Titaniumlassen in warmtewisselaar

Lassen speelt een cruciale rol bij de productie van titanium warmtewisselaars. Titaniumlastechnieken worden gebruikt om de verschillende componenten van een warmtewisselaar met elkaar te verbinden, zoals de titaniumbuizen, platen en fittingen. De meest voorkomende lastechnieken die worden gebruikt voor titaniumwarmtewisselaars zijn TIG-lassen (Tungsten Inert Gas), plasmabooglassen en elektronenstraallassen.

TIG-lassen is de meest gebruikte lastechniek voor titanium warmtewisselaars. Bij deze lastechniek wordt een niet-afsmeltende wolfraamelektrode gebruikt om de boog te produceren, waardoor het basismetaal en de toevoegdraad smelten, waardoor er een versmelting tussen beide ontstaat. De toevoegdraad die bij TIG-lassen wordt gebruikt, is doorgaans van dezelfde kwaliteit titanium als het basismetaal om een ​​sterke en corrosie-bestendige verbinding te garanderen. TIG-lassen biedt uitstekende controle over het lasproces en produceert lassen van hoge-kwaliteit met minimale vervorming.

Analyse

1. De invloed van gas- en onzuiverheidsvervuiling op de lasprestaties

1.1. De invloed van waterstof is onder de gasonzuiverheden de meest ernstige factor die de mechanische eigenschappen van titanium beïnvloedt. De verandering in het waterstofgehalte van de las heeft de grootste invloed op de impactprestaties van de las. De belangrijkste reden is dat de toename van de hoeveelheid waterstofbom in de las de hoeveelheid schilfers of naalden-zoals TiH2 die in de las wordt neergeslagen, vergroot. TiH2 heeft een zeer lage sterkte, waardoor de impactprestaties van de las aanzienlijk worden verminderd. Let op het gebruik van elektrodes of draad met een laag-waterstofgehalte tijdens het lassen.

1.2. De invloed van zuurstof. Zuurstof heeft een hoge oplosbaarheid in beide fasen van titanium, en kan interstitiële vaste oplossingsfasen vormen, waardoor ernstige vervorming van de roosterfase ontstaat, resulterend in verhoogde hardheid en sterkte van titanium en titaniumlegeringen, maar een significante afname van de plasticiteit. Om de prestaties van lasverbindingen te garanderen, moet naast het voorkomen van oxidatie van de lasnaad en de laswarmte-zone tijdens het lasproces ook het zuurstofgehalte in het basismetaal en de lasdraad worden beperkt.

1.3. De invloed van stikstof. Bij een hoge temperatuur boven de 700 graden reageren stikstof en titanium heftig en vormen broos en hard titaniumnitride (TiN), en de mate van roostervervorming veroorzaakt door de vorming van een interstitiële vaste oplossing tussen stikstof en titanium is ernstiger dan die veroorzaakt door zuurstofabsorptie. Daarom is stikstof belangrijker dan zuurstof bij het verbeteren van de treksterkte en hardheid van lassen van titanium en titaniumlegeringen, en het verminderen van de plastische eigenschappen van lassen.

1.4. De invloed van koolstof. Koolstof is ook een veel voorkomende onzuiverheid in titanium en titaniumlegeringen. Experimenten tonen aan dat wanneer het koolstofgehalte 0,13% is, de koolstof diep in titanium zit, de lassterkte wordt verbeterd en de plasticiteit wordt verminderd, maar deze is niet zo sterk als zuurstof en stikstof. Wanneer het koolstofgehalte van de las echter verder wordt verhoogd, ziet de las er net-uit als TiC, waarvan de hoeveelheid toeneemt met de toename van het koolstofgehalte, zodat de plasticiteit van de las scherp afneemt en er onder invloed van lasspanning scheuren kunnen ontstaan. Daarom mag het koolstofgehalte van het basismetaal van titanium en titaniumlegering niet hoger zijn dan 0,1%, en het koolstofgehalte van de las mag het koolstofgehalte van het basismetaal niet overschrijden.

