Wichtige Punkte beim WIG-Schweißen von Rohren aus Titanlegierung

Titan reagiert bei Temperaturen über 400 Grad leicht mit Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff, was zu Schweißversprödung, Lunkern, Rissen und anderen Defekten führt. Aus diesem Grund müssen beim WIG-Schweißen strenge Prozesse eingehalten werden, die einen vollständigen -Prozess-Inertgasschutz, einen geringen Wärmeeintrag und eine saubere Konstruktion umfassen.

 

 

Das beste Verfahren hierfür ist das Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW/TIG) mit positiver Gleichstromelektrode (DCEP).Rohre aus Titanlegierung.

• Wandstärke kleiner oder gleich 3 mm: Vollständiges WIG-Schweißen
• Wandstärke > 3 mm: WIG-Rückseitenschweißen + MIG-Füllung und -Verschluss
• Streng verboten: Metall-Lichtbogenschweißen (SMAW), CO₂-Schutzgasschweißen, Autogenschweißen

 

Ausrüstungsanforderungen:

• Ausgestattet mit Hochfrequenz-Lichtbogenzündung, Stromdämpfung und verzögerter Gaszufuhr
• Verzögerte Gaszufuhrzeit Größer oder gleich 15 Sekunden
• Es werden Cer-Wolfram-Elektroden ausgewählt, deren Spitze zu einem 30-Grad-45-Grad-Kegel und einem Durchmesser von 1,0–3,0 mm geschliffen ist

 

 

1. Nutvorbereitung und Montage

• Üblicherweise wird eine V--Nut mit einem Winkel von 60–70 Grad und einer Grundfläche von 0,5–1,5 mm verwendet
• Montagespalt von 1,0–2,0 mm und Fluchtungsfehler kleiner oder gleich 10 % der Wandstärke
• Beim Heftschweißen muss das gleiche Verfahren angewendet werden, mit kurzen Schweißpunkten und angemessenem Schutz. Alle Mängel müssen abgeschliffen werden

 

2. Gründliche Reinigung

• Mechanische Reinigung: Oxidablagerungen mit Edelstahldrahtbürsten oder Schleifpapier entfernen
• Chemische Reinigung: Aceton-Entfettung → Beizen mit 5 % HF + 35 % HNO₃-Lösung → Spülen mit klarem Wasser → Trocknen
• Innerhalb von 2 Stunden vor dem Schweißen abgeschlossen; Öl, Wasserflecken und Staub sind strengstens verboten
• Die Bediener müssen saubere weiße Handschuhe tragen und dürfen die Rille nicht direkt berühren

 

3. Schweißumgebung

• Windgeschwindigkeit kleiner oder gleich 1,5 m/s; Windschutzmaßnahmen sind ein Muss
• Umgebungstemperatur größer oder gleich 5 Grad und relative Luftfeuchtigkeit kleiner oder gleich 60 %
• Lokales Vorheizen auf 50–100 Grad in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen; Das Vorheizen bei hoher-Temperatur ist verboten

 

 

Der Erfolg des Schweißens von Titanlegierungen hängt von einem umfassenden Argongasschutz ohne tote Winkel ab.

1. Anforderungen an Schutzgas

• Reinheit des Argons größer oder gleich 99,99 %, vorzugsweise 99,995 %
• Taupunkt kleiner oder gleich -40 Grad und Wassergehalt kleiner oder gleich 50 mg/m³

 

2. Dreifache Schutzkonfiguration

• Frontdüsenschutz: Durchflussrate von 8–15 l/min mit einer Düse mit großem -Durchmesser
• Argon-Füllschutz auf der Rückseite: Durchflussrate 5–10 l/min; Die beiden Seiten der Nut innerhalb von 150–300 mm müssen mit wasserlöslichem Papier abgedichtet werden
• Nachlaufender Schildschutz: Länge größer oder gleich 100 mm und Durchflussrate von 5–8 l/min, um die Hochtemperaturzone bis zur Abkühlung abzudecken

 

