például kézkrémeket, a formázási és nyújtási folyamatokból származó zsírokat, a bolti port, festéket, szennyeződéseket, vágófolyadékokat és kenőanyagokat bedörzsölő hegesztők egyaránt hozzájárulhatnak a ridegséghez és a hegesztési hibához.
Tisztítsa meg a munkaterületet, távolítson el mindenféle törmeléket, és ügyeljen arra, hogy olyan helyet válasszon, ahol alacsony a légáramlás, és próbálja meg a lehető legszélmentesebben tartani a környezetet, hogy ne zavarja a védőgázt hegesztés közben. Ezután tisztítsa meg az olajat a betöltőrúdról és az nemesfémről: Viseljen kifejezetten erre a célra tervezett nitril kesztyűt, nehogy a kezelő kezére kerülő kézkrém vagy a másik kezére tapadt olaj rádörzsölje a hegesztendő titáncsövet. A metil-etil-ketont (MEK) ezután tiszta, szöszmentes kendőre kell felvinni, és a titánt letörölni, hogy eltávolítsák a megmaradt felületi szennyeződéseket. Ezen a ponton helyezze a töltőrudat egy lezárt edénybe, hogy megakadályozza a további szennyeződést.
Hegesztés előtt távolítsa el a titán és az oxigén reakciója során keletkező oxidréteget a cső felületéről. Ez az oxidréteg jelentős korrózióállóságot biztosít a titánnak. A hegesztés előtt azonban el kell távolítani, mert a titánnál magasabb hőmérsékleten megolvad, és bejuthat az olvadt hegesztőmedencébe, zárványokat hozva létre, amelyek gyengítik a közbenső réteget.
A keményfém sorjázó szerszámmal ellátott szerszámcsiszoló vagy a kifejezetten titánhoz készült keményfém reszelő jobban eltávolítja az oxidréteget a hegesztett kötésekről. Bársony és csiszolóanyag használata nem javasolt. A szennyeződés miatt. Ne felejtsen el alacsony csiszolási sebességet használni a túlmelegedés elkerülése érdekében. Az oxidréteg ledarálása után ismét törölje át a hézagot egy MEK-be vagy acetonba mártott ronggyal. Néhány oldószer alacsony lobbanásponttal rendelkezik, és az oldószert teljesen el kell párologtatni, mielőtt az ívet felütné.
Az összeszerelés valószínűleg fontosabb a titáncsöveknél, mint bármely más fémcsőnél, mivel kritikus fontosságú, hogy megakadályozzuk az oxigén bejutását a hegesztési varratba. A hézagnak négyzet alakúnak kell lennie (nem szabad V-alakú hézagokat kialakítani), hogy csökkentse a hézag és a hegesztési fém mennyiségét, amely szükséges a hézag kitöltéséhez, ami viszont csökkenti az égési sérülések és a szennyeződés lehetőségét.
Rögzítse az alkatrészt egy pozicionálóra vagy padra, hogy a végek a lehető legszorosabban és legpontosabban illeszkedjenek egymáshoz.
A legtöbb vékonyfalú titán cső és cső nem igényel előmelegítést. Ha azonban 1/3 hüvelyknél vastagabb titáncsöveket tervez hegeszteni, forduljon a hegesztőberendezés szállítójához, mivel bizonyos elő- és utómelegítés hasznos lehet.
A védőgáz lefedettség fontossága
A titán hegesztéséhez tiszta argongázt ajánlunk tisztasága és alacsony víztartalma miatt. A 75/25 arányú argon/hélium keverék csak előírás esetén használható a stabilitás javítására és a penetráció növelésére.
Az American Welding Society (AWS) azt javasolja, hogy mérje meg a hegesztőgázok tisztaságát, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden alkalmazásnál megfelelnek a szabványoknak. A védőgázoknak legalább 99,995 százalékos tisztaságúnak kell lenniük, oxigéntartalmuk nem haladhatja meg a 20 ppm-et, és a harmatpont -76 Fahrenheit-fok felett van. Más alkalmazásokhoz 99,999%-os tisztaságú argonáramlás szükséges.
Fontos, hogy a fáklyát végvéggel szerelje fel. Ellenkező esetben megnő az oxigénszennyeződés veszélye, és ezzel együtt a szakadás lehetősége is. Egyes hegesztők saját maguk gyártják a farokpajzsot, bár sokféle stílust lehet megvásárolni. A hátsó védőburkolat alkalmazkodik a cső formájához, és követi a GTAW pisztolyt a cső mentén. A pajzs további argonvédelmet biztosít a hegesztési varrat számára a pisztoly és az argongáz áramlása után. A pisztoly és a védőgáz áramlásának 20 köbméter/óra (CFH) beállítása jobb védőgáz-lefedettséget biztosít.
