Титан и его сплавы благодаря высоким
физико-химическим свойствам все больше применяют в качестве конструкционного
материала для авиационной и ракетной техники, химического машиностроения,
приборостроения, судо- и машиностроения, в пищевой и других отраслях
промышленности. Титан почти в два раза легче стали, его плотность 4,5 г/см3, он
обладает высокими механическими свойствами, коррозионной стойкостью при
нормальных и высоких температурах и во многих активных средах, теплопроводность
титана почти в четыре раза меньше теплопроводности железа. Технический титан и
его сплавы имеют легирующие добавки, повышающие прочность ав до 1000—1500 МПа.
Сварка титана затруднена его способностью активно
взаимодействовать с газами при нагревании. Уже при температуре 450 °С
образуются оксид титана TiO2 и слой окалины, насыщенный кислородом и называемый
альфированным слоем. Такой слой при сварке способствует образованию трещин.
Содержание кислорода в титановых сплавах допускают не более 0,015 %.
Азот активно взаимодействует с титаном,
повышая его прочность и снижая пластичность. Содержание азота в сплавах титана
допускается не более 0,04—0,05 %.
Водород — наиболее вредный для титана
газ, вызывающий его хрупкость и способствующий образованию трещин и пор даже
при небольшом содержании. Содержание водорода в сплавах титана допускается не
более 0,01—0,015%.
Вследствие активного взаимодействия
титана и его сплавов с газами покрытыми электродами не обеспечивает требуемых
качеств сварного соединения и не применяется дуговая сварка. Применяют ручную
дуговую сварку вольфрамовыми электродами в аргоне, гелии или в их смеси. Однако
обычная защита, применяемая при сварке горелкой с обдувом' защитным газом
электрода, зоны дуги и ванны, также недостаточна, так как металл уже реагирует
с кислородом при нагреве до 450 °С и выше. Следовательно, необходимо обеспечить
защиту выполненного горячего шва и обратной стороны соединения, подвергаемой
нагреву. Для полной защиты при сварке титана и его сплавов неплавящимся
электродом применяют защитные камеры нескольких типов. При сварке на воздухе в
цехе или на монтажной площадке применяют камеры-насадки (18.2, а) для местной
защиты зоны сварки и нагретого сварного соединения. При местной защите обратная
сторона шва может быть защищена специальной подкладкой с канавкой (18.2,6),
куда подают защитный газ. При сварке трубопроводов применяют поддув защитного
газа внутрь трубы (18.2, в). Для общей защиты свариваемой детали применяют
жесткие, мягкие или полумягкие герметичные камеры, куда помещают деталь и
горелку и наполняют инертным газом- под небольшим давлением. Сварщик
манипулирует горелкой с помощью гибких или жестких механических рук и наблюдает
за процессом сварки через иллюминаторы или через
прозрачную оболочку. Применяют также камеры большого размера, оборудованные
приборами безопасности для обеспечения работы сварщика в камере в специальном
костюме в атмосфере инертного газа.