3. Schlüsselschutzoperationen

• Setzen Sie die Gaszufuhr nach dem Erlöschen des Lichtbogens fort, bis die Schweißtemperatur auf weniger als oder gleich 350 Grad gesunken ist, bevor Sie den Schweißbrenner bewegen
• Das Drahtende muss jederzeit im geschützten Bereich bleiben und darf nicht herausbewegt werden
• Zwischenlagentemperatur für mehrlagiges Schweißen Weniger als oder gleich 200 Grad; Es wird empfohlen, im kalten Zustand zu schweißen

 

 

1. Prinzip der geringen Wärmeeinbringung

• Niedriger Strom, kurzer Lichtbogen, hohe Schweißgeschwindigkeit und keine Brenneroszillation
• Steuerung der Wärmezufuhr: 6–35 kJ/cm
• Vermeiden Sie grobe Körnung und Kunststoffabfall

 

2. Typische Parameter (als Referenz)

• Durchmesser der Wolframelektrode: 1,6–2,4 mm
• Schweißstrom: 50–90 A zum Hinterschweißen, 80–140 A zum Füllschweißen
• Lichtbogenspannung: 10–15 V
• Schweißdraht: Homogen mit dem Grundmetall (ERTi-2/ERTi-4 für TA2/TC4 bzw.)

 

3. Betriebsspezifikationen

• Neigungswinkel des Schweißbrenners: 75 Grad –85 Grad; Neigungswinkel des Schweißdrahtes: 10 Grad –15 Grad
• Minimieren Sie seitliche Schwingungen des Schweißbrenners, um eine Beschädigung des Gasvorhangs zu vermeiden
• Das zufällige Zünden eines Lichtbogens auf der Grundmetalloberfläche ist verboten
• Füllen Sie den Krater während der Lichtbogenlöschung und nehmen Sie eine Stromdämpfung vor, um Lunker zu verhindern

 

 

• Silberweiß ist die optimale Schweißnahtfarbe; Je dunkler die Farbe, desto schlechter ist die Schutzwirkung:
• Silberweiß: Qualifiziert
• Hellgelb: Qualifiziert
• Dunkelblau: Leichte Oxidation, verwendbar
• Grau/Grauweiß: Starke Oxidation, muss abgeplatzt und neu geschweißt werden

 

 

Oxidationsversprödung

• Ursachen: Schutzversagen, zu hohe Temperatur
• Gegenmaßnahmen: Dreifachschutz verstärken, verzögerte Gaszufuhr einführen, Zwischenpasstemperatur streng kontrollieren

Lunker

• Ursachen: Ölverschmutzung, Feuchtigkeit, unreines Argon, falsche Durchflussrate
• Gegenmaßnahmen: Gründliche Reinigung, hoch{0}reines Argon verwenden, kurzen Lichtbogen beibehalten, angemessene Durchflussrate einstellen

Kälterisse/Plastizitätsabfall

• Ursachen: Wasserstoffversprödung, grobe Körnung
• Gegenmaßnahmen: Wasserstoffquellen streng kontrollieren, geringe Wärmezufuhr anwenden, bei Bedarf Spannungsarmglühen durchführen

 

 

• Sichtprüfung: Keine Risse, Lunker, Grübchen oder Oxidation auf der Schweißoberfläche
• Farbeindringprüfung (PT) und Durchstrahlungsprüfung (RT)
• Stark oxidierte Stellen abschleifen und ggf. Reparaturschweißungen durchführen
• Um die Plastizität und Stabilität zu verbessern, kann an Schlüsselkomponenten ein Vakuumglühen durchgeführt werden

 

 

Ruihang Elaborate Material Co., Ltd. bietet qualitativ hochwertige Produkte aus Titan und Titanlegierungen. Unsere strengen Schweißprozesse stellen sicher, dass wir die Anforderungen unserer Kunden vollständig erfüllen. Für weitere Informationen kontaktieren Sie uns bitte per E-Mail:Sam.Rui@bjrh-titanium.com