Titán hegesztések hőcserélőben

A hegesztés döntő szerepet játszik a titán hőcserélők gyártásában. A titán hegesztési technikákat a hőcserélő különböző alkatrészeinek, például titáncsövek, lemezek és szerelvények összekapcsolására használják. A titán hőcserélőknél leggyakrabban használt hegesztési technikák a TIG (Tungsten Inert Gas) hegesztés, a plazmaíves hegesztés és az elektronsugaras hegesztés.

A TIG hegesztés a titán hőcserélők leggyakrabban használt hegesztési technikája. Ez a hegesztési technika egy nem-fogyó wolframelektródát használ az ív létrehozásához, amely megolvasztja az alapfémet és a töltőhuzalt, és fúziót hoz létre közöttük. A TIG-hegesztéshez használt töltőhuzal jellemzően ugyanolyan minőségű titánból készül, mint az alapfém, így biztosítva az erős és korrózióálló -kötést. A TIG hegesztés kiváló irányítást biztosít a hegesztési folyamat felett, és kiváló minőségű varratokat{5} hoz létre minimális torzítás mellett.

Elemzés

1. A gáz- és szennyezőanyag-szennyezés hatása a hegesztési teljesítményre

1.1. A gázszennyeződések közül a titán mechanikai tulajdonságait befolyásoló legsúlyosabb tényező a hidrogén hatása. A varrat hidrogéntartalmának változása a legjelentősebb hatással van a varrat ütésállóságára. Ennek fő oka az, hogy a hegesztési varratban lévő hidrogénbomba mennyiségének növekedése megnöveli a varratban kicsapódó pelyhek vagy tűk, például a TiH2 mennyiségét. A TiH2 nagyon alacsony szilárdságú, ami jelentősen csökkenti a varrat ütési teljesítményét. Hegesztéskor ügyeljen az alacsony-hidrogéntartalmú elektróda vagy huzal használatára.

1.2. Az oxigén hatása. Az oxigén jól oldódik a titánban és fázisaiban is, és intersticiális szilárd oldatfázisokat képezhet, ami komoly torzulást okoz a rácsfázisban, ami a titán és a titánötvözetek keménységének és szilárdságának növekedését, de a plaszticitás jelentős csökkenését eredményezi. A hegesztési kötések teljesítményének biztosítása érdekében a hegesztési folyamat során a hegesztési varrat oxidációjának és a hegesztési hőhatás -zónának megakadályozása mellett az oxigéntartalmat is korlátozni kell az alapfémben és a hegesztőhuzalban.

1.3. A nitrogén hatása. Magas, 700 fok feletti hőmérsékleten a nitrogén és a titán heves reakcióba lép és rideg és kemény titán-nitrid (TiN) keletkezik, és a nitrogén és a titán közötti intersticiális szilárd oldat képződése által okozott rácstorzulás mértéke súlyosabb, mint az oxigénfelvétel okozta. Ezért a nitrogén jelentősebb az oxigénnél a titán és titánötvözet hegesztési varratok szakítószilárdságának és keménységének javításában, valamint a hegesztési varratok plasztikus tulajdonságainak csökkentésében.

1.4. A szén hatása. A szén a titán és a titánötvözetek gyakori szennyeződése is. A kísérletek azt mutatják, hogy ha a széntartalom 0,13%, a szén mélyen titánban van, a hegesztési szilárdság javul, a plaszticitás csökken, de nem olyan erős, mint az oxigén és a nitrogén. Ha azonban a varrat széntartalmát tovább növeljük, a varrat nettó-ként jelenik meg, mint a TiC, melynek mennyisége a széntartalom növekedésével növekszik, így a varrat plaszticitása meredeken csökken, és a hegesztési feszültség hatására hajlamosak repedések keletkezni. Ezért a titán és a titánötvözet nem nemesfémének széntartalma nem haladhatja meg a 0,1%-ot, és a varrat széntartalma nem haladhatja meg az alapfém széntartalmát.

