През последните години, с развитието на икономиката, особено с непрекъснатото задълбочаване на реформите и-отварянето, икономическото изграждане на Китай отбеляза огромен напредък. В същото време Китай също постигна значителен напредък в заваръчното инженерство като тръбопроводи. Заваряването на титан е сравнително често срещан тип заваряване. В процеса на заваряване на титан, как правилно да се контролира качеството на заваряване има много важно влияние върху цвета на титановата заварка. Поради интуитивността на титановия цвят на заваръчния шев, изследването на връзката между цвета на титановия шев и качеството на заваряване е от голямо значение. Тази статия, съчетаваща годините изследвания и практически опит на автора в контрола на качеството и процеса на заваряване на титан, изследва връзката между качеството на заваряване и цвета на заварката на титан, надявайки се да допринесе за изследванията в тази област.
1. Промени в цвета на заварките на тръби от титан и титанови сплави и механизмът на образуване на дефекти
Дефектите и механизмите на заваръчните шевове на тръби от титан и титаниеви сплави са както следва: По време на заваряване на титаниеви тръби, защитният слой от газ аргон, образуван от горелката за заваряване с аргонова дъга, може само да предпази заваръчната вана от вредните въздействия на въздуха, но не осигурява защита на вече втвърдените заварки и близките зони, които са при високи температури. В това състояние заваръчните шевове на титановата тръба и околните зони все още имат силна способност да абсорбират азот и кислород от въздуха. Абсорбцията на кислород започва при 400 градуса, а абсорбцията на азот започва при 600 градуса, докато въздухът съдържа големи количества азот и кислород.
Тъй като окисляването постепенно се увеличава, цветът на заваръчния шев на титановата тръба се променя и пластичността на заваръчния шев намалява според следния модел: сребристо-бяло (без окисление), златистожълто (TiO, леко окисляване, настъпва около 250 градуса, когато титанът започне да абсорбира водород), синьо (Ti2O3, окисление малко по-тежко), сиво (TiO2, силно окисление).
2. Качеството на заваряването на титан може да се прецени по цвета на повърхността на титановия шев.
С по-дълбокия цвят на заваръчния шев, тоест с увеличаване на степента на окисление на заваръчния шев, твърдостта на заваръчния шев също се увеличава. Тестовете, проведени в партньорски експерименти, показват, че с увеличаването на твърдостта на титана, вредните вещества като кислород и азот в заваръчния шев също се увеличават, което значително намалява качеството на заваръчния шев.
Заваряемостта на титана е тясно свързана с неговите химични и физични свойства. Ключовият момент обаче е, че при високи температури високата реактивност на титана го прави податлив на замърсяване от въздуха. По време на нагряване зърната му се разширяват и когато завареното съединение се охлади, може да образува крехки фази. Титанът има много висока точка на топене, достигаща 1668±10 градуса, което изисква повече енергия от заваряването на стомана. В същото време титанът е химически по-реактивен; той реагира с кислород и водород по-лесно от стоманата и над 600 градуса реагира бързо. Дори при 100 градуса, той абсорбира големи количества водород и кислород, с разтворимост на водород десетки хиляди пъти по-висока от стоманата, образувайки титанов хидрид и рязко намалявайки якостта. Газовите примеси повишават склонността към студен крекинг и забавено крекинг и повишават чувствителността на прорезите. Следователно чистотата на аргона, използван за заваряване, не трябва да бъде по-ниска от 99,99%, влажността не трябва да надвишава 0,039%, а съдържанието на водород в заваръчната тел трябва да бъде под 0,002%.
Топлопроводимостта на титана е половината от тази на стоманата. При 882 градуса той претърпява алфа към бета фазова трансформация. При по-високи температури бета зърната растат рязко и производителността се влошава значително. Следователно е необходимо да се контролира стриктно температурата, особено времето на задържане при висока-температура по време на термичния цикъл на заваряване. При заваряване на титан няма проблеми с горещи пукнатини или междукристални пукнатини, но порьозността е проблем, особено при заваряване на алфа-бета сплави.
