Профессия
газорезчик

Разделительная кислородная резка титана и его сплавов

Титан и его сплавы обладают высокой прочностью, высокой температурой плавления, малой плотностью (4,5 г/см3), поэтому они находят все возрастающее применение в авиации, судостроении, химическом и нефтяном машиностроении и др. По своей активности при взаимодействии с кислородом титан уступает лишь натрию, магнию и алюминию, но более активен, чем цинк, марганец и железо.

При нормальной температуре титан устойчив к окислению. Интенсивное поглощение кислорода поверхностью начинается при 400 °С, водорода — при 200 °С, азота — при 600 °С. При температуре до 600 °С интенсивному окислению титана препятствует поверхностная оксидная пленка. При повышении температуры пленка оксидов начинает растворяться в титане, что приводит к резкому увеличению диффузии кислорода, водорода и азота в металл.

Тепловой эффект окисления титана более высокий, чем у железа, а его теплопроводность ниже, чем у железа. Температура воспламенения составляет 1 100 °С. Вследствие этого титан и его сплавы обрабатываются обычной кислородной резкой без затруднений. Режимы механизированной фигурной резки титана представлены в табл. 1.6.

Таблица 1.6

Примечание. Давление ацетилена составляет 9,8...29,4 кПа; подогревающего кислорода — 98...196 кПа.

Скорость резки титановых сплавов в 2—5 раз выше, чем скорость резки низкоуглеродистой стали, а расход ацетилена и кислорода — ниже. Процесс резки титана сопровождается сильным свечением зоны реакции наподобие горящего магния, поэтому для защиты глаз от светового воздействия светофильтры защитных очков должны быть с более высоким коэффициентом поглощения. В целях повышения устойчивости процесса кислородной резки титана расстояние между торцом мундштука и поверхностью разрезаемого металла увеличивают примерно в 1,5 раза по сравнению с принятым при резке низкоуглеродистой стали.

Ввиду высокой активности титана и его сплавов на поверхности реза располагается слой с измененным химическим составом глубиной до 2,5 мм, в котором содержатся оксиды и нитриды титана. Поэтому для изделий, кромки которых подвергаются сварке, с целью получения надлежащего качества сварки должен быть удален строганием или фрезерованием поверхностный слой металла. Величины припусков деталей из титана под механическую обработку приведены в табл. 1.7.

Таблица 1.7

У изделий, кромка которых может работать при знакопеременных нагрузках, обычно удаляют ЗТВ на глубину, равную удвоенному припуску в соответствии с табл. 1.7.

Для кислородной резки титана и его сплавов применяют те же самые машины и аппаратуру, что и для кислородной резки стали. Особое внимание необходимо обращать на оснащение рабочего поста средствами удаления образующихся при резке газообразных продуктов реакции окисления титана. В процессе резки образуется дым белого цвета, который должен быть удален из зоны резки и очищен в специальных устройствах.

Рейтинг@Mail.ru