2. Hegesztett kötés repedési problémája

Titán és titánötvözetek hegesztésekor hidegrepedések jelenhetnek meg a hőhatás-zónában, amelyet a hegesztés után több órával vagy tovább fellépő repedések jellemeznek, amelyeket késleltetett repedésnek is neveznek. Tanulmányok kimutatták, hogy ez a fajta repedés összefügg a hidrogén diffúziójával a hegesztési folyamat során. A hegesztési folyamat során a hidrogén a magas hőmérsékletű olvadt medencéből az alacsonyabb hőmérsékletű hővel érintett zónába diffundál. A hidrogéntartalom növekedése megnöveli az ebben a zónában kicsapódó TiH2 mennyiségét, ami növeli a hőhatás -zóna ridegségét. Ezenkívül a hidridek kicsapása során bekövetkező térfogatnövekedés nagyobb szerkezeti feszültséget okoz. , A hidrogénatomok diffúziójával és felhalmozódásával a régió nagy-feszültségű részein, ami repedések kialakulását eredményezi. Az ilyen jellegű késleltetett repedések megelőzésének módszere elsősorban a hegesztett kötésben a hidrogénforrás csökkentése, és szükség esetén vákuum hőkezelés elvégzése.

3. Hegesztési módszer kiválasztása

A GR2 titán csövet és csőlemezt szilárdságnöveléssel és tömített hegesztéssel tervezték. Titán és titánötvözetek hegesztésekor, amikor a hőmérséklet 500 és 700 fok között van, könnyen felszívódik a levegőben lévő oxigén, hidrogén és nitrogén, ami súlyosan befolyásolja a hegesztés minőségét. Az argon ívhegesztés ívét az argon gázáram védi és hűti, az ívhő viszonylag koncentrált, az áramsűrűség magas, a hőhatás zóna kicsi és a hegesztési minőség magas. A titán speciális fizikai és kémiai tulajdonságainak köszönhetően, cégünk felszereltségével és környezeti adottságaival kombinálva ezúttal a titán hőcserélő cső és a csőlemez hegesztéséhez automata volfrám argon ívhegesztést alkalmazunk.

4. Mintalemez ellenőrzése

Szemrevételezéses ellenőrzés. A hegesztési és hőhatás-zóna felületét 100%-ban 10-szeres nagyítóval kell ellenőrizni. A szemrevételezéses ellenőrzés és a roncsolásmentes tesztelés eredményei nem tartalmazhatnak olyan hibákat, mint a repedések, nem olvadt össze, pórusok, alámetszések, ívkráterek, zárványok és fröcskölések. A hegesztési varraton kívül nem lehetnek hibák. Vannak íves pontok. A felületen nem lehet oxidált szín (csak ezüstfehér és világossárga szín megengedett). Az ellenőrzést követően a varrat felületén repedést, pórusokat, olvadáshiányt és egyéb hibákat nem találtak, a felület színe ezüst-fehér volt, a megjelenési vizsgálat minősített.

5. Lezárt helyiség a hegesztéshez

A titán különleges természete miatt nem szabad alábecsülni a szélsebesség, a hőmérséklet, a páratartalom, a por és egyéb környezeti tényezők hegesztési minőségre gyakorolt ​​hatását. A hegesztési környezet biztosítása érdekében 30m2-es (5mx6m) zárt, külvilágtól viszonylag elzárt hegesztőhelyiséget építettünk. Tartsa a hőmérsékletet 25 fok körül és a relatív páratartalmat 60% alatt. A próbadarab hegesztési minősítése és a termék hegesztése ebben a szél- és porálló, zárt helyiségben történik. (1) Légkondicionálókat, páramentesítőket, porszívókat és elszívó ventilátorokat kell a zárt helyiségben elhelyezni. A beltéri világításnak elegendőnek kell lennie, a talajnak síknak, tisztának és tisztanak kell lennie; (2) A lezárt helyiségben meg kell fontolni a tűzvédelmi intézkedéseket és a biztonságos átjárókat; (3) Hegesztők hegesztés közben Viseljen tiszta munkaruhát és zsírtalanító tiszta poliészter kesztyűt.

6. Emberekkel, gépekkel és anyagokkal szemben támasztott alapvető követelmények a hegesztésben

6.1. Személyi követelmények. (1) A hegesztőtechnikusoknak, a hegesztési minőségellenőröknek és a hegesztést ellenőrző és tesztelő személyzetnek megfelelő képesítéssel kell rendelkeznie; (2) Minden hegesztőnek, aki részt vesz a hegesztésben, el kell végeznie a titán és titánötvözet bármilyen minőségű mobil hegesztésének elméletét és gyakorlati működését. És el kell sajátítania a következő alapvető ismereteket: a. Titán fém anyagok alapismerete; b. Hegesztőanyagok (argon) és felhasználásának alapismeretei; c. A hegesztési folyamat alapismeretei és a titánhegesztés szakmai ismeretei; d. A hegesztési hibák gyakori okai, veszélyei, megelőzési és kezelési intézkedései; e. Csőlaphegesztő berendezések, mérőeszközök típusainak, használatának, karbantartásának alapismeretei.

