1 Description des produits

En raison de son excellente résistance à la corrosion, le titane est largement utilisé comme matériau pour divers récipients de réaction chimique et échangeurs de chaleur, mais l'inconvénient est que le coût est élevé et que l'utilisation de plaques composites en titane peut résoudre efficacement ce problème. La plaque revêtue de titane est un nouveau type de matériau bimétallique à haute efficacité énergétique, composé de titane comme revêtement, d'acier au carbone ou d'acier faiblement allié comme couche de base, par collage explosif ou laminage et sertissage. La plaque d'acier revêtue de titane pour la pression a la haute résistance et la résistance à la corrosion du métal de titane revêtu peut non seulement économiser beaucoup de matériaux en titane, mais a également les propriétés qu'aucun métal ne possède. Par conséquent, par rapport au titane pur, le corps de l'équipement, la plaque tubulaire et la tête en tôle d'acier revêtue de titane pour la pression peuvent non seulement garantir les performances, mais également réduire considérablement le coût du projet.

2 Analyse des difficultés de la plaque composite en titane

La difficulté du soudage des tôles plaquées de titane est le traitement de la couche de transition entre le titane et l'acier. Si le soudage par fusion est adopté directement, des composés intermétalliques fragiles tels que FeTi et Fe2Ti seront formés dans la zone de fusion. Ces composés intermétalliques et eutectiques à bas point de fusion amélioreront fortement la résistance du matériau, réduiront considérablement la plasticité du matériau et affecteront directement les propriétés mécaniques du joint soudé. De plus, en raison de la grande différence de propriétés thermophysiques entre le titane et l'acier, le retrait de la soudure est irrégulier pendant le processus de refroidissement, ce qui entraîne une forte contrainte interne de soudage et même une fissuration de la soudure dans les cas graves. Par conséquent, il est presque impossible de former un joint soudé continu entre le titane et l'acier directement par soudage par fusion.

3Influence du débit de gaz et de la taille de la buse sur l'effet de protection

Lors du soudage d'un revêtement en titane, un soudage TIG manuel est nécessaire. Comparé à l'acier inoxydable, le revêtement de titane a une faible conductivité thermique et un grand diamètre de bain de soudure. Par conséquent, l'utilisation de la même buse que le soudage de l'acier inoxydable ne permet pas d'obtenir un effet de protection idéal. Pour cette raison, des buses de différentes tailles de 5 #, 7 #, 9 # et 15 # ont été utilisées respectivement. Dans les mêmes autres conditions, testez si le changement de la plage de protection du gaz a un impact sur la qualité du soudage.

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4 Méthode et équipement de soudage

Parce que la couche de base est en acier au carbone ou en acier faiblement allié, son procédé de soudage est relativement mature en Chine. Les méthodes de soudage les plus courantes sont le soudage à l'arc à l'électrode et le soudage sous protection gazeuse CO2. Le soudage à l'arc à l'électrode est utilisé dans ce test. Pour le revêtement de titane, en raison de son activité chimique élevée, les méthodes de soudage telles que le soudage à l'arc à l'électrode et le soudage sous protection gazeuse CO2 ne peuvent pas être utilisées pour le soudage. À l'heure actuelle, les méthodes de soudage couramment utilisées sont le soudage à l'arc argon tungstène, le soudage à l'arc submergé et le soudage par faisceau d'électrons sous vide. Compte tenu de l'efficacité de la production, du coût du soudage et de l'environnement de construction du site, la méthode de soudage à l'arc sous argon et tungstène couramment utilisée a finalement été sélectionnée.

5 Métal de base Matériau du métal de base

La couche de couverture est une plaque de titane GR3 et la couche de base est une plaque d'acier Q345R.

Épaisseur du métal de base : 2 mm pour la couche de couverture et 16 mm pour la couche de base. La plaque de remplissage en titane et la plaque de recouvrement en titane sont en GR3 d'une épaisseur de 2 mm.

6 Matériaux de soudage

(1) Le matériau de base est de l'acier au carbone ou de l'acier faiblement allié. En raison de la contrainte, de la ségrégation, des éléments d'alliage et d'autres raisons, la tendance à la fissuration augmentera. Pour garantir la qualité du soudage, l'électrode de base en acier au carbone avec le modèle E5015 est sélectionnée comme matériau de soudage. Afin de s'adapter à la taille de la rainure et d'assurer l'efficacité du soudage, deux types de baguettes de soudage avec des diamètres de d3,2 mm et d4,0 m sont utilisés

(2) Le revêtement en titane adopte un fil de soudage en titane pur GR3ELI d'un diamètre de 2,0mm.

7 Rainure usinage et disposition des cordons de soudure

La forme de rainure utilisée dans le soudage est illustrée à la figure 6. Généralement, la méthode d'usinage à froid peut être utilisée pour le traitement des rainures, et la méthode de découpe à l'arc plasma peut également être utilisée. Lors du traitement des rainures, une attention particulière doit être portée à la protection de la surface du revêtement en titane. Après le traitement de la rainure, les deux côtés de la rainure et la surface du revêtement en titane doivent être inspectés. Si des rayures ou des dommages sont constatés sur la surface du revêtement en titane, ils doivent être réparés à temps. La plaque plaquée de titane doit être soudée avec la soudure de base en acier au carbone en premier, et la soudure plaquée de titane doit être soudée après avoir réussi l'inspection. Prenez la plaque composite de titane avec une épaisseur de plaque d'acier de base de 16 mm et une plaque plaquée de titane de 2 mm à titre d'exemple, et la disposition des cordons de soudure est illustrée à la figure 6.

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