1. Gasverschmutzung　

(1) Treffen Sie vor dem Schweißen Vorbereitungen. Reinigen Sie die Schweißoberfläche gründlich, um das Eindringen von Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff zu verhindern.　

(2) Zur Steuerung des Gasflusses wird ein genauer Argon-Gasdurchflussmesser ausgewählt. Die Gasdurchflussrate wird so gewählt, dass eine gute Schutzwirkung erzielt wird. Die Durchflussrate des Argons hat einen erheblichen Einfluss auf den Schutz. Bei zu hoher Durchflussrate kann keine stabile Luftstromschicht gebildet werden. Im Gegenteil, in der Schutzzone bildet sich eine turbulente Strömung, die das schädliche Gas in das Schmelzbad eintauchen lässt und die Schweißoberfläche anfällig für Mikrorisse macht. Aufgrund eines zu geringen Luftstroms ist der Schutz nicht vorhanden und die Schutzwirkung kann nicht erreicht werden. Wenn der Argongasfluss in der Abschleppabdeckung unzureichend ist, weisen die Schweißnähte unterschiedliche Oxidationsfarben auf.

(3) Schweißschutz verstärken. Während des Schweißens darf das Ende des Schweißdrahtes nicht aus der Argongas-Schutzzone entfernt werden. Wenn der Lichtbogen unterbrochen und die Schweißnaht geschlossen wird, muss der Argonschutz fortgesetzt werden, bis die Schweißnaht und das Metall in der Wärmeeinflusszone auf unter 100 °C abgekühlt sind.

　2. Problem mit Rissen in der Schweißnaht

　Beim Titanschweißen ist die Möglichkeit der Bildung von Heißrissen in Schweißnähten sehr gering. Dies liegt daran, dass Titan und Titanlegierungen Verunreinigungen wie S, P und C enthalten und sich daher S und P bilden. Niedrig schmelzendes Eutektikum an den Korngrenzen ist schwierig. In Kombination mit einem engen Temperaturbereich zur effektiven Kristallisation ist die Schrumpfung bei der Erstarrung von Titan und Titanlegierungen gering und das Schweißmetall bildet keine Heißrisse.

　Beim Titanschweißen können in der Wärmeeinflusszone Kaltrisse auftreten. Diese Risse treten typischerweise mehrere Stunden oder sogar noch später nach dem Schweißen auf. Die Ergebnisse zeigen, dass die Risse hauptsächlich durch den Einfluss von Kohlenstoff und Wasserstoff sowie die schnelle Abkühlungsrate verursacht werden. Diese Art von verzögerten Rissen lässt sich hauptsächlich dadurch verhindern, dass die Wasserstoff- und Kohlenstoffquelle in der Schweißverbindung reduziert wird und der Schweißbereich vor dem Schweißen geschützt und gereinigt wird, um eine Kontamination mit schädlichen Verunreinigungen zu verhindern.

Zweitens sollte die Temperatur zwischen den Schichten streng kontrolliert werden. Unter der Voraussetzung einer guten Verschmelzung wird die Verschmelzungsrate durch möglichst geringe Wärmezufuhr reduziert.

Anpassen von Drähten mit kleinem Durchmesser mit niedrigem Schweißstrom, schmaler Raupentechnologie und schnellem Schweißen. Am besten regeln Sie die Abkühlungsrate auf etwa 100 °C/s.

3. Porosität in Schweißnähten

Porosität ist ein relativ leicht auftretender Defekt beim Schweißen von Titanplatten, der hauptsächlich durch die Einwirkung von Wasserstoff verursacht wird. Die Oberfläche der Platte und des Schweißmaterials ist nicht sauber, Wasser und Fett auf den Handschuhen des Bedieners, Sandkörner und Staubflug unter dem Winkelschleifer sind allesamt Wasserstoffquellen. Die Porosität des Schweißmetalls beeinflusst hauptsächlich die Dauerfestigkeit der Verbindung.　

Die technologischen Maßnahmen zur Verhinderung der Porenbildung sind wie folgt:　

(1) Das Neonschutzgas muss rein sein und seine Reinheit darf nicht weniger als 99,99 % betragen. Für die Atemwege müssen verstärkte Kunststoffschläuche verwendet werden, Gummischläuche dürfen nicht verwendet werden.

(2) Entfernen Sie gründlich Oxidöl und andere organische Stoffe von der Oberfläche der Schweißteile und der Schweißdrähte.

 (3) Das Schmelzbad wird durch einen guten Gasschutz geschützt, um die Durchflussrate und die Strömungsgeschwindigkeit des Argons zu steuern und so Turbulenzen zu verhindern und die Schutzwirkung zu beeinträchtigen.　　

