Uvod
Varjenje titanovih cevi je lahko težaven postopek, a če se izvede pravilno, lahko povzroči močan in trajen spoj. Titan je razmeroma nova kovina, ki se v inženirstvu in proizvodnji uporablja le nekaj desetletij, vendar je zaradi svojih edinstvenih lastnosti priljubljena izbira v več panogah, vključno z vesoljsko, medicinsko in avtomobilsko.
Lastnosti titana
Titan je lahka, močna in proti koroziji odporna kovina. Prav tako je nestrupen in nemagneten, zaradi česar je idealna izbira za medicinske vsadke in pripomočke. Vendar pa zaradi visokega tališča (približno 1688 stopinj ali 3066 stopinj F) varjenje titana predstavlja nekaj izzivov, ki jih je treba obravnavati.
Priprava zvarnega spoja
Preden začnete variti titanove cevi, je nujno, da spoj pravilno pripravite. Cevi morajo biti čiste in brez kakršne koli površinske kontaminacije, kot so umazanija, olje ali maščoba. To lahko dosežete z uporabo razmaščevalca ali topila za temeljito čiščenje površine.
Poleg čiščenja je treba cev tudi odrezati in pravilno namestiti, da se zagotovi tesen spoj. Morebitne vrzeli ali neporavnani robovi lahko povzročijo težave med varjenjem.
Izbira metode varjenja
Obstaja več načinov za varjenje titanovih cevi, od katerih ima vsak svoje prednosti in slabosti. Najpogostejši metodi sta varjenje z volframovim inertnim plinom (TIG) in varjenje s plinskim volframovim oblokom (GTAW).
Varjenje TIG za izdelavo obloka uporablja neporabno volframovo elektrodo, medtem ko GTAW uporablja potrošno volframovo elektrodo. Varjenje TIG je počasnejše od varjenja GTAW, vendar ustvari čistejši zvar z manj napakami.
Druga metoda za varjenje titanovih cevi je lasersko varjenje. Ta metoda uporablja visoko zmogljiv laserski žarek za taljenje kovine in spajanje obeh kosov. Lasersko varjenje je običajno hitrejše od varjenja TIG ali GTAW, vendar zahteva posebno opremo in strokovno znanje.
Postavitev varilne opreme
Ko je varilna metoda izbrana, je nujno potrebno pravilno nastaviti varilno opremo. To vključuje izbiro prave elektrode in zaščitnega plina ter nastavitev ustrezne amperaže in napetosti.
Elektroda, ki se uporablja pri varjenju TIG, mora biti izdelana iz čistega volframa ali volframove zlitine. Uporabljeni zaščitni plin mora biti argon ali helij ali kombinacija obeh. Pravilna amperaža in napetost se razlikujeta glede na debelino cevi, ki jo varite.
GTAW varjenje uporablja volframovo elektrodo z majhno količino kovinske zlitine, dodane na konico. To pomaga stabilizirati oblok in zmanjšati kontaminacijo. Uporabljeni zaščitni plin je običajno argon ali mešanica helija in argona.
Varjenje cevi
Pred začetkom varjenja je pomembno, da cev predgrejete, da zmanjšate morebitne toplotne šoke med varjenjem. Temperatura predgretja se lahko spreminja glede na debelino cevi in uporabljeno metodo varjenja.
Med varjenjem je pomembno vzdrževati stabilen oblok in enakomerno hitrost varjenja. Varilni gorilnik mora biti nagnjen za približno 15-20 stopinj od navpičnega položaja.
Ko zvar napreduje, je pomembno zagotoviti, da je zvar gladek in dosleden. Morebitne okvare ali nepravilnosti je treba odpraviti takoj, bodisi s prilagoditvijo hitrosti varjenja ali amperaže in napetosti.
Po končanem varjenju je treba cev pustiti, da se počasi ohladi, da preprečite razpoke ali druge napake.
Obdelave po varjenju
Ko je varjenje končano, bo cev morda zahtevala nekaj dodatnih obdelav, kot je razbremenitev ali žarjenje. Lajšanje napetosti vključuje segrevanje cevi na določeno temperaturo in držanje tam določen čas. To pomaga zmanjšati preostale napetosti, ki so se lahko nabrale med varjenjem.
Žarjenje vključuje segrevanje cevi na določeno temperaturo in nato počasno ohlajanje. Ta postopek pomaga zmehčati kovino in zmanjša morebitne preostale napetosti ali trdoto.
Zaključek
Varjenje titanovih cevi zahteva skrbno pripravo, izbiro ustrezne metode varjenja in ustrezno nastavitev opreme. S pravimi tehnikami in strokovnim znanjem je mogoče doseči močan in zanesljiv zvarni spoj.