6.2. Követelmények az automata volfrám argon ívhegesztő géppel csőlemezekhez. (1) Az ív karakterisztika stabil; (2) Az aktuális beállítás rugalmas és kényelmes, és jó a folyamat ismételhetősége; (3) A mechanikus működtető szerkezet rugalmasan működik és könnyen telepíthető; (4) Fejlett levegőellátással, késleltetett levegőleállással, impulzussal, érintésmentes ívgyújtással és áramcsillapító funkcióval rendelkezik.

7. Előkészítés a csőlemez hegesztése előtt

(1) A cső{1}}lemezhegesztőknek szigorúan be kell tartaniuk a hegesztési eljárásra vonatkozó előírásokat; (2) A hegesztő középső pozicionáló rúdjának mérete és a kiterjesztett csőfurat belső átmérője közötti rés 0,1–0,15 mm, és a hegesztési folyamat nem rázkódik; (3) Volfrámelektróda feldolgozási alakja, Hegesztési csatlakozási forma, volfrámelektróda beállítása. (4) A volfrámelektróda felszerelésekor a volfrámelektródának a hegesztőpisztoly fúvókájának közepén kell lennie, és nem szabad megferdülnie; (5) Hegesztéskor mindig ügyeljen a volfrámrúd hegyének alakjára. Ha a volfrámelektróda hegye kerek lesz, az ív iránya megváltozik. A hegesztési varrat nem sima és sorja van, és a volfrámelektródát ekkor kell cserélni; (6) Szigorúan tilos a cső kitágítása vagy elvágása hegesztéskor az egyik és a másik oldalon a hegesztési minőség biztosítása érdekében. Mindkét oldalon történő hegesztéskor nem szabad egyidejűleg titán csövet hegeszteni. (7) Hegesztéskor ugróhegesztést kell alkalmazni, és a hegesztést soronként alulról felfelé kell elvégezni. (8) A varrat felületének egyenletesnek, szépnek és hal{17}}pikkelyesnek kell lennie. A hegesztési varrat erősítése nem lehet nagyobb, mint 0,5 mm, a varrat szélessége pedig 2-2,5 mm; (9) A hegesztési varrat felületén nem lehetnek hibák, például repedések, pórusok, összeolvadás hiánya és eltolás; (10) A varrat felülete ezüst legyen. Fehér vagy világos sárga, lila, kék, szürke stb.

8. A csőlemez hegesztési felületének roncsolásmentes vizsgálata

Miután a varratfelület átment a szemrevételezésen, el kell végezni a színezést.

9. hidrosztatikai vizsgálat

Miután a roncsolásmentes tesztelés megfelel a minőségi követelményeknek, megtörténik az összeszerelés. Az összeszerelés befejezése után el kell végezni a hidraulikus tesztet. A hőcserélő cső és a csőlemez hegesztése a hidraulikus vizsgálat során nem talált szivárgást.

Titán hegesztések hőcserélőben

A titán hegesztőtermékeket széles körben használják hőcserélőkben kiváló korrózióállóságuk, nagy szilárdságuk-/{1}}tömeg arányuk és magas hőmérsékletnek ellenálló képességük miatt. Íme néhány példa:

1. Titán csövek: A titán csöveket általánosan használják hőcserélőkben, kiváló korrózióállóságuk miatt, még rendkívül agresszív környezetben is. A titán nagy szilárdság-/-tömeg aránya ideális anyaggá teszi a hőcserélő csövekben való használatra.

2. Titán lemezek: A titánlemezeket lemezes hőcserélőkben használják, amelyek nagy hatékonyságú hőcserélők, amelyek vékony, hullámos lemezek sorozatát használják a hő átadására két folyadék között. A lemezekben lévő hullámok növelik a felületet, ami fokozza a hőátadási folyamatot.

3. Titán varratok: A titán varratokat a hőcserélő különböző alkatrészeinek összekapcsolására használják, beleértve a csöveket, lemezeket és szerelvényeket. A titán hegesztéséhez használt speciális hegesztési technikák biztosítják a varrat integritását és a kötés korrózióállóságát.

4. Titán szerelvények: A titán szerelvények a hőcserélő különböző alkatrészeinek, köztük a csöveknek és a lemezeknek a csatlakoztatására szolgálnak. A titán korrózióállósága biztosítja a szerelvények tartósságát és hosszú élettartamát még erősen korrozív környezetben is.

Népszerű tags: