Проволока титановая сварочная: технические характеристики и применение
Сварочная титановая проволока присадочный материал для аргонодуговой сварки (TIG) и плазменной сварки конструкций из технического титана и его коррозионностойких сплавов. Поставляется в бухтах, на катушках и в отрезках, с поверхностью после травления или механической зачистки. Химический состав регламентируется ГОСТ 27265-87, механические свойства требованиями к сварным соединениям в соответствии с ГОСТ 6996-66.
Классификация и марки
Присадочная проволока подбирается под основной металл с учётом требуемого уровня прочности, пластичности и коррозионной стойкости сварного шва. Для ответственных узлов авиационной и химической техники применяются марки с пониженным содержанием газовых примесей (кислорода, азота, водорода).
- ВТ1-00св технический титан с минимальным содержанием примесей, для сварки ёмкостей и трубопроводов, работающих в агрессивных средах;
- ВТ1-0св универсальная марка для конструкций общего назначения, теплообменного оборудования и корпусных деталей;
- ОТ4-1св сплав с алюминием и ванадием, для сварки изделий, эксплуатируемых при температурах до 400 C;
- ВТ20св высокопрочный сплав для силовых элементов авиационных конструкций и судостроения;
- ПТ-7Мсв палладированный сплав, стойкий к щелевой коррозии в горячих хлоридных растворах.
Геометрические параметры и допуски
Диаметр проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемых кромок и режима сварки. Для корневых проходов при сварке труб применяются диаметры от 1,2 до 2,0 мм, для заполняющих слоёв многослойных швов от 2,0 до 3,0 мм. Предельные отклонения по диаметру составляют от 0,05 до 0,10 мм в зависимости от типоразмера.
Поверхность проволоки не должна содержать окалины, заусенцев, расслоений и следов смазки. Допускается лёгкая цветность побежалости после отжига. Овальность не превышает половины поля допуска на диаметр. Проволока поставляется в мотках массой от 5 до 40 кг, намотанных без перепутывания витков.
Технология сварки и защита шва
Титан в интервале температур от 400 до 600 C активно поглощает кислород, азот и водород, что приводит к охрупчиванию металла шва. Поэтому сварка выполняется в среде аргона высокой чистоты (не ниже 99,98 %) с подачей защитного газа в зону дуги и на остывающий участок шва. Для обратной стороны шва применяется поддув аргона в полость изделия или съёмные газовые камеры.
Рекомендуемые режимы TIG-сварки для проволоки диаметром 2,0 мм: сила тока от 90 до 140 А, напряжение дуги от 10 до 14 В, расход аргона от 8 до 12 л/мин. Скорость подачи присадочной проволоки согласуется со скоростью сварки для обеспечения равномерного формирования валика.
Механические свойства сварных соединений
Прочность сварного шва при правильно подобранной проволоке и соблюдении режимов достигает 90100 % прочности основного металла. Угол загиба сварного соединения для технического титана составляет не менее 60 градусов. Твёрдость в зоне термического влияния не должна превышать твёрдость основного металла более чем на 1520 единиц HV.
| Марка | Диаметр, мм | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ВТ1-00св | от 1,2 до 3,0 | от 295 до 345 | от 20 до 25 | Химическое машиностроение |
| ВТ1-0св | от 1,0 до 4,0 | от 345 до 440 | от 15 до 20 | Теплообменное оборудование |
| ОТ4-1св | от 1,2 до 3,0 | от 590 до 685 | от 12 до 16 | Авиастроение, судостроение |
| ВТ20св | от 1,6 до 3,0 | от 885 до 980 | от 8 до 10 | Силовые элементы планера |
Области применения
Сварочная титановая проволока востребована в отраслях, где требуется сочетание высокой удельной прочности, коррозионной стойкости и биосовместимости. Основные потребители предприятия химической, нефтегазовой, авиационной и медицинской промышленности.
- Сварка корпусов реакторов, теплообменников и колонн в производстве минеральных удобрений;
- Изготовление трубопроводов для транспортировки агрессивных сред в целлюлозно-бумажной отрасли;
- Ремонт и восстановление деталей авиационных двигателей и планера;
- Производство имплантатов и хирургического инструмента в медицинской технике;
- Сварка элементов морских опреснительных установок и судовых систем.
Условия хранения и транспортировки
Проволока хранится в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 60 %. Бухты и катушки защищаются от механических повреждений и загрязнений. Перед использованием проволоку рекомендуется протереть чистой ветошью, смоченной ацетоном, для удаления возможных следов конденсата и органических загрязнений.
Вопросы и ответы (FAQ)
Какой диаметр проволоки выбрать для сварки листов толщиной 4 мм?
Для листов толщиной от 3 до 5 мм применяется проволока диаметром от 1,6 до 2,0 мм. При этом сила тока устанавливается в диапазоне от 100 до 160 А в зависимости от пространственного положения шва.
Чем отличается проволока ВТ1-0св от ВТ1-00св?
Марка ВТ1-00св содержит меньше примесей: кислорода не более 0,06 %, азота не более 0,04 %. Это обеспечивает более высокую пластичность шва, что критично для сварки тонкостенных труб и аппаратов, работающих под давлением.
Требуется ли предварительный подогрев перед сваркой титана?
Предварительный подогрев не требуется и даже нежелателен для большинства конструкций. Исключение составляют толстостенные узлы при температуре окружающей среды ниже 5 C, где допускается местный подогрев до 150 C для удаления конденсата.
Как проверить качество сварного шва после сварки?
Контроль включает визуальный осмотр на наличие пор и трещин, цветной контроль для выявления поверхностных дефектов, а также механические испытания образцов на растяжение и загиб. Для ответственных изделий применяется ультразвуковая дефектоскопия.
