التيتانيوم هو معدن نشط كيميائيًا للغاية، وله تقارب كبير مع الغازات مثل الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين عند درجات الحرارة العالية، وخاصة في عملية لحام التيتانيوم، وتزداد هذه القدرة مع زيادة درجة حرارة اللحام. وقد أثبتت الممارسة أنه إذا لم يتم التحكم في امتصاص وذوبان التيتانيوم والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين والغازات الأخرى أثناء اللحام، فسيؤدي ذلك بلا شك إلى صعوبات كبيرة في عملية لحام المفاصل الملحومة بالتيتانيوم.
1- المقدمة
في السنوات الأخيرة، مع تطور الاقتصاد، وخاصة مع تعميق الإصلاح والانفتاح، أحرز البناء الاقتصادي لبلدي تقدمًا كبيرًا. في الوقت نفسه، أحرزت بلدي أيضًا تقدمًا كبيرًا في لحام خطوط الأنابيب والمشاريع الأخرى. لحام التيتانيوم هو نوع شائع نسبيًا من اللحام. في عملية لحام التيتانيوم، فإن كيفية القيام بعمل جيد في مراقبة جودة اللحام لها تأثير مهم جدًا على لون خط اللحام لحام التيتانيوم. نظرًا لحدس لون لحام التيتانيوم، فمن الأهمية بمكان دراسة العلاقة بين لون خط اللحام لحام التيتانيوم وجودة اللحام. في هذه الورقة، يناقش المؤلف العلاقة بين جودة لحام لحام التيتانيوم ولون خط اللحام لحام التيتانيوم بناءً على سنوات بحثه في مراقبة الجودة وعملية لحام التيتانيوم وخبرته العملية، على أمل الحصول على قدر معين من البحث في هذا المجال. تأثير.
اثنان تأثير خصائص التيتانيوم على لحام التيتانيوم
1. تأثيرات الأكسجين والنيتروجين
يتداخل الأكسجين والنيتروجين في التيتانيوم، مما يؤدي إلى تشويه شبكة التيتانيوم، وزيادة مقاومة التشوه، وزيادة القوة والصلابة، ولكن يقلل من اللدونة والصلابة. من غير المناسب احتواء اللحام على الأكسجين والنيتروجين في اللحام ويجب تجنبه.
2. تأثير الهيدروجين
ستؤدي زيادة الهيدروجين إلى انخفاض صلابة تأثير معدن اللحام التيتانيوم بشكل حاد، في حين ستنخفض اللدونة قليلاً، وسيؤدي الهيدريد إلى هشاشة المفصل.
3. تأثير الكربون
في درجة حرارة الغرفة، يذوب الكربون في التيتانيوم على شكل فجوات، مما يزيد من القوة ويقلل من اللدونة، لكنه ليس واضحًا مثل الأكسجين والنيتروجين. عندما يتجاوز محتوى الكربون قابلية الذوبان، يتشكل TiC الصلب والهش، والذي يتم توزيعه في شبكة وعرضة للشقوق. تنص المعايير الوطنية على أن محتوى الكربون في التيتانيوم وسبائكه التيتانيوم يجب ألا يتجاوز 0.1٪. أثناء اللحام، يمكن أن يؤدي تلوث الزيت لقطعة العمل وسلك اللحام إلى زيادة محتوى الكربون، لذلك يجب تنظيفه أثناء اللحام.
ثلاثةتحليل قابلية اللحام للتيتانيوم
يتمتع التيتانيوم بقابلية لحام جيدة. وبسبب موصليته الحرارية الصغيرة (0.041Cal/degree ·cm·s)، فإن معدن التيتانيوم يذوب فقط في نطاق احتراق القوس وله سيولة جيدة؛ علاوة على ذلك، لديه معامل تمدد حراري صغير (8.6×10-6/degree، أصغر بكثير من الفولاذ الكربوني)، مما يحسن بشكل كبير من قابلية لحام معدن التيتانيوم.
أربعةالعلاقة بين لون اللحام وجودة اللحام في لحام التيتانيوم
1. تغير لون اللحامات الملحومة لأنبوب التيتانيوم وسبائك التيتانيوم وآلية توليد العيوب
عيوب اللحام وآلية توليد أنابيب التيتانيوم وسبائك التيتانيوم هي كما يلي. عند لحام أنابيب التيتانيوم، فإن طبقة حماية غاز الأرجون التي تشكلها شعلة اللحام بقوس الأرجون يمكنها فقط حماية حوض اللحام من التأثيرات الضارة للهواء، ولن تؤثر على اللحام المتصلب والمناطق المحيطة به في حالة درجة الحرارة العالية ليس لها تأثير وقائي، في حين أن اللحام في أنبوب التيتانيوم والمناطق المحيطة به في هذه الحالة لا يزال لديه قدرة قوية على امتصاص النيتروجين والأكسجين في الهواء. يمتص الأكسجين من 400 درجة، ويمتص النيتروجين من 600 درجة، وتحتوي أنواع الهواء على كمية كبيرة من النيتروجين والأكسجين.
