Titantråd

Titan är en silvervit metall med många utmärkta egenskaper. Till exempel är densiteten hos titan 4,54 g/cm3, vilket är 43 % lättare än stål, men dess mekaniska hållfasthet liknar stålets. Och titan är resistent mot höga temperaturer och har en smältpunkt på 1942K, vilket är nästan 500K högre än stål. Under de senaste åren, med den kontinuerliga forskningen av titan, kan fler och fler produkter gjorda för titan hittas i vårt dagliga liv och titantrådar är en av dem.

Typerna av titantråd
Beroende på de olika egenskaperna hos titan och titanlegeringar kan titantråd med olika krav framställas, generellt uppdelad i ren titantråd, titanlegeringstråd, ren titan glastråd, titan rak tråd, titan svetstråd, titan hängtråd, titan spole tråd, titan blank tråd, medicinsk titan tråd, titan nickel legering tråd, etc.

Olika typer av titantråd har olika användningsområden. Till exempel används ren titanglastråd huvudsakligen för att tillverka glasögonhållare, titan hängtråd används för att hänga vikt, och titan nickellegeringstråd används vanligtvis som ett minneslegeringsmaterial.

Tillämpningarna av titantråd
Titantråd ärver också perfekt fördelarna med titan och titanlegeringar, med en rad utmärkta egenskaper som bra korrosionsbeständighet, hög specifik hållfasthet, icke-magnetisk, hög biokompatibilitet, låg impedans mot ultraljud och bra formminnesfunktion.

Därför används titan- och titanlegeringstrådar i stor utsträckning inom många områden som militärindustrin, glasögon, örhängen, huvudbonader, galvaniseringshängare, svetstrådar, flyg-, petrokemi-, medicin- och hälso-, bil-, bygg- och sport- och fritidsprodukter.

Och under de senaste åren, på grund av den kontinuerliga utvecklingen av titantrådsindustrin, har mängden titantråd blivit allt mer mångsidig, vilket gör att titantråd används mer och mer i högpresterande industriförnödenheter och konsumentprodukter.

För närvarande används mer än 80% av titan- och titanlegeringstrådar som svetstrådar, såsom svetsning av olika titanutrustning, svetsrör, reparationssvetsning av turbinskivor och blad av flygplansjetmotorer och svetsning av höljen.

På grund av sin utmärkta korrosionsbeständighet har titantråd använts i stor utsträckning inom kemisk industri, läkemedelsindustri, papperstillverkning och andra industrier. Det kan göras till ett nät för havsvattenfilter, renat vattenfilter, kemiskt läkemedelsfilter, etc.

Trådar av titan och titanlegering används också för att tillverka fästelement, bärande delar, fjädrar etc. på grund av deras goda totala prestanda.

Inom medicin- och hälsoindustrin, på grund av deras utmärkta biokompatibilitet, används titan- och titanlegeringstrådar för tillverkning av medicinsk utrustning, skallfixering, etc.

Vissa titanlegeringstrådar med formminnesfunktion, som titan-nickellegeringar, används för att tillverka satellitantenner, axelkuddar för kläder, dambehåar och glasögonbågar.

Inom industrin för elektroplätering och vattenbehandling används titan- och titanlegeringstrådar för att tillverka olika elektroder.

Tillverkningen av titanprodukter till komplexa former är rutin för många tillverkare. Dessa butiker insåg för länge sedan att titan inte är ett exotiskt material som kräver utarbetade tillverkningstekniker. Den här artikeln kommer att diskutera skapandet av bra svetsar och effektiva värmebehandlingar av titan.

Viktiga skillnader mellan titan och stål eller nickelbaserade legeringar måste erkännas. Dessa är:
• Titans lägre densitet.
• Titans nedre elasticitetsmodul.
• Titans högre smältpunkt.
• Titans lägre duktilitet.
• Titans benägenhet att galla.
• Titans känslighet mot kontaminering under svetsning.

Kompensation för dessa skillnader gör att titan kan tillverkas med tekniker som liknar dem med rostfritt stål eller nickelbaserade legeringar. Den här artikeln behandlar vanliga operationer som används vid tillverkning av titan.

Arbetsområde Ankare
Tillverkningen av titan kräver uppmärksamhet på renlighet. Det är inte ovanligt att butiker som hanterar flera metaller isolerar ett område som ska användas speciellt för titan. Området som avsatts för titan ska vara fritt från luftdrag, fukt, damm, fett och andra föroreningar som kan hitta sin väg in i eller på metallen.

