Az elmúlt években a gazdaság fejlődésével, különösen a reformok folyamatos elmélyítésével és{0}}nyitásával Kína gazdasági felépítése óriási előrelépést tett. Ugyanakkor Kína jelentős előrelépést tett a hegesztéstechnika, például a csővezetékek terén is. A titánhegesztés viszonylag gyakori hegesztési mód. A titánhegesztés során a hegesztés minőségének megfelelő ellenőrzése nagyon fontos hatással van a titán varrat színére. A titán hegesztési varrat színének intuitív jellege miatt nagy jelentőséggel bír a titán varrat színe és a hegesztés minősége közötti kapcsolat kutatása. Ez a cikk ötvözi a szerző több éves kutatását és a titánhegesztés minőség-ellenőrzése és folyamata terén szerzett gyakorlati tapasztalatait, és a hegesztés minősége és a titán hegesztési varrat színe közötti kapcsolatot tárja fel, abban a reményben, hogy hozzájárulhat az ezen a területen végzett kutatásokhoz.
1. Titán és titánötvözet csővarratok színváltozásai és a hibaképződés mechanizmusa
A titán és titánötvözet csőhegesztések hibái és mechanizmusai a következők: A titáncsőhegesztés során az argon ívhegesztőpisztoly által kialakított argongáz védőréteg csak a levegő káros hatásaitól tudja megvédeni a varratmedencét, de nem nyújt védelmet a már megszilárdult varratoknak és a közeli magas hőmérsékletű területeknek. Ebben az állapotban a titáncső hegesztési varratok és a környező területek még mindig erősen képesek a levegő nitrogén- és oxigénfelvételére. Az oxigén abszorpciója 400 fokon, a nitrogén abszorpciója 600 fokon kezdődik, miközben a levegő nagy mennyiségű nitrogént és oxigént tartalmaz.
Az oxidáció fokozatos növekedésével a titáncső varrat színe megváltozik, és a varrat plaszticitása a következő minta szerint csökken: ezüst-fehér (nincs oxidáció), aranysárga (TiO, enyhe oxidáció, 250 fok körül következik be, amikor a titán elkezdi felvenni a hidrogént), kék (enyhén oxidáció (Ti2O3 erősebb, O)).
2. A titán hegesztés minősége a titán hegesztési felület színe alapján ítélhető meg.
A varrat színének mélyülésével, azaz a varrat oxidációs fokának növekedésével a varrat keménysége is nő. A szakértői kísérletekben végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy a titán keménységének növekedésével a hegesztési varratban lévő káros anyagok, például oxigén és nitrogén mennyisége is megnő, ami nagymértékben rontja a varrat minőségét.
A titán hegeszthetősége szorosan összefügg kémiai és fizikai tulajdonságaival. A legfontosabb azonban az, hogy magas hőmérsékleten a titán nagy reakcióképessége érzékenysé teszi a levegőből származó szennyeződésekre. Melegítés közben szemcséi kitágulnak, a hegesztett kötés lehűlésekor rideg fázisokat képezhet. A titán olvadáspontja nagyon magas, eléri az 1668±10 fokot, ami több energiát igényel, mint az acél hegesztése. Ugyanakkor a titán kémiailag reaktívabb; könnyebben reagál oxigénnel és hidrogénnel, mint az acél, 600 fok felett pedig gyorsan reagál. Még 100 fokon is nagy mennyiségű hidrogént és oxigént abszorbeál, a hidrogén oldhatósága több tízezerszer nagyobb, mint az acélé, így titán-hidridet képez, és jelentősen csökkenti a szívósságát. A gázszennyeződések növelik a hidegrepedésre és a késleltetett repedésekre való hajlamot, és növelik a bevágásérzékenységet. Ezért a hegesztéshez használt argon tisztasága nem lehet alacsonyabb 99,99%-nál, a páratartalom nem haladhatja meg a 0,039%-ot, és a hidrogéntartalom a hegesztőhuzalban nem lehet 0,002% alatti.
A titán hővezető képessége fele az acélénak. 882 fokon alfa-béta fázisú átalakuláson megy keresztül. Magasabb hőmérsékleten a béta szemcsék hirtelen nőnek, és a teljesítmény jelentősen romlik. Ezért szigorúan ellenőrizni kell a hőmérsékletet, különösen a magas hőmérsékleten való tartózkodási időt a hegesztési hőciklus alatt. A titán hegesztésekor nincs probléma a forró repedésekkel vagy a szemcseközi repedésekkel, de a porozitás problémát jelent, különösen alfa-béta ötvözetek hegesztésekor.
