Laserschweißen von Titanrohren: Mehr Effizienz und Präzision

Laserschweißen von Rohren aus Titanlegierungen

Beim Schweißen von Rohren aus Titanlegierungen im Werk wird die Tiefe der Schweißnaht durch die Dicke des Titanrohrs bestimmt.

Ziel der Produktion ist es daher, die Umformbarkeit durch Verringerung der Schweißnahtbreite zu verbessern und gleichzeitig höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. Bei der Auswahl des am besten geeigneten Lasers kann man nicht nur die Strahlqualität berücksichtigen, sondern muss auch die Präzision der Rohrwalzmaschine in Betracht ziehen.

Außerdem wurde vor den Maßungenauigkeiten des Walzmaschine ins Spiel kommen, muss man zunächst die Zwänge berücksichtigen, die bei der Verkleinerung des Strahlflecks auftreten.

Beim Schweißen von Titanrohren gibt es viele größenbedingte Probleme, doch der wichtigste Faktor, der die Schweißverfahren ist die Naht am Schweißkasten.

Sobald die Titanplatte nach der Formgebung zum Schweißen bereit ist, werden die Eigenschaften der Schweißnaht Dazu gehören: Lücken zwischen Titanplatten, schwere oder leichte Schweißfehler und Änderungen der Nahtmittellinie. Der Spalt bestimmt die Materialmenge, die zur Bildung des Schweißbads benötigt wird.

Ein zu hoher Druck kann zu einem Materialüberschuss an der Oberseite oder am Innendurchmesser der Titanlegierung geschweißtes Rohr. Andererseits können schwere oder geringfügige Schweißfehlstellungen dazu führen, dass schlechtes Schweißen Aussehen.

In beiden Fällen wird die Titanplatte geschnitten und gereinigt, aufgerollt und dann zur Schweißstelle gebracht. Zusätzlich wird ein Kühlmittel zur Kühlung der Induktionsspule verwendet, die während des Erwärmungsprozesses eingesetzt wird.

Schließlich wird beim Strangpressen etwas Kühlflüssigkeit verwendet. Hier wird eine große Kraft auf die Extrusionswalze ausgeübt, um Porosität im Schweißbereich zu vermeiden; die Anwendung einer größeren Extrusionskraft könnte jedoch zu einer Zunahme der Grate (oder Schweißperlen) führen. Daher werden speziell entwickelte Werkzeuge verwendet, um Grate entfernen von der Innen- und Außenseite des Rohrs.

Einer der Hauptvorteile des Hochfrequenzschweißverfahrens ist die Möglichkeit, Titanrohre mit hohen Geschwindigkeiten zu bearbeiten. Eine typische Situation bei den meisten Massivumformungen ist jedoch, dass die Schweißpunkte des Hochfrequenzschweißens mit herkömmlichen zerstörungsfreien Verfahren nicht zuverlässig geprüft werden können.

Risse beim Schweißen können in den dünnen, flachen Bereichen von Verbindungen mit geringer Festigkeit auftreten, die mit herkömmlichen Methoden nicht erkannt werden können, was die Zuverlässigkeit in einigen anspruchsvollen Automobilanwendungen beeinträchtigen kann.

Traditionell entscheiden sich die Hersteller von Titanrohren für die Gas Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW), um den Schweißprozess abzuschließen. GTAW erzeugt eine elektrisches Schweißen Lichtbogen zwischen zwei nicht verbrauchbaren Wolframelektroden.

Gleichzeitig wird ein inertes Schutzgas wird vom Brenner eingeleitet, um die Elektroden abzuschirmen, einen ionisierten Plasmastrom zu erzeugen und das geschmolzene Schweißbad zu schützen.

Es handelt sich um ein etabliertes und gut verstandenes Verfahren, das durchweg hochwertige Schweißergebnisse liefert. Daher hängt der Erfolg des Schweißverfahrens für Rohre aus Titanlegierungen von der Integration aller Einzeltechniken ab, so dass es als ein umfassendes System behandelt werden muss.

In allen Titanrohren SchweißanwendungenDie Ränder des Titanblechs werden geschmolzen, und beim Zusammendrücken der Ränder des Titanrohrs mit Hilfe eines Klemmbügels kommt es zur Verfestigung. Wie auch immer, Laserschweißen zeichnet sich durch seine hohe Energiedichte aus.

Der Laserstrahl schmilzt nicht nur die Oberfläche des Materials, sondern erzeugt auch ein Schlüsselloch, was zu einem schmalen Schweißprofil führt. Zum Schweißen von Rohren aus Titanlegierungen wird zunächst ein flaches Titanblech geformt und anschließend zu einem zylindrischen Rohr umgeformt.

Nach der Formgebung müssen die Nähte des Rohrs aus einer Titanlegierung zusammengeschweißt werden. Diese Naht hat einen erheblichen Einfluss auf die Verformbarkeit des Teils. Daher ist die Auswahl der geeigneten Schweißtechnik ist entscheidend, um ein Schweißprofil zu erhalten, das den strengen Prüfanforderungen der Fertigungsindustrie entspricht.

Zweifellos haben das Gas-Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW), das Hochfrequenzschweißen (HF) und das Laserschweißen jeweils ihre Anwendung in der Herstellung von Rohren aus Titanlegierungen gefunden.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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