Najlepsze metody spawania tytanu i stopów tytanu to spawanie elektrodą wolframową w osłonie gazu obojętnego i spawanie stopioną elektrodą w osłonie gazu obojętnego, zwane łącznie spawaniem łukiem argonowym. Głównymi używanymi materiałami spawalniczymi są druty spawalnicze z tytanu i stopów tytanu, elektrody argonowe i wolframowe.
1. Druty spawalnicze z tytanu i stopów tytanu dla inżynierii morskiej
Skład drutów spawalniczych z tytanu i stopu tytanu argonem powinien być taki sam jak skład metalu nieszlachetnego, to znaczy drut wypełniający powinien być generalnie wykonany z materiałów jednorodnych. W celu poprawy plastyczności złącza można zastosować drut spawalniczy o niższym stopniu stopowania niż metal nieszlachetny. Na przykład drut spawalniczy TAI można stosować podczas spawania TA2. Zawartość zanieczyszczeń w drucie spawalniczym powinna być znacznie niższa niż w metalu nieszlachetnym. Tytanowy drut spawalniczy dostarczany jest w stanie wyżarzonym próżniowo, a powierzchnia nie może posiadać wad takich jak przypalony naskórek, pęknięcia, utlenienia, wtrącenia metaliczne lub niemetaliczne itp.
2. Gaz ochronny argon i wymagania techniczne
Podczas spawania stopów tytanu wymagana jest ochrona przed gazem obojętnym, a jako gaz osłonowy można zastosować argon, amoniak lub mieszaninę argonu i amoniaku. W naszym kraju jako gaz osłonowy stosuje się zwykle wyłącznie argon, dlatego nazywa się to spawaniem łukiem argonowym.
Gaz argonowy do spawania tytanu i stopów tytanu to argon pierwszej klasy. Wymagania techniczne dotyczące argonu do spawania są zgodne z normami krajowymi GB/T4842-2006 i GB/T10624-1995. Główne wymagania techniczne dotyczące argonu to: czystość, argon 99,99%; wilgoć<0.002mg/L; relative humidity not greater than 5%; the residual pressure value retained in the argon cylinder should not be less than 0.2MPa.
Jeśli czystość argonu jest nieodpowiednia, oznacza to, że występuje w nim nadmierna ilość zanieczyszczeń, takich jak tlen, azot i wodór. Tlen i azot wtapiają się w jeziorko spawalnicze i powodują kruchość metalu spoiny. Nadmiar wodoru spowoduje defekty porowatości spoiny, a inne zanieczyszczenia zmniejszą długość zerwania łuku spawalniczego.
Czystość ksenonu można łatwo określić obserwując kolor powierzchni spoiny. Specyficzna metoda polega na użyciu najpierw elektrody wolframowej w celu zapalenia łuku na płycie tytanowej i utrzymania jej w pozycji nieruchomej. Kiedy na płycie tytanowej utworzy się strefa topienia, należy natychmiast zgasić łuk. (Argon nadal przepływa w tym czasie), aby dokonać obserwacji. Jeśli na połączeniu lutowniczym widoczne są jasne, białe kropki, oznacza to, że czystość argonu jest wysoka. Można również obserwować kolor nagrzanego drutu wolframowego, aby ocenić stopień argonu. Jeśli nagrzany drut wolframowy po podgrzaniu pod osłoną argonu wykazuje utlenioną barwę, to znaczy nie jest srebrzystobiały, oznacza to, że gaz w tej butelce nie jest wystarczająco czysty.
