Materialien und Technologie für das Titanschweißen

Technisches Merkmal

Unabhängig davon, welches Schweißverfahren für Titanlegierungen verwendet wird, ist es am wichtigsten, eine Überhitzung des Metalls zu vermeiden. Andernfalls steigt das Risiko von Schweißfehlern (Poren, Kaltrisse usw.) erheblich. Die besten Schweißelektroden sind mit Lanthan legierte WL. Durch den Zusatz von Lanthanoxid wird die Verunreinigung der Schweißnaht mit Wolfram deutlich verringert, was sich wiederum positiv auf die Schweißqualität auswirkt. Was die Verwendung von Schweißzusatzdraht betrifft, so wird am häufigsten kaltgezogener Titandraht verwendet. Es ist wichtig, dass seine Zusammensetzung der des Grundmaterials so nahe wie möglich kommt. Ein Titandraht kann beispielsweise eine Schweißnahtfestigkeit erreichen, die 80 % derjenigen der Titanlegierung entspricht.

Grundlegende Schweißtechniken

Da Titan nicht mit einem Inverter geschweißt werden kann, wird in der Praxis eines der folgenden Verfahren angewendet:

Unterpulverschweißen;

- Schmelzen und Lichtbogenschweißen mit nicht abschmelzender Elektrode in einer Schutzgasumgebung

- Elektronenstrahl;

- Elektroschlacke;

- Kontaktschweißen.

Schutzgas-Lichtbogenschweißen

Das automatische oder manuelle Schweißen erfolgt mit einer nicht abschmelzenden, Lanthan oder Yttrium enthaltenden Wolframelektrode, während das automatische oder halbautomatische Schweißen mit einer abschmelzenden Elektrode erfolgt. Als Schutzgas wird hochreines Helium oder Argon oder eine Mischung aus beidem verwendet.

Schweißen mit Wolframelektroden

Dies ist das bei weitem beliebteste Verfahren. Es wird an Luft mit einer Standardausrüstung für das Gleichstrom-Argon-Lichtbogenschweißen mit einer nicht abschmelzenden Elektrode durchgeführt.

Unterpulverschweißen

Titan und Titanlegierungen werden ohne Sauerstoff mit dem Flussmittel ANT-1,3 geschweißt. Die Metalldicke beträgt 2,5-8 mm, für dickere Bleche wird ANT-7 verwendet. Vor dem Schweißen wird das Flussmittel bei einer Temperatur von 200 bis 400 °C kalziniert, um den Feuchtigkeitsgehalt auf 0,05 Gewichtsprozent zu reduzieren. Es wird mit Standardgeräten unter Verwendung von Gleichstrom in umgekehrter Polarität geschweißt.

Elektro-Schlacke-Schweißen

Titan oder Titanlegierungen mit einer Dicke von 8-12 mm werden mit diesem Verfahren verbunden. Bei diesem Verfahren werden Blechelektroden mit der gleichen Zusammensetzung wie das zu schweißende Metall und einer Breite verwendet, die der Dicke des zu schweißenden Teils entspricht.

Elektronenstrahlschweißen

Dieses Verfahren zum Verbinden von Titanlegierungen ergibt ein feinkörniges Gefüge der Schweißnaht und einen guten Schutz gegen Gaskorrosion. Mit diesem Verfahren können Metalldicken von bis zu 160 mm geschweißt werden. In einigen Fällen wird das Schweißen mit horizontaler Strahlpositionierung verwendet, um Delamination und Poren zu vermeiden.

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