Oznaăování skupin a podskupin titanu a slitin titanu

Oznaãování skupin a podskupin titanu a slitin titanu
Titan a slitiny titanu jsou zařazeny podle CR 12187 do
skupin a podskupin, které jsou uvedeny v následující
tabulce. Označování skupin a podskupin titanu a slitin titanu je důležité v návaznosti na EN ISO 9606-5
Zkoušky svářečů – Tavné svařování – Část 5: Titan
a slitiny titanu. V Osvědčení svářeče je vyznačeno jakou skupinu a podskupinu může svařovat. Označování
skupin a podskupin titanu je vyznačeno v následující
tabulce.
Oznaãování skupin a podskupin titanu a slitin titanu
Skupina
T
Podskupina Druh titanu a slitin titanu
51
5.1.1
5.1.2
5.1.3
5.1.4
âist˘ titan
Titan s O2 0,20
Titan s 0,20 % O2 0,25 %
Titan s 0,25 % O2 0,35 %
Titan s 0,35 % O2 0,40 %
(pokraãování)
T
Oznaãování skupin a podskupin titanu a slitin titanu
52
Alfa titanové slitiny (Ti-0,Pd, Ti-5Al-2,5Sn, Ti-8Al-1Mo-1V,
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, Ti-6Al-2Nb-1Ta-0,8Mo)
53
Alfa-beta titanové slitiny (Ti-3Al-2,5V, Ti-6Al-4V,
Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-7Al-4Mo)
54
Beta slitiny – (Ti-10V-2Fe-3Al, Ti-13V-11Cr-3Al,
Ti-11,5%Mo-6Zr-4,5Sn, Ti-3Al-8V-6CR-4Zr-4Mo)
Svařování titanu a slitin titanu
Svafiování titanu
Titan a jeho slitiny se svařují metodami 141 – TIG
a 131 – MIG s ochranou argonu (99,9hm. % Ar) přídavnými materiály stejného složení. Při svařování je
nutné zajistit dokonalou ochranu svarového spoje
(i kořene svaru) a jeho okolí. Dále lze svařovat elektronovým paprskem, laserem, ultrazvukem a el. odporem stykově i s odtavením. Svařuje se s teplotou
předehřevu 100 až 150 °C. Po svařování se spoje žíhají na snížení vnitřních pnutí.
Svafiitelnost
Svařitelnost titanu a slitin titanu je ovlivňována nečistotami v základním materiálu, velkou afinitou titanu
ke kyslíku a k dusíku za vysokých teplot náchylností
k přehřátí – k hrubnutí zrn. Velmi nepříznivě působí
při svařování vodík. Vodík tvoří s titanem hybridy
TiH2, které precipitují při chladnutí titanu za teploty
okolo 150 °C a výrazně snižují vrubovou houževnatost svarového spoje. Tvorba hybridu zvětšuje objem
a způsobuje náchylnost k trhlinám za nízkých teplot.
Na rozdíl od kyslíku, dusíku, vodíku, vyšší teploty potlačují v důsledku vysoké difuzitě vodíku a jeho klesajícímu gradientu vůči okolnímu prostředí jeho odstraňování ze svarového kovu. Při svařování je vodík
zdrojem pórů jako důsledek rychlého ochlazení roz-
taveného svarového spoje. Svařitelnost titanu se posuzuje podle tvrdosti svarové spoje, která nemá být
vyšší než 200 HB. Pro svařování titanu se používá doplňková ochrana inertním plynem s cílem zajistit úplnou ochranu spoje a kořenové části spoje před stykem
s okolní atmosférou. Na druhé straně pro dosažení
optimálních mechanických vlastností spoje svařování
titanu vyžaduje poměrně rychlý přechod oblasti okolo
600 °C, což na druhé straně může vést k tvorbě pórů.
Doporučuje se ochlazovací doba v oblasti teplot 800
až 500 °C (t8/5) okolo 100 s. Rovněž tak nepříznivě působí na vlastnosti a svařitelnost titanu uhlík. Uhlík se
rozpouští v titanu při teplotě 920 °C v množství 0,48
hmot. %. Uhlík tvoří karbidy titanu (TiC) přednostně
po hranicích zrn a snižuje tak houževnatost titanu. Požadované vlastnosti svarového spoje titanu lze dosáhnout:
Omezením obsahu škodlivých prvků, jmenovitě kyslíku, dusíku, vodíku a uhlíku ve svarovém spoji na minimum.
Vysokou čistotou svarových ploch a na povrchu přídavného materiálu
Dokonalou ochranou svarového spoje před okolní atmosférou a před její vlhkostí aktivní a doplňkovou
ochranou inertním plynem vysoké čistoty
Zajistit soulad mezi parametry svařování a teplotou
předehřevem (interpassu) s cílem dosáhnout optimální
ochlazovací dobu t8/5 a tím i požadované vlastnosti
spoje
Doporučuje se svařovat metodou 141 – TIG přídavnými materiály shodné báze ve shodě se základním
materiálem