Schweißen von Titan:Die Herausforderungen der richtigen Abschirmung

Das Schweißen von Titan kann selbst für die geschicktesten und erfahrensten Schweißer eine große Herausforderung darstellen, da Titan mit Sauerstoff sehr reaktiv ist. Der in der Umgebungsluft vorhandene freie Sauerstoff kann in die Schweißnaht eindringen und sie anfällig für vorzeitige Risse machen. Daher ist es zwingend erforderlich, den gesamten Schweißprozess in einer Kammer voller Inertgas, vorzugsweise Argon oder Helium, durchzuführen.

Der Schweißprozess kann besonders herausfordernd sein, wenn Schweißer versuchen, das gesamte Werkstück und nicht nur den Schweißbereich selbst abzuschirmen, um die Sauerstoffzufuhr zu blockieren. Dies erfordert ein sorgfältiges Inertgasmanagement sowie spezielle Schweißgeräte, wie z. B. Schleppschilde und Spüldämme. Es erfordert auch den gleichzeitigen Einsatz von Händen und Augen, um jede Bewegung einzuschränken, die Umgebungssauerstoff infiltrieren oder das Schutzgas stören könnte. Es gibt jedoch Methoden, die Sie implementieren können, um einige dieser Herausforderungen zu bewältigen.

In diesem Artikel beschreiben wir einige Möglichkeiten zur Vermeidung von Abschirmungsfehlern beim Schweißen von Titan, warum Titanqualität wichtig ist und wie Sie sicherstellen können, dass Sie Qualitätsmetall erhalten, wenn Sie von einem lokalen Metalllieferanten kaufen.

Methoden zur Vermeidung von Schildausfällen beim Schweißen von Titan

Obwohl das Schweißen von Titan etwas schwierig sein kann, können die folgenden Methoden implementiert werden, um zu versuchen, einige der häufigsten Ursachen für das Versagen der Abschirmung zu vermeiden.

Primäre und sekundäre Abschirmung

Es ist wichtig, die Wirksamkeit der Primärabschirmung zu bewerten, um helle, glänzende Schweißnähte zu erzielen. Eine ausreichende Abschirmung der Schweißpfütze kann durch die Verwendung eines Schweißbrenners mit einer großen Gaslinse und einer Keramikbechergröße (3/4 Zoll oder 1 Zoll) erreicht werden. Halten Sie beim Zünden des Lichtbogens die Gasflussrate nahe bei 20 cfh, um Turbulenzen zu vermeiden, und halten Sie die Abschirmung aufrecht, bis die Schweißnaht abkühlt und ein helles und silbriges Aussehen abgibt.

In dieser Hinsicht können nachlaufende Schilde ein schnelleres Schweißen erreichen und eine qualitativ hochwertige Gasabdeckung sicherstellen. Fortschrittliche Schleppschilde ermöglichen es Schweißern, verschiedene Schildgrößen einfach auszutauschen, ohne den Schweißbrenner zu wechseln. Dadurch können Schweißer Nacharbeiten und Schweißfehler vermeiden und den Gasverbrauch senken.

Backup-Abschirmung

Um den Fusionsbereich vollständig vor Umgebungssauerstoff zu schützen, können behelfsmäßige Abschirmvorrichtungen verwendet werden. Dabei wird das Werkstück vollständig mit Folie (Aluminium, Stahl oder Kunststoff) abgedeckt und der Innenraum mit Inertgas gefüllt. In dieser Hinsicht ist Argon ein dichteres und kostengünstigeres Inertgas als Helium, es sei denn, die Schweißnaht befindet sich oberhalb der Abschirmvorrichtung.

Einheitliche Schweißnahtdesigns

Eine gute Schweißpassung hilft Ihnen, ein Durchbrennen zu vermeiden und minimiert das Risiko einer Kontamination durch Luft, die in losen Enden eingeschlossen ist. Dies kann sichergestellt werden, indem Klemmen verwendet werden, um die Verbindung beim Schweißen von Titanrohren und -rohren ruhig zu halten. Außerdem muss die Verbindungsoberfläche glatt, sauber und frei von jeglichen Verunreinigungen gehalten werden. Das Entfernen scharfer Kanten mit scharfen Feilen kann helfen, die Oberfläche zu erhalten.

Flexible Schweißgehäuse

Da Titan gegenüber freiem Sauerstoff sehr reaktiv ist, besteht der ideale Ansatz darin, das Werkstück in einem dauerhaften Metallgehäuse einzuschließen. Die Betriebskosten können jedoch steigen, wenn versucht wird, eine förderliche Umgebung zu erreichen, indem entweder Vakuumpumpen verwendet oder der Raum mit Inertgas gespült wird, was für Routineanwendungen ungeeignet ist.

Andererseits kann der Einsatz von flexiblen Gehäusen die Betriebskosten senken und bietet Benutzerfreundlichkeit. Diese Gehäuse sind ideal für geringe Produktionsmengen von Titan, die eine vollständige Gasabdeckung erfordern, die mit einem Handschuhkasten aus Metall oder einem Vakuumsystem finanziell unpraktisch gewesen wäre. Sie erhalten eine sehr kurze Spülzeit bis auf wenige PPM Sauerstoff.

Stellen Sie außerdem beim Schweißen von Titan sicher, dass genügend Inertgas in die Kammer zugeführt wird, um sicherzustellen, dass Schweißpfützen gleichmäßig erscheinen, ohne umgebende Wärmesignatur. Andernfalls erhalten Sie ungleichmäßige Schweißpfützen mit wolkigen, regenbogenfarbenen Flecken.

Vor allem ist die Reinheit der Metalle wichtig

Leider können selbst bei sorgfältiger Handhabung Schweißfehler bei Titan von fragwürdiger Qualität unvermeidlich auftreten. Titan von schlechter Qualität kann bei viel niedrigeren Temperaturen schmelzen als hochwertiges Titan, das einen Standardschmelzpunkt von mehr als 1650 °C hat. Dadurch kann die Wärmeeinflusszone vorzeitig reißen und bei Belastung verspröden. Dies kann eine Baugruppe aus Titan sofort in Schrott verwandeln.

Die Verwendung von zertifiziertem, hochwertigem Titan und Titanlegierungen, die von einem angesehenen Werk oder Metalllieferanten gekauft wurden, kann Ihnen erfolgreich dabei helfen, häufige Schweißprobleme und Abschirmungsausfälle zu vermeiden.

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