Welke factoren zullen het lassen van titaniumplaten beïnvloeden?

Bij het lassen van titanium en titaniumlegeringen gelden zeer strenge beschermingseisen tijdens het lassen. Wanneer het koolstofgehalte van de las 0,55% bedraagt, verdwijnt de plasticiteit van de las bijna en wordt het een zeer bros materiaal. Warmtebehandeling na-het lassen kan deze broosheid niet elimineren. De nationale technische standaardvoorwaarden bepalen dat het koolstofgehalte van het basismateriaal van de titaniumlegering niet hoger mag zijn dan 0,1%, en dat het koolstofgehalte van de las het koolstofgehalte van het basismetaal niet mag overschrijden. Er zijn veel elementen in titaniumlegeringen die invloed hebben op de fysieke eigenschappen van titanium. Koolstof is een veel voorkomende onzuiverheid in titanium en titaniumlegeringen. Wanneer het koolstofgehalte minder dan 0,13% bedraagt, zit de koolstof diep in titanium en is de lassterkte beperkt. Er is enige verbetering en enige afname in de plasticiteit, maar niet zo sterk als het effect van zuurstof en stikstof. Wanneer het koolstofgehalte van de las echter verder wordt verhoogd, verschijnt er netwerk-TiC in de las, en het aantal neemt toe met de toename van het koolstofgehalte, waardoor de plasticiteit van de las scherp afneemt en de kans bestaat dat scheuren optreden onder invloed van lasspanning.

1. De impact van koolstof. Tijdens het lasproces van titanium en titaniumlegeringen hebben de vloeibare druppeltjes en het gesmolten metaal bij kamertemperatuur een sterk vermogen om waterstof, zuurstof en stikstof te absorberen, en in de vaste toestand hebben deze gassen daarmee een wisselwerking gehad. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt ook het vermogen van titanium en titaniumlegeringen om waterstof, zuurstof en stikstof te absorberen aanzienlijk toe. Titanium begint waterstof te absorberen bij ongeveer 250 graden, zuurstof bij 400 graden en stikstof bij 600 graden. Nadat het gas is geabsorbeerd, zal de lasverbinding direct bros worden, wat een uiterst belangrijke factor is die de laskwaliteit beïnvloedt.

2. De invloed van waterstof. Waterstof is een factor onder de gasonzuiverheden die een ernstige invloed heeft op de mechanische eigenschappen van titanium. Veranderingen in het waterstofgehalte van de las hebben een aanzienlijke invloed op de impacteigenschappen van de las. De hoeveelheid schilfers of naalden-zoals TiH2 die in de las worden neergeslagen, neemt toe. De sterkte van TiH2 is erg laag, dus het effect van schilferige of naald-vormige HiH2 is dat de impacteigenschappen aanzienlijk worden verminderd; de verandering in het waterstofgehalte van de las heeft weinig effect op de verbetering van de sterkte en de vermindering van de plasticiteit.

3. Effect van zuurstof. De hardheid en treksterkte van de las nemen aanzienlijk toe, en het zuurstofgehalte van de las stijgt in principe lineair met de toename van het zuurstofgehalte van het argongas. De plasticiteit wordt aanzienlijk verminderd. Om de prestaties van lasverbindingen te garanderen, moet oxidatie van de lasnaad en de laswarmte-geïnfecteerde zone tijdens het lasproces strikt worden voorkomen.

4. Effect van stikstof. Stikstof- en titaniumplaten zullen heftig reageren en broos en hard titaniumnitride (TiN) vormen bij hoge temperaturen boven 700 graden. Bovendien is de mate van roostervervorming veroorzaakt door de vorming van een interstitiële vaste oplossing tussen stikstof en titanium groter dan die veroorzaakt door dezelfde hoeveelheid zuurstof. De gevolgen zijn ernstiger. Daarom is stikstof belangrijker dan zuurstof bij het verbeteren van de treksterkte en hardheid van industriële lassen van puur titanium en het verminderen van de plastische eigenschappen van lassen. Wanneer het stikstofgehalte van de las hoger is dan 0,13%, zal de las te bros zijn en scheuren veroorzaken.