Titanium legeringenworden veel gebruikt in de productie van hoogwaardige- apparatuur vanwege hun hoge specifieke sterkte en uitstekende corrosieweerstand. Titanium is zeer chemisch reactief en vertoont bij hoge temperaturen een aanzienlijke affiniteit voor onzuiverheidselementen zoals zuurstof, stikstof, waterstof en koolstof. De warmtecyclus tijdens het lassen verhoogt de gasadsorptiesnelheid aanzienlijk; als de bescherming en procescontrole ontoereikend zijn, kan dit gemakkelijk leiden tot gezamenlijke verbrossing en prestatievermindering. De kleur van het lasoppervlak is de meest intuïtieve indicator voor de effectiviteit van de afscherming en de mate van vervuiling; het maakt een snelle beoordeling van de laskwaliteit mogelijk en dient als een belangrijke basis voor kwaliteitscontrole en acceptatietests op locatie bij titaniumlassen.
I. Het effect van onzuiverheidselementen op de lasbaarheid van titanium
Zuurstof en stikstof worden als interstitiële opgeloste stoffen in het titaniumkristalrooster opgenomen, waardoor roostervervorming ontstaat. Dit leidt tot een toename van de sterkte en hardheid, evenals een scherpe afname van de ductiliteit en taaiheid, en is de belangrijkste oorzaak van verbrossing van de las. Een verhoogd waterstofgehalte vermindert de slagvastheid aanzienlijk, en de precipitatie van titaniumhydride veroorzaakt waterstofverbrossing. Koolstof in vaste oplossing bij kamertemperatuur vermindert de ductiliteit; als de niveaus de limiet overschrijden, vormt zich een netwerk van TiC, waardoor de scheurgevoeligheid toeneemt. De Chinese nationale norm beperkt het koolstofgehalte in titaniumlegeringen tot minder dan of gelijk aan 0,1%. Vóór het lassen moeten alle bronnen van verontreiniging-zoals olie, aanslag en vocht-grondig worden verwijderd van de oppervlakken van het werkstuk en de lasdraad om verdere verontreiniging door koolstof en waterstof te voorkomen.
II. Grondbeginselen van de lasbaarheid van titanium
Titanium vertoont een goede lasbaarheid. Met een thermische geleidbaarheid van slechts ongeveer 0,041 Cal/(graad ·cm·s) wordt de boogwarmte geconcentreerd en vormt het gesmolten bad zich stabiel. De thermische uitzettingscoëfficiënt bedraagt 8,6×10⁻⁶/graad, wat veel lager is dan die van koolstofstaal, wat resulteert in minimale lasvervorming. Titanium heeft echter een smeltpunt van 1.668 graden, wat een hoge warmte-inbreng vereist. Bij 882 graden vindt een → fasetransformatie plaats, en -fasekorrels hebben de neiging snel te groeien, wat leidt tot een verslechtering van de taaiheid van het gewricht. Terwijl titanium niet de neiging heeft om hete scheuren of intergranulaire scheuren te ontwikkelen tijdens het lassen, + zijn titaniumlegeringen gevoelig voor porositeit, wat een strikte controle van thermische cycli en gasafscherming noodzakelijk maakt.
III. Evolutie van laskleur- en defectmechanismen
Titanium begint zuurstof te absorberen bij 400 graden en stikstof bij 600 graden; het binnendringen van lucht leidt direct tot oxidatie en nitreren. De kleur van de las verandert progressief met de mate van oxidatie: zilverwit (geen oxidatie, uitstekende bescherming) → goudgeel (TiO, lichte oxidatie) → blauw (Ti₂O₃, matige oxidatie) → grijs (TiO₂, ernstige oxidatie). De zone met hoge{4}}temperatuur blijft zuurstof en stikstof adsorberen, waardoor een broze oxidelaag en vaste-onzuiverheden in de oplossing ontstaan. Dit gaat gepaard met een toename van de hardheid en een afname van de taaiheid en corrosieweerstand. Hoe donkerder de kleur, hoe ernstiger de vervuiling en hoe slechter de kwaliteit.
IV. Correlatie tussen beoordeling van de laskleurkwaliteit en mechanische eigenschappen
De laskleur is een belangrijke indicator voor een snelle kwaliteitsbeoordeling ter plaatse-: zilverachtig-wit is optimaal; dichte gouden-gele oxidatie is over het algemeen acceptabel; oxidatie die blauwe of donkerdere niveaus bereikt, duidt op een significante afname van de ductiliteit en taaiheid, waardoor evaluatie of reparatie van kritische structuren vereist is; grijs of grijsachtig-wit duidt op ernstige vervuiling en verbrossing van de verbindingen, waardoor verwijdering en opnieuw-lassen noodzakelijk is. Tests hebben aangetoond dat verhoogde oxidatie leidt tot een hogere lashardheid; de gecombineerde effecten van versterking en verbrossing van de vaste -oplossing met zuurstof en stikstof resulteren in een verhoogde gevoeligheid voor koude scheuren en vertraagde scheuren, evenals een verslechterde kerftaaiheid. Daarom dient kleurbeoordeling als de eerste lijn van kwaliteitscontrole en moet deze worden aangevuld met niet-destructief onderzoek om de interne kwaliteit te bevestigen.
V. Sleutelprocessen en kwaliteitscontrolepunten voor het lassen van titanium
Bij het lassen moet gebruik worden gemaakt van volledige-proces-argonafscherming voor het gesmolten bad en hoge- temperatuurzones boven de 400 graden. De zuiverheid van argon moet groter zijn dan of gelijk aan 99,99%, het dauwpunt kleiner dan of gelijk aan -60 graden en het waterstofgehalte in de lasdraad kleiner dan of gelijk aan 0,002%. Er moet een drieledig beschermingssysteem worden gebruikt, bestaande uit een lastoortsmondstuk, een weerstandsscherm en argonafvoer vanaf de achterkant, om het binnendringen van een turbulente luchtstroom te voorkomen. Groeven moeten machinaal worden bewerkt; slijpen is verboden. Hoogfrequente boogontlading verdient de voorkeur om puntlassen te voorkomen. De warmte-inbreng en de verblijftijd bij hoge-temperaturen moeten strikt worden gecontroleerd om -korrelgroei te onderdrukken. Warmtebehandeling na het lassen wordt over het algemeen niet uitgevoerd; indien nodig moet de temperatuur onder de 650 graden worden gehouden om secundaire besmetting te voorkomen.
Conclusie
De kleur van een titaniumlas is in wezen een visuele indicator van de effectiviteit van bescherming tegen hoge- temperaturen en de aanwezigheid van verontreiniging door onzuiverheden, wat een directe weerspiegeling is van de mechanische eigenschappen en betrouwbaarheid van de verbinding. In technische toepassingen worden zilver-wit en goud-geel als acceptabele kleuren beschouwd, terwijl blauwe en donkere tinten moeten worden aangepakt in overeenstemming met de specificaties. Alleen door het coördineren van gasafscherming, oppervlaktereiniging, controle van de warmte-inbreng en armatuurbescherming kunnen oxidatie en vervuiling bij de bron worden onderdrukt, waardoor de consistente productie van hoogwaardige titanium lasverbindingen wordt gegarandeerd.
E-mail:garychen3215@hotmail.com ;
Adres: No.35, Baoti Rd, Baoji-stad, provincie Shaanxi, China
Contactpersoon: de heer Gary Chan
Telefoon: +86-917-8883215
Mobiel/WhatsApp: +86 13092900605