مع الزيادة التدريجية لمستوى الأكسدة، يتغير لون لحام أنبوب التيتانيوم وتقل مرونة اللحام. أبيض فضي (بدون أكسدة) أصفر ذهبي (TiO، يبدأ التيتانيوم في امتصاص الهيدروجين عند حوالي 250 درجة مئوية. مؤكسد قليلاً) أزرق (مؤكسد قليلاً بواسطة Ti2O3) رمادي (مؤكسد بشدة بواسطة TiO2).
2. يمكن الحكم على جودة لحام التيتانيوم من خلال لون سطح لحام التيتانيوم
الاختبار للألوان المختلفة وصلابة اللحامات التيتانيوم هو كما يلي
(1) لقد ثبت من خلال التجارب أنه كلما زاد عمق لون اللحام، أي زادت درجة أكسدة اللحام، زادت صلابة اللحام. ومن خلال اختبار تجربة الأقران، زادت صلابة معدن التيتانيوم، مثل الأكسجين والنيتروجين في اللحام. وتزداد المواد الضارة الأخرى، وتقلل بشكل كبير من جودة اللحام.
(2) إن قابلية التيتانيوم للحام لها علاقة مهمة جدًا بخواصه الكيميائية والفيزيائية، ولكن النقطة الأساسية هي أنه في حالة ارتفاع درجة الحرارة، فإن النشاط العالي للتيتانيوم يتلوث بسهولة بالهواء، وتتمدد حبيباته عند تسخينها. عندما يبرد المفصل الملحوم، فإنه يشكل مرحلة هشة. نقطة انصهار التيتانيوم عالية جدًا، والتي يمكن أن تصل إلى 1668 ± 10 درجة، وهي طاقة أكثر من لحام الفولاذ. في الوقت نفسه، تكون الخصائص الكيميائية للتيتانيوم نشطة نسبيًا، ومن الأسهل بكثير التفاعل مع O وH من الفولاذ، وسوف يكون حادًا عندما يكون أعلى من 60 درجة. المركب. عند 100 درجة، يتم امتصاص كمية كبيرة من H وO، والقدرة على إذابة H أكبر بعشرات الآلاف من المرات من الفولاذ، مما يولد بدوره هيدريد التيتانيوم، مما يقلل من الصلابة بشكل حاد. تزيد شوائب الغاز من ميل التشقق البارد والتشقق المتأخر، مما يزيد من قابلية الشق. لذلك، يجب ألا تقل نقاء غاز الأرجون المستخدم في اللحام عن 99.99%، ويجب ألا تزيد الرطوبة عن 0.039%، ويجب أن يكون محتوى الهيدروجين في سلك اللحام أقل من 0.002%. معامل انتقال الحرارة للتيتانيوم هو 1/2 من معامل انتقال الفولاذ، ويحدث الانتقال من إلى عند 882 درجة مئوية. بغض النظر عن مدى ارتفاع درجة الحرارة، تنمو الحبيبات بسرعة ويتدهور الأداء بشكل كبير. لذلك، يجب التحكم في درجة الحرارة بشكل صارم، وخاصة اللحام. وقت الإقامة في درجة حرارة عالية في الدورة الحرارية. لا توجد مشكلة الشقوق الساخنة والشقوق بين الحبيبات عند لحام التيتانيوم، ولكن هناك مشاكل في المسامية، وخاصة عند اللحام + السبائك.
خمسةاعتبارات لحام التيتانيوم
وبناءً على البحث المذكور أعلاه، ينبغي لمعدن التيتانيوم الانتباه إلى القضايا التالية عند اللحام:
1. أثناء عملية لحام التيتانيوم، يجب حماية منطقة اللحام ومنطقة درجة الحرارة المرتفعة بعد اللحام بشكل صارم لتجنب دخول الهواء إلى منطقة اللحام ومنطقة درجة الحرارة المرتفعة مما يؤثر بشكل خطير على جودة اللحام. ضروري.
2. يجب معالجة أخاديد اللحام ميكانيكيًا (لا يُسمح بالطحن)؛
3. يجب تجنب اللحام النقطي واستخدام بداية قوس عالية التردد.
4. تجنب المعالجة الحرارية بعد اللحام؛ إذا كان من الضروري إجراء المعالجة الحرارية بعد اللحام، فيجب أن تكون درجة حرارة المعالجة الحرارية أقل من 650 درجة.
ستةملاحظات ختامية
إن مراقبة جودة لحام التيتانيوم لها تأثير مهم جدًا على لون لحام التيتانيوم. في الوقت نفسه، يمكن أيضًا الحكم على جودة لحام التيتانيوم وفقًا للون لحام التيتانيوم. هناك علاقة مهمة جدًا بين الاثنين.
