كيفية لحام قرص التيتانيوم مزورة؟

تعد أقراص التيتانيوم المطروقة مطلوبة بشدة - بعد المكونات في مختلف الصناعات نظرًا لخصائصها الممتازة مثل نسبة القوة العالية إلى الوزن، ومقاومة التآكل، والتوافق الحيوي الجيد. باعتباري موردًا موثوقًا لأقراص التيتانيوم المطروقة، كثيرًا ما يتم سؤالي عن عملية اللحام لهذه الأقراص. في هذه المدونة سوف أشارككم بالتفصيل كيفية لحام قرص مصنوع من التيتانيوم.

فهم درجات التيتانيوم للأقراص المزورة

قبل الغوص في عملية اللحام، من المهم فهم الدرجات المختلفة لأقراص التيتانيوم المطروقة. نحن نقدمقرص تزوير التيتانيوم Gr1,قرص تزوير التيتانيوم Gr2، وقرص تزوير التيتانيوم Gr5.

التيتانيوم من الدرجة الأولى هو الأكثر ليونة وليونة من درجات التيتانيوم النقي تجاريًا. إنه قابل للتشكيل بشكل كبير ولديه مقاومة ممتازة للتآكل، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات حيث تكون القابلية للتشكيل متطلبًا أساسيًا. يتمتع التيتانيوم من الدرجة الثانية بقوة أعلى قليلاً من الدرجة الأولى مع الحفاظ على قابلية تشكيل جيدة ومقاومة للتآكل. الدرجة 5، والمعروفة أيضًا باسم Ti - 6Al - 4V، هي سبيكة تجمع بين الألومنيوم والفاناديوم. إنه يوفر قوة عالية، وقابلية لحام جيدة، ويستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الفضائية والطبية وغيرها من التطبيقات عالية الأداء.

تحضيرات ما قبل اللحام

فحص المواد

قبل اللحام، افحص أقراص التيتانيوم المطروقة بعناية. التحقق من وجود أي عيوب سطحية مثل الشقوق أو الخدوش أو الشوائب. يمكن أن تؤدي هذه العيوب إلى مشاكل في اللحام وتؤثر على جودة اللحام النهائي. استخدم طرق الاختبار غير المدمرة مثل اختبار الموجات فوق الصوتية أو اختبار الاختراق للكشف عن العيوب الداخلية والسطحية على التوالي.

تنظيف

التيتانيوم حساس جدًا للملوثات مثل الزيت والشحوم والأوساخ والأكاسيد. يمكن لأي ملوثات موجودة على سطح الأقراص أن تسبب المسامية أو التشقق أو انخفاض مقاومة التآكل في اللحام. تنظيف الأسطح المراد لحامها جيداً باستخدام مذيب مناسب مثل الأسيتون أو كحول الأيزوبروبيل. بعد التنظيف، استخدم فرشاة سلكية من الفولاذ المقاوم للصدأ لإزالة أي أكاسيد متبقية. من المهم استخدام فرشاة مخصصة للتيتانيوم لتجنب التلوث المتبادل.

التصميم المشترك

يلعب التصميم المشترك دورًا مهمًا في عملية اللحام. تشتمل التصميمات المشتركة الشائعة لأقراص التيتانيوم المزورة على مفاصل بعقب ومفاصل حضنية ومفاصل على شكل حرف T. يعتمد اختيار تصميم الوصلة على متطلبات التطبيق وسمك الأقراص وطريقة اللحام. بالنسبة للمفاصل المؤخرة، تأكد من الملاءمة المناسبة مع فتحة جذر صغيرة وفجوة صغيرة. يمكن أن يؤدي المفصل المنحرف إلى توزيع غير متساوٍ للحرارة وسوء جودة اللحام.

طرق اللحام

لحام قوس غاز التنغستن (GTAW)

يعد لحام GTAW، المعروف أيضًا باسم لحام TIG (غاز التنغستن الخامل)، أحد أكثر الطرق شيوعًا المستخدمة في لحام أقراص التيتانيوم المطروقة. تستخدم هذه الطريقة قطبًا كهربائيًا من التنجستن غير قابل للاستهلاك لإنشاء قوس بين القطب وقطعة الشغل. يتم استخدام غاز خامل، عادة الأرجون، لحماية منطقة اللحام من التلوث الجوي.

• إعداد المعدات: اختر آلة لحام GTAW مناسبة ذات بداية عالية التردد لضمان استقرار القوس. استخدم قطبًا كهربائيًا من التنجستن أو التنجستن النقي اعتمادًا على تيار اللحام. اضبط تيار اللحام والجهد وسرعة السير المناسبة وفقًا لسمك الأقراص وتصميم الوصلة.
• التدريع الغاز: الأرجون هو غاز التدريع الأكثر استخدامًا لـ GTAW من التيتانيوم. يوفر حماية ممتازة ضد الأكسدة وامتصاص النيتروجين. تأكد من معدل تدفق كافٍ لغاز التدريع لتغطية منطقة اللحام بالكامل. في بعض الحالات، يمكن استخدام درع خلفي لحماية معدن اللحام الساخن أثناء تبريده.

لحام قوس البلازما (PAW)

PAW هو خيار آخر لحام أقراص التيتانيوم المزورة. إنه مشابه لـ GTAW ولكنه يستخدم قوسًا مقيصًا، مما يؤدي إلى مصدر حرارة أكثر تركيزًا وسرعات لحام أعلى.