Svetsning Titanium Anchor
Titan och de flesta titanlegeringar är lätt svetsbara med hjälp av flera svetsprocesser. Rätt gjorda svetsar i svetsat tillstånd är formbara och är i de flesta miljöer lika korrosionsbeständiga som basmetallen. Dåliga svetsar, å andra sidan, kan vara spröda och mindre korrosionsbeständiga jämfört med en basmetall.

Teknikerna och utrustningen som används vid svetsning av titan liknar de som krävs för andra högpresterande material, såsom rostfritt stål eller nickelbaserade legeringar. Titan kräver dock större uppmärksamhet på renhet och användning av extra inertgasskydd än dessa material. Smält titansvetsmetall måste skyddas helt från luftföroreningar. Även varma värmepåverkade zoner och rotsidan av titansvetsar måste skärmas tills temperaturen sjunker under 800 grader F (427 grader ).

Titan reagerar lätt med luft, fukt, fett, smuts, eldfasta material och de flesta andra metaller för att bilda spröda föreningar. Reaktionen av titan med gaser och flussmedel gör vanliga svetsprocesser såsom gassvetsning, skärmad metallbåge, flusskärna båge och nedsänkt bågsvetsning olämpliga. På samma sätt är det inte möjligt att svetsa titan till de flesta olika metaller, eftersom titan bildar spröda föreningar med de flesta andra metaller; dock kan titan svetsas till zirkonium, tantal och niob.

Trots försiktighetsåtgärderna svetsar många tillverkare rutinmässigt och ekonomiskt titan, vilket gör sunda, formbara svetsar i jämförbara hastigheter med många andra högpresterande material. En av de viktiga fördelarna med att svetsa de kommersiellt rena titankvaliteterna är att de är över 99 % rent titan och det finns ingen oro för segregering. Detsamma gäller svetstråd eller -stång i kommersiellt rena kvaliteter.

SvetsprocesserAnkare
Titan och dess legeringar svetsas oftast med gas volfram-båge (GTA eller TIG) och gas metall-båge (GMA eller MIG) svetsprocesser. Resistans, plasmabåge, elektronstråle och friktionssvetsning används också på titan i begränsad omfattning. Alla dessa processer erbjuder fördelar för specifika situationer. Den följande diskussionen kommer dock i första hand att handla om GTA- och GMA-svetsning. Många av principerna som diskuteras är tillämpliga på alla processer.

Svetstyper: Gas Tungsten-Arc (GTA) och Gas Metal-Arc (GMA)
GTA-processen kan användas för att göra stumfogar utan tillsatsmetall i titanbasplåt med en tjocklek på upp till cirka 1/8-tum. Tyngre sektioner kräver i allmänhet användning av tillsatsmetall och räfflade fogar. Antingen GTA- eller GMA-svetsprocessen kan användas, även om GMA-svetsning är mer ekonomisk för sektioner som är tyngre än ungefär en halv tum. Om GTA-processen används, bör försiktighet iakttas för att förhindra kontakt mellan volframelektroden och den smälta pölen, och därigenom förhindra upptagning av volfram.

Strömförsörjningsankare
En konventionell strömförsörjning, ansluten till DC rak polaritet (DCSP), används för GTA-svetsning av titan. Omvänd polaritet (DCRP) används för GMA-svetsning av titan. En fjärrstyrd kontaktor gör att ljusbågen kan brytas utan att brännaren tas bort från den kylande svetsmetallen, och därigenom bibehåller en inertgasskydd. Fotmanövrerad ström- och kontaktorkontroll, högfrekvent ljusbågstart och skyddsgastimer är andra önskvärda funktioner.

Svetsbrännare
En vattenkyld svetsbrännare, utrustad med en 3/4-tums keramisk kopp och en gaslins, rekommenderas för GTA-svetsning av titan. En en-tums kopp kan krävas för GMA-svetsning. Torierade volframelektroder (vanligtvis 2 % toria) rekommenderas för GTA-svetsning av titan. Spetsiga elektroder (avtrubbade ändar) hjälper till att kontrollera bågkarakteristika. Elektroden med minsta diameter som kan bära den erforderliga strömmen bör användas.

Inert Gas ShieldingAnchor
Skydd måste tillhandahållas till svetsar av titan vid nedkylning till cirka 800 grader F (427 grader) såväl som till den smälta svetspölen för att förhindra kontaminering av luft. Under GTA- och GMA-svetsning används argon- eller heliumskyddsgaser av svetsklass med daggpunkt på -50 grad F (-46 grad ) eller lägre för att ge det nödvändiga skyddet. Separat gastillförsel behövs för:
• Primär avskärmning av den smälta svetspölen.
• Sekundär avskärmning av kylande svetsavlagring och tillhörande värmepåverkade zoner.
• Backup-skärmning av svetsens baksida och tillhörande värmepåverkade zoner.