Mindig tiszta, nem porózus műanyag tömlőket használjon a védőgáznak a pisztolyhoz, a zárópajzshoz és az öblítőegységhez való eljuttatásához.
Fém töltőanyag opciók
0,010 hüvelyknél vastagabb titáncsövek hegesztésekor használjon töltőfémet (lásd az 1. ábrát). Általában a töltőfémnek ugyanolyan minőségűnek kell lennie, mint a hegesztendő titánnak – elméletileg azonosnak kell lennie. Kivételek megengedettek bizonyos alkalmazásoknál, például amikor a töltőfém folyáshatára alacsonyabb, mint az alapanyagé a rugalmasság javítása érdekében. Azonban minden eltérést gondosan tesztelni és ki kell vizsgálni, hogy megbizonyosodjon arról, hogy megfelel a folyamatkövetelményeknek és előírásoknak.
A megfelelő láng és fogyóeszközök kiválasztása
A GTAW jobban szabályozza a hegesztő hőbevitelét és az olvadt medencét, mint a többi hegesztési technika. A nagyfrekvenciás ívindítóval, távirányítós áramvezérléssel, utóáramlási időzítővel és minimum 250 amperes kimeneti gtaw inverterrel rendelkező gép kiváló hegesztő titán lenne.
Mindig állítsa a gép polaritását DC elektróda negatívra (DCEN). A DCEN mélyebb behatolást biztosít, mint a pozitív DC elektróda (DCEP).
Illessze az invertert egy levegő- vagy vízhűtéses fáklyához. A léghűtéses vágópisztolyok jó teljesítményt nyújtanak, ha a hegesztési hőmérséklet 150 A alatt van, és költségük alacsonyabb, mint a vízhűtéses vágópisztoké. Másrészt a vízhűtéses pisztolyok kicsik, könnyen kezelhetők, és hosszabb ideig is képesek nagyobb áramerősséggel hegeszteni, a legtöbb titán hegesztési varrat rövid, és 150 amper alatti teljesítményt produkál.
Használjon 2%-os volfrám fémelektródát, amely a hegesztőárammal összhangban van földelve az alábbiak szerint
90 amperig: 1/16 hüvelyk vagy kevesebb
90-200 amper: 3/32 hüvelyk
200 amper felett: 1/8 hüvelyk
A gázlencse egyenletes, védőgázt oszt el, és egyenletes áramlást hoz létre a hegesztési medencén.
Nyújtson egy ívet, és kezdjen el dolgozni
Kezdje el a hegesztést úgy, hogy először levágja az adagolórúd végét, hogy tiszta, szennyeződésmentes foltot mutasson. Indítsa el az argon gázáramot néhány másodpercig, majd indítsa el az ívet, ügyelve arra, hogy a hegesztési terület teljesen le legyen fedve.
Használja az inverter nagyfrekvenciás ívindítási funkcióját. A pisztoly szöge, a pisztoly sebessége és a huzaltöltési szög hasonló a rozsdamentes acél hegesztéséhez, így jobb feltételeket biztosít a titán csövek hegesztéséhez.
Titánból meglehetősen könnyű hegesztőmedencét létrehozni, de lehet, hogy nem könnyű mozgatni. A hegesztőmedence ívvel és töltőrúddal történő tolása általában jó eredményt ad, de a töltőrudat hegesztés közben a védőgáz-kamrában kell tartani. Fontos a hőbevitel minimalizálása is, mert a túl sok hő eltörheti a hegesztést. Használja a dab technikát töltőfémmel (egyenletes haladási sebességgel).
A hegesztés befejezése után hagyjon 20-25 másodpercig utólagos áramlást, hogy megvédje a kötést, miközben az 800 Fahrenheit-fok alá hűl. Megakadályozza az oxigén reakcióját a titánnal. Egyes hegesztéseknél 500 Fahrenheit-fok alatti hőmérsékletre lehet szükség.
A hegesztés befejezése után a titán megmutatja valódi színeit. A hegesztett kötés színe azt jelzi, hogy a védőgáz milyen mértékben védi a varratot a szennyeződéstől és az oxidréteg vastagságát (lásd 2. ábra). A titán varratok minősége a szemrevételezés, a festékbehatolás, a keménységvizsgálat, a röntgen, az ultrahang és a roncsolásos vizsgálat mellett meghatározható.