(4) Durch die richtige Auswahl der Schweißprozessparameter kann die Verweilzeit des Schweißmetalls im Schweißbad erhöht werden, um Blasen entweichen zu lassen und Poren wirksam zu reduzieren.

(5) Beim Schweißen wird eine geringe Wärmezufuhr verwendet. Besser ist das gepulste Argonlichtbogenschweißen, da es nicht nur die Plastizität der Verbindung verbessert, Überhitzung und grobe Kristalle verringert und Verformungen reduziert, sondern auch die Schmelztiefe erhöht und die Porenbildung verringert.

　4. Vorbereitung vor dem Schweißen

　Die Titanschweißstelle sollte in einen separaten Bereich unterteilt werden. Laien dürfen diesen nicht betreten. Um den Bereich sauber zu halten, sollten alle Schweißer saubere Arbeitskleidung und Strickhandschuhe oder dünne Schaffellhandschuhe tragen. Baumwollhandschuhe dürfen nicht getragen werden. Beim Betreten des Schweißbehälters sollten die Schuhe bedeckt sein.

　Die Innen- und Außenflächen der Nut und ihre beiden Seiten im Umkreis von 50 mm sowie die Oberfläche des Schweißdrahtes müssen von Ölflecken gereinigt werden. Oxidationsfilme, Grate und Oberflächenfehler müssen mit einer feinen Feile, einer austenitischen Edelstahldrahtbürste, einem Fräser und anderen mechanischen Methoden entfernt werden. Die Reinigungswerkzeuge müssen speziell dafür vorgesehen und sauber gehalten werden. Nach der mechanischen Reinigung muss die Oberfläche vor dem Schweißen mit Aceton oder Ethanol ohne Schwefel entfettet werden. Die Verwendung chlorierter Lösungsmittel wie Trichlorethylen und Tetrachlorkohlenstoff ist verboten. Baumwollfasern dürfen nicht an der Nutoberfläche befestigt werden. Gemäß den technischen Anforderungen wurde vor dem Schweißen der „Ferrion“-Test in der Schweißumgebung durchgeführt und der „Eisenionen“-Verschmutzungstest wurde rund um die Schweißnaht durchgeführt und das Schweißen wurde erst nach Bestehen des Tests durchgeführt.

Die Qualität der Reinigung wirkt sich direkt auf das Auftreten von Schweißrissen aus. Wenn die Reinigungsqualität nicht gut ist, entsteht eine graue Saugschicht auf der Oberfläche des Grundmaterials und des Schweißdrahts, was zur Entstehung von Schweißrissen und Poren führt. Daher sollten beim Reinigen die folgenden Punkte beachtet werden:　

(1)  Verwenden Sie zuerst eine Beizlösung. Die Säurelotion bestand aus 2 % bis 4 % HF + 30 % bis 40 % HNO3 + H2O (Rand). Zum Schluss mit klarem Wasser abspülen und trockenföhnen. Vor dem Schweißen mit Aceton oder Alkohol schrubben.

(2)  Schweißdrähte müssen im Allgemeinen nach dem Beizen dehydriert und vor dem Schweißen mit Aceton entfettet werden.　

(3) Verwenden Sie keine Oxidentfettung.

(4) Tragen Sie beim Reinigen keine Gummihandschuhe, damit es nicht zu einer Reaktion des Gummis mit dem Entfettungslösungsmittel kommt, die die Schweißnaht porös macht.　

(5) Die Lötstelle nach der Reinigung

　Das Schweißen muss sofort beendet werden und sollte nicht für längere Zeit (im Allgemeinen nicht länger als 4 Stunden) ausgesetzt werden, da es sonst gemäß den vorherigen Schritten erneut gereinigt werden muss.

　Die beim Titanschweißen verwendete Schutzabdeckung ist sehr wichtig. Ein erfahrener Schweißer, ohne eine gute Schutzabdeckung, ist die Schweißnaht, selbst wenn sie wieder schön schweißt, nach dem Schweißen alle Oxidationsfarben aufweisen, immer noch nicht qualifiziert und wird Schrott.　

5. Betriebsgrundlagen des manuellen Argon-Wolfram-Lichtbogenschweißens von Titan　

1) Beim manuellen Argon-Lichtbogenschweißen sollte der Mindestwinkel zwischen Schweißdraht und Schweißteilen so weit wie möglich eingehalten werden (10–15 °). Der Schweißdraht wird sanft und gleichmäßig entlang der Vorderseite des Schmelzbads in das Schmelzbad eingeführt. Das Ende des Schweißdrahts darf die Argon-Schutzzone nicht verlassen.　