2. Probleem met scheurtjes in lasverbindingen

Bij het lassen van titanium en titaniumlegeringen kunnen koude scheuren ontstaan ​​in de door hitte{0}}beïnvloede zone, die wordt gekenmerkt door scheuren die enkele uren of langer na het lassen ontstaan, ook wel vertraagde scheuren genoemd. Uit onderzoek is gebleken dat dit soort scheuren verband houden met de diffusie van waterstof tijdens het lasproces. Tijdens het lasproces diffundeert waterstof van het smeltbad met hoge temperatuur naar de door hitte-beïnvloede zone met lagere temperatuur. De toename van het waterstofgehalte verhoogt de hoeveelheid TiH2 die in deze zone wordt neergeslagen, waardoor de brosheid van de door de hitte-beïnvloede zone toeneemt. Bovendien veroorzaakt de volume-expansie tijdens het neerslaan van hydriden grotere structurele spanningen. , Gekoppeld aan de diffusie en accumulatie van waterstofatomen naar de delen met hoge spanning- in de regio, resulterend in de vorming van scheuren. De methode om dit soort vertraagde scheurvorming te voorkomen is voornamelijk het verminderen van de waterstofbron in de lasverbinding en het uitvoeren van een vacuümgloeibehandeling indien nodig.

3. Keuze van de lasmethode

GR2 titanium buis en buisplaat zijn ontworpen met sterkte-uitbreiding en afgedicht lassen. Bij het lassen van titanium en titaniumlegeringen, wanneer de temperatuur tussen 500 graden en 700 graden ligt, is het gemakkelijk om zuurstof, waterstof en stikstof in de lucht te absorberen, wat de laskwaliteit ernstig beïnvloedt. De boog van argonbooglassen wordt beschermd en gekoeld door de argongasstroom, de boogwarmte is relatief geconcentreerd, de stroomdichtheid is hoog, de door hitte beïnvloede zone is klein en de laskwaliteit is hoog. Vanwege de speciale fysische en chemische eigenschappen van titanium, gecombineerd met de apparatuur van ons bedrijf en de omgevingsomstandigheden, gebruiken we deze keer automatisch wolfraam-argonbooglassen voor het lassen van de titanium warmtewisselaarbuis en de buisplaat.

4. Inspectie van de monsterplaat

Visuele inspectie. Het oppervlak van de las en de hitte-zone moet 100% worden geïnspecteerd met een vergrootglas dat tien keer zo groot is. De resultaten van visuele inspectie en niet-destructief onderzoek mogen geen gebreken vertonen, zoals scheuren, niet-gefuseerde materialen, poriën, ondersnijdingen, boogkraters, insluitsels en spatten. Er mogen geen defecten buiten de las aanwezig zijn. Er zijn boogpunten. Er mag geen geoxideerde kleur op het oppervlak aanwezig zijn (alleen zilverwit en lichtgeel zijn toegestaan). Na inspectie werden er geen scheuren, poriën, gebrek aan versmelting en andere defecten gevonden op het oppervlak van de las, de oppervlaktekleur was zilver-wit en de uiterlijkinspectie was gekwalificeerd.

5. Afgesloten lasruimte

Vanwege de bijzondere aard van titanium mag de invloed van windsnelheid, temperatuur, vochtigheid, stof en andere omgevingsfactoren op de laskwaliteit niet worden onderschat. Om de lasomgeving te garanderen, hebben we een afgesloten lasruimte van 30 m2 (5 x 6 m) gebouwd die relatief geïsoleerd is van de buitenwereld. Houd de temperatuur rond de 25 graden en de relatieve vochtigheid minder dan 60%. De laskwalificatie van het proefstuk en het lassen van het product worden uitgevoerd in deze wind{9}}- en stofdichte- afgesloten ruimte. (1) Airconditioners, luchtontvochtigers, stofzuigers en afzuigventilatoren moeten in de afgesloten ruimte worden geïnstalleerd. Het binnenlicht moet voldoende zijn en de grond moet vlak, schoon en schoon zijn; (2) In de afgesloten ruimte moeten brandpreventiemaatregelen en veilige doorgangen in acht worden genomen; (3) Lassers tijdens het lassen Draag schone werkkleding en draag ontvettende handschoenen van puur polyester.

6. Basisvereisten voor mensen, machines en materialen bij het lassen

6.1. Personeelsvereisten. (1) Lastechnici, laskwaliteitsinspecteurs en lasinspectie- en testpersoneel moeten over overeenkomstige kwalificaties beschikken; (2) Alle lassers die deelnemen aan lassen moeten de theorie en praktische werking van het mobiel lassen van titanium en titaniumlegeringen van welke kwaliteit dan ook doorlopen. Alleen na vaardigheidstraining en gekwalificeerde examens kan het lassen van titanium warmtewisselaarbuizen en buisplaten worden uitgevoerd. En moeten de volgende basiskennis beheersen: a. Basiskennis van titaniummetaalmaterialen; B. Basiskennis van lasmaterialen (argon) en het gebruik ervan; C. Basiskennis van het lasproces en professionele kennis van titaniumlassen; D. Veelvoorkomende oorzaken, gevaren, preventie- en behandelingsmaatregelen van lasfouten; e. Basiskennis van de typen, het gebruik en het onderhoud van buisplaatlasapparatuur en meetinstrumenten.

