Схильність до пороутворення

Основний дефект металу шва при зварюванні титану та його сплавів ─ пористість. При непроварі сферичні пори розташовуються ланцюгом вздовж осі

шва, при повному проваренні ─ ланцюгом та групами на межі сплавлення.

По перерізу шва пори розташовуються всередині шва на різної відстані від його поверхні і можуть мати розміри від 0,01 мм до 2 – 3 мм.

Пори утворюються в основному від водню, що поглинає титан у надзви-чайно великої кількості: В тисячі та десятки тисяч разів розчинність водню в

титані більша розчинності водню в залізі.

В момент кристалізації титану спостерігається

стрибок зменшення розчинності водню в титані

( в 1,7 разів ), і він видаляється із зварювальної

ванни. Імовірність мала через невелику різницю.

Розчинність водню в титані зменшується з

підвищенням температури, і він ( на відміну від

інших металів) виділяється з металу, якщо не

встигне видалитися до кристалізації.

Тому в процесі зварювання титану водень дифундує від зон максимальних те-мператур в менш розігріті ділянки, від шва до основного металу. Такий пере-росподіл водню в зоні зварювання в результаті термодифузійних процесів при зварюванні також може призвести до пористості.

Волога, що адсорбіровала на кромках зварювального металу та поверхні

зварювального дроту, є однією з основних причин утворення пор. Видалення та розкладання вологи з гідратованій оксидної плівки протікає по схемі:

ТіО₂ · 3Н₂О → ТіО₂ · 2Н₂О + Н₂О → ТіО₂ · Н₂О + 2Н₂О → …

Ті + 2Н₂О → ТіО₂ + 2Н₂

Розвиток останньої реакції призводить до стійкого існування газових буль-башок в зварювальній ванні на стадії нагріву у зв'язку з тим, що з підви-щенням температури розчинність водню в титані знижується.

Водень накопичується також в макро - та мікро- порожнинах в зоні сти-ку і при попаданні в зварювальну ванну утворює газові зародки, до яких по-тім приєднуються інші гази, що виділяються в процесі кристалізації. Ці буль-башки в металі, що кристалізується, перетворюються в пори.

Зростання газової бульбашки також можливо за рахунок виділення водню,

який розчинний в металі, але цей процес, мабуть, має другорядний характер.

Для запобігання утворення пор в зварювальних швах використовують різні

способи:

1) зменшення кількості адсорбованої вологи на поверхнях, що зварюються та

поверхні зварювального дроту, а також в зварювальних матеріалах ( ретельна механічна та хімічна обробка, прокалювання флюсів, чистота газів);

2) створення умов для видалення вологи з зони зварювання до формування зварювальній ванни ( запобігання формування замкнених порожнин в зоні стику

─ зварювання з загаданим зазором; рифлення торцю однієї з кромок стикового

з'єднання.

3) використання режимів зварювання, що забезпечують найбільш повне вида-лення із зварювальної ванни водню (збільшення часу існування зварювальної ванни;

4) зв'язування та інтенсифікація видалення водню зі зварювальної ванни з до-

помогою флюсів – паст (зв'язування водню в з'єднання НF ).

Шви на двохфазних ( α + β ) - сплавах більш схильні до утворення пор, ніж на однофазних β-сплавах .