2) Während des Schweißens schwingt die Schweißpistole nicht seitlich. Wenn sie schwingen muss, sollte die Frequenz niedrig und die Schwingungsamplitude nicht zu groß sein, um den Argon-Schutz nicht zu beeinträchtigen.

3) Wenn der Lichtbogen unterbrochen und die Schweißnaht fertig ist, muss der Argongasschutz fortgesetzt werden, bis die Schweißnaht und das Metall in der Wärmeeinflusszone auf unter 100 °C abgekühlt sind. 　

4) Die Reinigungsqualität wirkt sich direkt auf das Auftreten von Schweißrissen aus. Bei schlechter Reinigungsqualität bildet sich auf der Oberfläche des Grundmaterials und des Schweißdrahtes eine grauweiße Saugschicht, die zur Entstehung von Schweißrissen und Poren führt.　

6. Auswahlgrundlage für Prozessparameter　　

1) Bei hohem Schweißstrom ist die Schweißung sehr glatt, aber die Körnung der Schweißnaht ist groß, die Leistung ist schlecht und es treten leicht große Restspannungen um die Schweißnaht herum auf. Daher muss die Obergrenze des Schweißstroms kontrolliert werden. Bei der Bestimmung des Stroms für die Kehlnaht der Abdeckplatte sollte der Schweißstrom nach dem ersten Selbstschmelzen und der zweiten Drahtzugabe 130–140 A betragen.　

2) Die Lichtbogenspannung ist eigentlich die Länge des Lichtbogens. Gewöhnliche Argon-Lichtbogenschweißgeräte haben keine Spannungsauswahltasten, daher sollte der Lichtbogen so kurz wie möglich sein, um die Lichtbogenspannung zwischen 14–16 V zu steuern.　

3) Titan hat beim Schweißen eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, daher sollten Strom und Geschwindigkeit gut aufeinander abgestimmt sein, da sonst die Verschmelzung nicht gut ist. Laut Test beträgt die Schweißgeschwindigkeit 160–170 mm/min, wenn der Schweißstrom 130–140 A beträgt.

4) Bestimmung der Argongasdurchflussrate　

Während des Schweißens muss die Titanschweißzone hinter dem Schweißbad im Umkreis von 100 mm (einschließlich der Schweißnaht und beider Seiten der Wärmeeinflusszone) in einer Argongas-Schutzatmosphäre abgekühlt werden, da sonst die Schweißnaht oxidiert und ihre Farbe ändert, was die Leistung beeinträchtigt. Nach Feldtests wurde die endgültige Durchflussrate des Argongases wie folgt bestimmt: 10–11 l/min für die Düse, 12–13 l/min für das Gehäuse und 3–5 l/min für die Rückseite.

5) Beim Argonlichtbogenschweißen von Titanplatten wird eine Gleichstrom-Argonlichtbogenschweißstromquelle mit absteigenden äußeren Eigenschaften und Hochfrequenz-Lichtbogenzündung verwendet. Die Wolfram-Außenteile sollten konisch geschliffen werden und es sollte ein horizontales Rotationsflachschweißen durchgeführt werden. Der Schweißbrenner sollte im Voraus mit Luft versorgt werden und die Stromdämpfungsvorrichtung und die Gasverzögerungsschutzvorrichtung sollten verwendet werden, wenn der Lichtbogen erlischt. Die Verzögerungszeit der Gasübertragung sollte nicht weniger als 15 Sekunden betragen, um Oxidation und Verschmutzung der Schweißnaht zu vermeiden.

　7. Montage

　Um Schweißverformungen zu reduzieren, muss vor dem Schweißen ein Positionsschweißen durchgeführt werden. Beim Positionsschweißen müssen dieselben Schweißmaterialien und Schweißverfahren wie beim formellen Schweißen verwendet werden, d. h. der Schweißdraht, die Schweißprozessparameter und die Gasschutzbedingungen müssen mit denen der Schweißverbindung übereinstimmen. Entfernen Sie vor dem Schweißen Oxidschichten, Fett, Feuchtigkeit, Rost usw. auf der Oberfläche des Schweißdrahts, der Nut und beiden Seiten innerhalb von 20 mm und lassen Sie das Schweißen von qualifizierten Schweißern durchführen. Das Positionsschweißen muss an der Basisschweißnaht durchgeführt werden, die Schweißnahtlänge muss 10–15 mm betragen, der Abstand muss 100–150 mm betragen und die Höhe darf 1/3 der Wandstärke nicht überschreiten. Abstand 0–1 mm und stumpfe Kante 0–1,0 mm.

　　Die Schweißnaht darf keine Defekte wie Risse, Poren, Schlackeneinschlüsse und Oxidationsverfärbungen aufweisen und muss bei Feststellung von Defekten rechtzeitig beseitigt werden.