6.2. Vereisten voor automatische wolfraam-argonbooglasmachine voor buisplaten. (1) De boogkarakteristiek is stabiel; (2) De huidige aanpassing is flexibel en handig, en heeft een goede procesherhaalbaarheid; (3) De mechanische actuator is flexibel in gebruik en eenvoudig te installeren; (4) Het beschikt over geavanceerde luchttoevoer, vertraagde luchtstop, puls, contactloze boogontsteking en stroomdempingsfunctie.

7. Voorbereiding vóór het lassen van buisplaten

(1) Buis-plaatlassers moeten de lasprocesvoorschriften strikt volgen; (2) De opening tussen de maat van de middelste positioneringsstaaf van de lasser en de binnendiameter van het geëxpandeerde buisgat is 0,1 ~ 0,15 mm, en het lasproces trilt niet; (3) Vorm van verwerking van wolfraamelektroden, vorm van lasverbinding, instelling van wolfraamelektrode. (4) Bij het installeren van de wolfraamelektrode moet de wolfraamelektrode zich in het midden van het mondstuk van het laspistool bevinden en mag hij niet scheef staan; (5) Let bij het lassen altijd op de vorm van de punt van de wolfraamstaaf. Als de punt van de wolfraamelektrode rond wordt, verandert de richting van de boog. De lasnaad is niet glad en vertoont bramen, en de wolfraamelektrode moet op dit moment worden vervangen; (6) Het is ten strengste verboden om de buis uit te zetten of af te snijden tijdens het lassen aan de ene kant en de andere kant om de laskwaliteit te garanderen. Bij dubbelzijdig lassen is het niet toegestaan ​​om tegelijkertijd een titanium buis te lassen. (7) Bij het lassen moet spronglassen worden gebruikt en het lassen moet rij voor rij van onder naar boven gebeuren. (8) Het oppervlak van de las moet uniform en mooi zijn en op vis-schaal lijken. De lasversterking mag niet groter zijn dan 0,5 mm en de lasbreedte moet 2-2,5 mm zijn; (9) Het oppervlak van de las mag geen gebreken vertonen zoals scheuren, poriën, gebrek aan versmelting en offset; (10) Het oppervlak van de las moet zilverkleurig zijn. Wit of lichtgeel, paars, blauw, grijs etc. zijn niet toegestaan.

8. Niet-destructief testen van het lasoppervlak van buisplaten

Nadat het lasoppervlak de visuele inspectie heeft doorstaan, moet de kleurinspectie worden uitgevoerd.

9. hydrostatische test

Nadat het niet-destructieve onderzoek aan de kwaliteitseisen voldoet, wordt de montage uitgevoerd. Nadat de montage is voltooid, wordt de hydraulische test uitgevoerd. Bij de hydraulische test blijkt de las van de warmtewisselaarbuis en de buisplaat niet te lekken.

Titaniumlassen in warmtewisselaar

Titaniumlasproducten worden veel gebruikt in warmtewisselaars vanwege hun uitstekende corrosieweerstand, hoge sterkte-tot-gewichtsverhouding en het vermogen om hoge temperaturen te weerstaan. Hier zijn enkele voorbeelden:

1. Titaniumbuizen: Titaniumbuizen worden vaak gebruikt in warmtewisselaars vanwege hun uitstekende corrosieweerstand, zelfs in zeer agressieve omgevingen. De hoge sterkte-tot-gewichtsverhouding van titanium maakt het ook tot een ideaal materiaal voor gebruik in warmtewisselaarbuizen.

2. Titaniumplaten: Titaniumplaten worden gebruikt in platenwarmtewisselaars, dit zijn zeer efficiënte warmtewisselaars die een reeks dunne, gegolfde platen gebruiken om warmte tussen twee vloeistoffen over te dragen. De golvingen in de platen vergroten het oppervlak, wat het warmteoverdrachtsproces verbetert.

3. Titaniumlassen: Titaniumlassen worden gebruikt om de verschillende componenten van een warmtewisselaar met elkaar te verbinden, inclusief de buizen, platen en fittingen. De gespecialiseerde lastechnieken die worden gebruikt om titanium te lassen, garanderen de integriteit van de las en de corrosieweerstand van de verbinding.

4. Titanium fittingen: Titanium fittingen worden gebruikt om de verschillende componenten van een warmtewisselaar met elkaar te verbinden, inclusief de buizen en platen. De corrosieweerstand van titanium garandeert de duurzaamheid en levensduur van de fittingen, zelfs in zeer corrosieve omgevingen.

Populaire tags: