لوله ها و اتصالات تیتانیوم جوش داده شده دارای استحکام بالا، چقرمگی پلاستیک خوب و مقاومت در برابر خوردگی هستند و بیشتر و بیشتر در صنایع هوافضا، کشتی سازی و صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند.به منظور استفاده بهتر از لوله های تیتانیومی، باید به قابلیت جوشکاری آن تسلط داشت.این مقاله عمدتاً فرآیند جوشکاری لوله‌های تیتانیوم را توضیح می‌دهد، که مرجع مفیدی برای جوشکاری لوله‌های تیتانیوم در آینده فراهم می‌کند.
1. مواد جوش
سیم جوش: ERTi-2 / تیتانیوم درجه 2 /UNS R50400
روش جوشکاری: GTAW (جوشکاری آرگون تنگستن دستی)
گاز محافظ: از گاز آرگون با خلوص 99.995% و محتوای آب حداکثر 50 Mg% m3 استفاده کنید و از محافظ گاز آرگون برای حوضچه جوش و مناطقی که دمای سطوح داخلی و خارجی اتصال جوش داده شده است استفاده کنید. بالاتر از 400 درجه سانتیگراد
2. آماده سازی قبل از جوشکاری
(1) پردازش شیار
پس از برش لوله تیتانیوم gr2، از آسیاب آلومینا برای آسیاب کردن مخروط استفاده کنید، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، مخروطی فرآوری شده اجازه ندارد باعث گرم شدن بیش از حد و تغییر رنگ فلز پایه شود.
(2) تمیز کردن شیار و سیم جوش تیتانیوم
آ.سطوح داخلی و خارجی را در فاصله 50 میلی متری شیار و هر دو طرف تمیز کنید.
روش تمیز کردن به شرح زیر است: آسیاب با سنباده ← پرداخت با چرخ کاغذ سنباده ← تمیز کردن با استون.
پس از تمیز کردن، عمل جوشکاری را نمی توان به طور مستقیم انجام داد و تنها پس از خشک شدن سطح انتهایی شیار، عمل را می توان انجام داد.در صورت قرار گرفتن بیش از 2 ساعت باید مجدداً تمیز شود یا شیار با نوار چسب و پارچه پلاستیکی محافظت شود.
بسیم جوش نیز باید با اسفنج آغشته به استون تمیز شود و در جعبه سیم جوش مخصوص نگهداری شود.
جاپراتورها باید در حین جوشکاری از دستکش تمیز استفاده کنند.
3. مشخصات روش جوشکاری تیتانیوم
(1) مشخصات جوش تیتانیوم: جدول زیر:
| ضخامت دیوار / میلی متر | 2 ~ 4 | 4 تا 8 | ≥8 | |
| میله جوشکاری | 2 | 2 ~ 4 | ≥4 | |
| میله جوش OD/mm | 1.6 | 2 | 3 | |
| ac/آ | 50 تا 90 | 60 تا 120 | 100 تا 140 | |
| vt/V | 10 تا 11 | 11 تا 12 | 11 تا 12 | |
| سرعت/(cm/min-1) | 6 تا 10 | 7 تا 12 | 5 تا 10 | |
| آنفولانزای گازی Ar/ (L.min-1) | تفنگ | 12 تا 15 | ||
| ماسک | 25 تا 30 | |||
| پختن | 25 تا 36 | |||
(2) جوش تیتانیوم باید در محدوده پارامترهای فرآیند واجد شرایط با جوشکاری انرژی ورودی کوچک انجام شود که معمولاً در 6 ~ 35 KJ/cm کنترل می شود و باید از جوشکاری جریان کم و سرعت آهسته استفاده شود.
(3) درجه حرارت بین لایه نباید بالاتر از 200 درجه سانتیگراد باشد تا در صورت طولانی بودن زمان دمای بالا از رشد دانه جلوگیری شود.
(4) به منظور محافظت از سطح قوس پس از شکستن قوس، حفاظت گاز باید پس از دمای نقطه جوش زیر 300 درجه سانتیگراد متوقف شود (زمان 15 تا 60 ثانیه است که می تواند به تدریج افزایش یابد. با توجه به قطر لوله از کوچک به بزرگ).
(5) حفاظت از پر کردن آرگون: اقدامات خاص به شرح زیر است:
آ.هنگامی که لوله های جوش تیتانیوم با DN بزرگتر یا مساوی 450 هستند، کارکنان لوله های تیتانیوم باید ماسک گاز بپوشند و پوشش های محافظ برای محافظت از پشت حوضچه جوش نگه دارند.
ببرای جوش تیتانیوم لوله های تیتانیوم با DN کمتر از 450 یا پورت های ثابت، محافظ کلی با آرگون پر می شود و سطح داخلی لوله با کاغذ محلول در فاصله 150-300 میلی متر از شیار آب بندی می شود و سپس یک گروهی از کاغذهای محلول برای جلوگیری از فشار بیش از حد لوله وارد می شود.کاغذ از بین می رود و سپس با آرگون پر می شود تا هوای داخل لوله خارج شود.گاز آرگون باید قبل از جوشکاری کاملاً پر شود و پر شدن آرگون باید پس از جوشکاری به تعویق بیفتد تا منطقه دمای بالا کاملاً خنک شود و از اکسید شدن سطح جلوگیری شود.
(6) در طول فرآیند جوشکاری تیتانیوم، سیم پرکننده همیشه باید تحت حفاظت گاز آرگون نگه داشته شود.سیم جوش نباید بلافاصله پس از خاموش شدن قوس در معرض اتمسفر قرار گیرد و زمانی که جوش از حفاظ خارج شد باید خارج شود.اگر سیم جوش آلوده، اکسید شده و تغییر رنگ داده باشد، قسمت آلوده باید قطع شود.
(7) ضربه زدن یا آزمایش قوس روی سطح جوش مجاز نیست.هنگامی که قوس بسته می شود دهانه قوس باید پر شود و اتصالات بین لایه ای جوش چند لایه از یکدیگر متلاشی شده اند.
(8) به جز الزامات خاص، هر جوش باید به طور مداوم در یک زمان جوش داده شود.اگر بنا به دلایلی مجبور به قطع شود، هنگام جوشکاری مجدد باید بازرسی انجام شود و تنها پس از تأیید عدم وجود ترک می توان به جوشکاری ادامه داد.
(9) اگر تنگستن به طور تصادفی در حین جوشکاری گیر کرد، عملیات جوشکاری باید متوقف شود، نقطه تنگستن باید با آسیاب حذف شود، و انتهای درجه تنگستن باید دوباره آسیاب شود، و عملیات جوشکاری تنها پس از آن می تواند از سر گرفته شود. برآورده کردن الزامات
نکات کلیدی فرآیند ذکر شده در بالا، پیشرفت عادی جوشکاری لوله تیتانیوم را تضمین می کند و همچنین الزامات کیفیت جوش لوله های تیتانیوم را برآورده می کند.