Gr4チタンプレートの溶接性能に影響を与える要因は何ですか?

業界ではGr4チタンだけでなくチタンプレートも常に使用されており、その重要性は宝鶏チタンプレートとチタン溶接の性能に与える影響がますます注目されています。
空気中で溶解するチタンの最大の問題は、酸化と、化合物や金属間化合物などによるさまざまな汚染です。 いわゆる汚染物質とは、酸素、窒素、その他のさまざまな油、粉塵などで、チタン溶接の品質を低下させます。 汚染物質には酸素や窒素だけでなく、有機物や無機物、チタン以外の金属も含まれます。 加工油、潤滑油、作業場付近の鉄粉、塗料粉、湿気、湿気、砂、塵等。 また、電極からタングステンが混入しております。 汚染物質の中で、空気中の酸素、窒素、湿気が最も有害です。 したがって、溶接は不活性ガスによって保護されます。 チタンの表面には通常40μmの厚さの酸化皮膜があり、切断後数秒で元の厚さの80％、数分で元の厚さまで回復します。 チタンが耐食性に優れているのは、この酸化皮膜のおかげです。 この範囲の酸素レベルは汚染物質とみなされません。 しかし、チタンは大気中で高温にさらされると、多量の酸素や窒素などと反応して汚染物質を生成します。 これにより汚染物質が発生します。 427度の雰囲気温度では、チタンの表面の酸化皮膜の厚さは室温に比べて2～3倍になります。 650度以上では酸化皮膜が増加します。 溶融状態では、酸素と窒素が溶接池に入り、溶接金属から母材中に拡散します。 空気中の酸素や窒素などの異物の混入を防ぐため、溶接中は不活性ガスで溶接面や溶接部内部を保護する必要があります。 他の金属の TIG 溶接は一般にガス保護を必要とせず、内側のほとんどはガス保護を必要としません。 また、油カスの発生を防ぐため、チタン素材や手術台の表面は油で拭かないでください。 チタンの溶融溶接における技術的問題のほとんどは、上記の汚染物質の生成を回避することにあります。 異物混入対策は手間もコストもかかります。 ただし、チタン溶接の成功は、汚染物質に対する予防措置にかかっています。

チタンおよびチタン合金の溶接保護要件は非常に厳しく、溶接炭素含有量が {{0}}.55% になると、溶接の可塑性はほぼ完全に消失し、非常に脆い材料となり、溶接後の熱処理が可能になります。このような脆さは解消されません。 国家標準技術条件、チタン合金母材の炭素含有量は 0 以下。溶接炭素含有量は 1% 母材の炭素含有量を超えない。 チタン合金には多くの元素が含まれており、それらはチタンの物理的特性に影響を与えます。そのうち炭素はチタンとチタン合金の一般的な不純物であり、炭素含有量が0.13％以下の場合、炭素はチタンの深部にあるため、溶接強度の限界は多少改善され、可塑性は若干低下しますが、酸素や窒素の役割ほど強くはありません。 しかし、溶接部の炭素含有量をさらに増加させると、溶接部のメッシュ TiC の外観とその数が炭素含有量とともに増加するため、溶接部の塑性が大幅に低下し、溶接応力で亀裂が発生しやすくなります。

1. 炭素の効果。 チタンおよびチタン合金の溶接プロセスでは、室温で液体の溶融液滴および溶融金属が水素、酸素、窒素を強く吸収し、固体状態ではこれらのガスが相互作用します。 温度の上昇に伴い、チタンとチタン合金の水素、酸素、窒素の吸収能力も大幅に増加し、約250度からチタンが水素を吸収し始め、400度から酸素を吸収し始め、600度から窒素を吸収し始めました。この吸収は溶接継手の脆化によって直接引き起こされ、溶接の品質に影響を与える非常に重要な要素です。
2. 水素の効果。 水素はチタンの機械的特性において最も重要な要素であるガス不純物です。 溶接部内の水素量の変化は、溶接部の衝撃特性に最も大きな影響を与えます。 溶接により析出したフレークまたは針状の TiH2 が増加します。 TiH2 の強度は非常に低いため、ノッチの場合にはフレークまたは針状の WeiHiH2 が役割を果たし、衝撃特性が大幅に低下します。 溶接水素含有量の強度と可塑性における還元の役割の変化は、あまり明らかではありません。
3. 酸素の効果。 溶接硬度と引張強さは大幅に増加し、溶接酸素含有量は基本的にアルゴン酸素含有量の増加に伴い、溶接酸素含有量の増加に伴って直線的に増加します。 そして可塑性は大幅に低下します。 溶接継手の性能を確保するには、溶接プロセスで溶接部や溶接熱影響部の酸化を厳密に防止する必要があります。
4. 窒素の影響。 700度以上の高温で毛髪に窒素とチタンのメッキが急激に発生し、脆くて硬い窒化チタン（TiNと窒素とチタンが格子の歪み度合いにより格子間固溶体を形成）が形成されます。したがって、工業用チタン溶接の引張強度、硬度、溶接部の可塑性の低下性能の向上には、窒素含有量が酸素よりも重大な影響を及ぼします。溶接部が脆すぎて亀裂が発生する場合は、0.13%以上。