Титановая проволока СПТ-2: технические характеристики и области применения
Титановая проволока СПТ-2 — продукция из технически чистого титана марки ВТ1-00, выпускаемая по ТУ 95.1686-89 в отожжённом состоянии. Аббревиатура «СПТ» обозначает «сварочная проволока титановая», цифра «2» указывает на условный диаметр в миллиметрах. Фактический сортамент охватывает диапазон 1,0–7,0 мм с шагом, регламентированным нормативной документацией. Проволока поставляется в мотках массой до 20 кг либо на катушках, обеспечивающих непрерывную подачу в сварочные полуавтоматы.
Химический состав соответствует титану ВТ1-00: содержание титана — не менее 99,24 %, примеси железа — до 0,25 %, кислорода — до 0,12 %, азота — до 0,04 %, углерода — до 0,07 %, водорода — до 0,010 %. Суммарная доля прочих примесей не превышает 0,30 %. Именно ограничение по кислороду и азоту определяет стабильность механических свойств и стойкость сварного шва к хрупкому разрушению.
Механические и технологические параметры
Отожжённая проволока СПТ-2 демонстрирует предел прочности 370–550 МПа, относительное удлинение — не менее 20 %, твёрдость по Бринеллю — 120–160 HB. Плотность материала — 4,505 г/см, температура плавления — 1668 C. Проволока сохраняет пластичность при температурах до –253 C и устойчива к окислению на воздухе до 400 C с образованием защитной оксидной плёнки.
Поверхность проволоки проходит травление и механическую зачистку, обеспечивающие отсутствие окалины, закатов и следов смазки. Остаточная кривизна после размотки не превышает нормируемых значений, что критично для стабильного токоподвода в горелках автоматических установок.
Сортамент и допустимые отклонения
| Диаметр, мм | Предельное отклонение, мм | Площадь сечения, мм | Масса 1 м, г | Разрывное усилие, Н |
|---|---|---|---|---|
| 1,0 | –0,06 | 0,785 | 3,54 | 290–430 |
| 2,0 | –0,08 | 3,14 | 14,15 | 1160–1730 |
| 3,0 | –0,10 | 7,07 | 31,85 | 2620–3890 |
| 4,0 | –0,12 | 12,56 | 56,60 | 4650–6910 |
| 5,0 | –0,15 | 19,63 | 88,44 | 7260–10800 |
| 6,0 | –0,20 | 28,27 | 127,36 | 10460–15550 |
Технология сварки и подготовка кромок
Проволока СПТ-2 применяется при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом (TIG) и при автоматической сварке плавящимся электродом (MIG) в среде аргона высшего сорта. Защитная атмосфера — аргон по ГОСТ 10157 либо гелий-аргоновая смесь. Расход защитного газа при сварке в нижнем положении — 8–12 л/мин, при сварке в потолочном положении — до 18 л/мин.
Кромки деталей перед сваркой обезжиривают ацетоном или спиртом-ректификатом и зачищают до металлического блеска. Сварочная ванна защищается газовой линзой; для ответственных соединений применяется поддув аргона с обратной стороны шва. Температура подогрева основного металла не превышает 250 C, межпроходная температура ограничивается 200 C во избежание роста зерна.
Области применения
- Изготовление тонкостенных теплообменников и конденсаторов на нефтехимических производствах.
- Сварка трубопроводов систем охлаждения энергетических установок и ГТУ.
- Монтаж реакторов, автоклавов и ёмкостного оборудования в агрессивных средах.
- Соединение деталей авиационных двигателей и узлов планера из титановых сплавов ВТ1-0, ОТ4.
- Ремонт и изготовление протезно-ортопедических конструкций и медицинского инструмента.
- Сварка обшивок морских судов и подводной техники, работающих в морской воде.
Условия эксплуатации сварных соединений
Швы, выполненные проволокой СПТ-2, сохраняют работоспособность в морской воде, хлоридных и окислительных средах, органических кислотах средней концентрации. Коррозионная стойкость обеспечивается плотной оксидной плёнкой TiO, формирующейся на поверхности. Соединения выдерживают циклические нагрузки при амплитуде напряжений до 120 МПа и вибрационное нагружение в диапазоне 20–200 Гц.
При эксплуатации в интервале 400–550 C наблюдается интенсивное газонасыщение поверхностного слоя, поэтому для длительной работы при высоких температурах узел защищают инертным газом или вакуумной средой. В криогенной технике сварные конструкции из СПТ-2 эксплуатируются до –196 C без потери пластичности.
Вопросы и ответы
Из какого сплава изготовлена проволока СПТ-2?
Проволока СПТ-2 изготовлена из технически чистого титана марки ВТ1-00 с содержанием титана не менее 99,24 % и ограниченным количеством примесей железа, кислорода, азота и водорода.
Какие диаметры поставляются в стандартном сортаменте?
Стандартный диапазон — от 1,0 до 7,0 мм. Наиболее востребованы диаметры 2,0; 3,0 и 4,0 мм для ручной и автоматической аргонодуговой сварки.
Какой защитный газ применяется при сварке проволокой СПТ-2?
Используется аргон высшего сорта по ГОСТ 10157 либо гелий-аргоновая смесь. Расход газа составляет 8–12 л/мин в нижнем положении и до 18 л/мин в потолочном.
Требуется ли термообработка сварного шва после сварки?
Для большинства конструкций термообработка не требуется. При сварке толстостенных деталей рекомендуется отжиг при 600–650 C для снятия остаточных напряжений.
При каких температурах сохраняется работоспособность соединений?
Сварные швы работоспособны от –196 C до 400 C. Выше 400 C требуется защита инертным газом или вакуумом из-за газонасыщения титана.