• المزايا: يوفر PAW تحكمًا أفضل في مجموعة اللحام، واختراق أعلى، وتشويهًا أقل مقارنةً بـ GTAW. إنها مناسبة لحام أقراص التيتانيوم السميكة.
• معلمات العملية: اضبط معدل تدفق غاز البلازما وتيار اللحام وسرعة السير بعناية. غاز البلازما عادة ما يكون الأرجون، ويستخدم أيضًا غاز التدريع الثانوي لحماية منطقة اللحام.

عملية اللحام

بيئة اللحام

يجب أن يتم لحام التيتانيوم في بيئة نظيفة وخاضعة للرقابة. تجنب اللحام في المناطق ذات الرطوبة العالية أو الغبار أو تيارات الهواء القوية. يمكن استخدام كابينة اللحام لعزل منطقة اللحام والحفاظ على بيئة مستقرة.

بدء القوس

عند بدء القوس، استخدم بداية عالية التردد لمنع تلوث قطب التنغستن. بمجرد إنشاء القوس، حافظ على طول قوس ثابت. يمكن أن يسبب القوس الطويل الأكسدة والمسامية في اللحام، في حين أن القوس القصير يمكن أن يؤدي إلى تلوث القطب وسوء مظهر اللحام.

تقنية اللحام

حرك شعلة اللحام بسرعة ثابتة على طول المفصل. تجنب إيقاف القوس فجأة لأن ذلك قد يسبب تشققات الحفرة. استخدم تقنية النسيج إذا لزم الأمر لضمان الدمج والتوزيع المناسب لمعدن الحشو (إذا تم استخدامه). عند استخدام معدن الحشو، قم بتغذيته في الحافة الأمامية لحوض اللحام بمعدل موحد.

تبريد ما بعد اللحام

بعد اللحام، اترك اللحام يبرد ببطء. التبريد السريع يمكن أن يسبب الضغوط المتبقية والتشقق في اللحام. قم بتغطية منطقة اللحام ببطانية عازلة أو استخدم المعالجة الحرارية بعد اللحام للتحكم في معدل التبريد.

معالجة ما بعد اللحام

تقتيش

بعد اللحام، قم بفحص اللحام باستخدام طرق الاختبار غير المدمرة مثل التصوير الشعاعي، أو اختبار الموجات فوق الصوتية، أو الفحص البصري. التحقق من وجود أي عيوب في اللحام مثل المسامية أو الشقوق أو عدم الانصهار أو الاختراق غير الكامل. وفي حالة اكتشاف أي عيوب، يجب إصلاحها على الفور.

المعالجة الحرارية

اعتمادًا على متطلبات التطبيق، قد تكون المعالجة الحرارية بعد اللحام ضرورية. يمكن للمعالجة الحرارية تخفيف الضغوط المتبقية، وتحسين الخواص الميكانيكية للحام، وتعزيز مقاومة التآكل. يجب أن تتم عملية المعالجة الحرارية وفقًا لدرجة التيتانيوم المحددة وإجراءات اللحام.

التشطيب السطحي

قد تتطلب المنطقة الملحومة تشطيبًا سطحيًا لتحسين مظهرها ومقاومتها للتآكل. يمكن القيام بذلك عن طريق الطحن أو التلميع أو التخليل. يمكن للطحن إزالة أي معدن لحام زائد وتنعيم السطح، بينما يمكن للتخليل إزالة أي طبقات أكسيد وتحسين تشطيب السطح.

ضمان الجودة

تأهيل إجراءات اللحام

تطوير وتأهيل مواصفات إجراءات اللحام (WPS) لكل نوع من تصميم الأقراص والمفاصل المطروقة من التيتانيوم. يجب أن يتضمن WPS تفاصيل مثل طريقة اللحام، ومعلمات العملية، ومعالجات ما قبل وبعد اللحام، وإجراءات مراقبة الجودة. قم بإجراء اختبارات تأهيل إجراءات اللحام وفقًا للمعايير ذات الصلة مثل AWS D1.9 أو ISO 15614.

مؤهل اللحام

التأكد من أن عمال اللحام مؤهلين ومدربين على لحام التيتانيوم. يجب أن يكون لدى عمال اللحام فهم جيد لخصائص التيتانيوم وعملية اللحام ومتطلبات الجودة. ويجب أن تكون معتمدة وفقًا لقوانين ومعايير اللحام ذات الصلة.

خاتمة

يتطلب لحام أقراص التيتانيوم المزورة تخطيطًا دقيقًا وإعدادًا مناسبًا ومراقبة صارمة للجودة. باتباع الخطوات الموضحة في هذه المدونة، يمكنك تحقيق لحامات عالية الجودة ذات خصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة للتآكل. باعتبارنا موردًا لأقراص التيتانيوم المطروقة، فإننا ملتزمون بتوفير منتجات عالية الجودة ودعم فني لعملائنا. إذا كانت لديك أي أسئلة حول أقراص لحام التيتانيوم المطروقة أو كنت مهتمًا بشراء منتجاتنا، فلا تتردد في الاتصال بنا لمزيد من المناقشات والمشتريات.

مراجع

• AWS D1.9: مواصفات لحام الألومنيوم
• ISO 15614: مواصفات وتأهيل إجراءات اللحام للمواد المعدنية
• التيتانيوم: دليل فني، ASM الدولية