Viimastel aastatel koos majanduse arenguga, eriti reformi pideva süvenemise ja avanemisega-, on Hiina majanduse ülesehitamine teinud tohutuid edusamme. Samal ajal on Hiina teinud märkimisväärseid edusamme ka keevitustehnika, näiteks torujuhtmete valdkonnas. Titaankeevitus on suhteliselt levinud keevitusviis. Titaani keevitamise protsessis mõjutab keevituskvaliteeti õigesti kontrollida titaani keevisõmbluse värvi. Titaani keevisõmbluse värvi intuitiivsuse tõttu on titaanist keevisõmbluse värvi ja keevituskvaliteedi vahelise seose uurimine väga oluline. See artikkel, mis ühendab autori aastatepikkuse uurimistöö ja praktilise kogemuse titaani keevitamise kvaliteedikontrolli ja protsessi alal, uurib seost keevituskvaliteedi ja titaani keevisõmbluse värvi vahel, lootes anda oma panuse selle valdkonna uurimistöösse.
1. Titaanist ja titaanisulamist torukeevisõmbluste värvimuutused ja defektide tekkimise mehhanism
Titaanist ja titaanisulamist torukeevisõmbluste vead ja mehhanismid on järgmised: Titaantoru keevitamise ajal saab argoonkaarega keevituspõleti poolt moodustatud argoongaasi kaitsekiht kaitsta keevisvanni ainult õhu kahjulike mõjude eest, kuid see ei kaitse juba tahkunud keevisõmblusi ja lähedalasuvaid kõrge temperatuuriga alasid. Selles olekus on titaantoru keevisõmblustel ja ümbritsevatel aladel endiselt tugev võime absorbeerida õhust lämmastikku ja hapnikku. Hapniku neeldumine algab 400 kraadi juures ja lämmastiku neeldumine 600 kraadi juures, samas kui õhk sisaldab suures koguses lämmastikku ja hapnikku.
Oksüdeerumise järkjärgulise suurenemisega muutub titaantoru keevisõmbluse värvus ja keevisõmbluse plastilisus väheneb vastavalt järgmisele mustrile: hõbe-valge (oksüdatsioonita), kuldkollane (TiO, kerge oksüdatsioon, toimub umbes 250 kraadi juures, kui titaan hakkab vesinikku neelama), sinine (kergelt oksüdatsioon (Ti2O3 tugevam, O).2).
2. Titaani keevitamise kvaliteeti saab hinnata titaani keevispinna värvi järgi.
Keevisõmbluse värvuse süvenedes ehk keevisõmbluse oksüdatsiooniastme suurenedes suureneb ka keevisõmbluse kõvadus. Vastastikusetes katsetes tehtud katsed näitavad, et titaani kõvaduse kasvades suureneb ka kahjulike ainete, nagu hapniku ja lämmastiku sisaldus keevisõmbluses, mis vähendab oluliselt keevisõmbluse kvaliteeti.
Titaani keevitatavus on tihedalt seotud selle keemiliste ja füüsikaliste omadustega. Peamine punkt on aga see, et kõrgetel temperatuuridel muudab titaani kõrge reaktsioonivõime selle vastuvõtlikuks õhust pärinevale saastumisele. Kuumutamisel selle terad paisuvad ja keevisliide jahtudes võib moodustada rabedaid faase. Titaanil on väga kõrge sulamistemperatuur, ulatudes 1668±10 kraadini, mis nõuab rohkem energiat kui keevitatud teras. Samal ajal on titaan keemiliselt reaktiivsem; see reageerib hapniku ja vesinikuga kergemini kui teras ning üle 600 kraadi reageerib kiiresti. Isegi 100 kraadi juures neelab see suures koguses vesinikku ja hapnikku, mille vesiniku lahustuvus on kümneid tuhandeid kordi suurem kui terasel, moodustades titaanhüdriidi ja vähendades järsult sitkust. Gaasilisandid suurendavad külmpragunemise ja hilinenud pragunemise kalduvust ning suurendavad sälkude tundlikkust. Seetõttu ei tohiks keevitamiseks kasutatava argooni puhtus olla madalam kui 99,99%, õhuniiskus ei tohiks ületada 0,039% ja vesiniku sisaldus keevistraadis peaks olema alla 0,002%.
Titaani soojusjuhtivus on poole väiksem kui terasel. 882 kraadi juures läbib see alfa-beetafaasi transformatsiooni. Kõrgematel temperatuuridel kasvavad beetaterad järsult ja jõudlus halveneb oluliselt. Seetõttu on vaja rangelt kontrollida temperatuuri, eriti kõrgel -temperatuuril viibimise aega keevitamise termilise tsükli ajal. Titaani keevitamisel ei teki probleeme kuumade või teradevaheliste pragudega, kuid poorsus on probleem, eriti alfa-beetasulamite keevitamisel.
