เทคโนโลยีการเชื่อมของไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม

--- เทคโนโลยีการเชื่อมของไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม ---

คุณสมบัติการเชื่อมของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมมีลักษณะสำคัญหลายประการ ลักษณะการเชื่อมเหล่านี้ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียม

1 อิทธิพลของก๊าซและมลพิษที่ไม่บริสุทธิ์ต่อประสิทธิภาพการเชื่อม

ที่อุณหภูมิปกติโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมค่อนข้างเสถียร อย่างไรก็ตามในตารางการทดสอบในระหว่างกระบวนการเชื่อมหยดของเหลวและโลหะสระว่ายน้ำหลอมเหลวมีการดูดซับไฮโดรเจนออกซิเจนและไนโตรเจนอย่างรุนแรงและก๊าซเหล่านี้มีปฏิกิริยากับพวกมันในสถานะของแข็ง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นความสามารถของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมในการดูดซับไฮโดรเจนออกซิเจนและไนโตรเจนก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน มันเริ่มดูดซับไฮโดรเจนที่ 250 ° C เริ่มดูดซับออกซิเจนที่ 400 ° C และเริ่มดูดซับไนโตรเจนจาก 600 ° C ก๊าซเหล่านี้หลังจากถูกดูดซับแล้วมันจะ ทำให้เกิดรอยแตกของรอยเชื่อมโดยตรงซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพการเชื่อม

(1) ไฮโดรเจนเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลมากที่สุดในสมบัติเชิงกลของไทเทเนียมในสิ่งสกปรกไฮโดรเจน การเปลี่ยนแปลงปริมาณไฮโดรเจนในแนวเชื่อมมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญที่สุดต่อประสิทธิภาพการกระแทกของแนวเชื่อม เหตุผลหลักคือเมื่อปริมาณของระเบิดไฮโดรเจนในรอยเชื่อมเพิ่มขึ้นปริมาณของรอยแตกหรือคล้ายเข็ม TiH 2 ตกตะกอนในรอยเชื่อมเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงของ TiH 2 ต่ำมากดังนั้นผลของ HiH 2 ที่มีลักษณะเหมือนแผ่นหรือเข็มจะมีรอยบากและประสิทธิภาพการกระแทกที่รวมกันจะลดลงอย่างมาก ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงในปริมาณไฮโดรเจนของรอยเชื่อมต่อการปรับปรุงความแข็งแรงและพลาสติกไม่ชัดเจนมาก

(2) ผลของออกซิเจนออกซิเจนมีระดับการหลอมที่สูงขึ้นทั้งในเฟสαและβของไททาเนียมและสามารถก่อตัวเป็นเฟสของแข็งคั่นระหว่างหน้า บาดแผลคริสตัลที่ใช้ไทเทเนี่ยมที่เหมาะสมจะถูกบิดเบือนอย่างรุนแรงจึงเพิ่มความแข็งของไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม และความแข็งแรง แต่ความเป็นพลาสติกลดลงอย่างมาก เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพของการเชื่อมข้อต่อนอกเหนือจากการป้องกันการเกิดออกซิเดชันหลักของรอยเชื่อมและการเชื่อมตามโซนความร้อนได้รับผลกระทบในระหว่างกระบวนการเชื่อมอย่างเคร่งครัดปริมาณออกซิเจนในโลหะฐานและลวดเชื่อมควร ถูก จำกัด

(3) ผลของไนโตรเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 700 ° C ไนโตรเจนและไททาเนียมมีผลอย่างมากทำให้เกิดไทเทเนียมที่มีความเปราะและแข็งไทเทเนียม (riN) และระดับการบิดตัวของตาข่ายที่เกิดจากไนโตรเจนและไทเทเนียม เมื่อเปรียบเทียบกับผลที่เกิดจากปริมาณของออกซิเจนจะรุนแรงขึ้น ดังนั้นไนโตรเจนจึงมีผลอย่างมีนัยสำคัญยิ่งขึ้นในการปรับปรุงความต้านทานแรงดึงและความแข็งของรอยเชื่อมไทเทเนียมบริสุทธิ์ในอุตสาหกรรมและลดคุณสมบัติพลาสติกของรอยเชื่อมมากกว่าออกซิเจน

(4) ผลกระทบของคาร์บอนคาร์บอนก็เป็นสิ่งเจือปนทั่วไปในโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียม การทดลองแสดงให้เห็นว่าเมื่อปริมาณคาร์บอนเป็น 0 13% คาร์บอนนั้นลึกลงไปในαไทเทเนียมขีด จำกัด ของความแข็งแรงในการเชื่อมจะเพิ่มขึ้นบ้างและความเป็นพลาสติกจะลดลง แต่น้อยกว่าออกซิเจน ผลกระทบของไนโตรเจนที่แข็งแกร่ง อย่างไรก็ตามเมื่อปริมาณคาร์บอนของรอยเชื่อมเพิ่มขึ้นตาข่าย TiC ก็ปรากฏขึ้นในรอยเชื่อมและปริมาณของมันเพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณคาร์บอนเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้พลาสติกของรอยเชื่อมลดลงอย่างรวดเร็วและเกิดรอยแตกได้ง่ายภายใต้ผลกระทบ ของความเครียดในการเชื่อม ดังนั้นปริมาณคาร์บอนของวัสดุฐานของไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมไม่เกิน 0 1% และปริมาณคาร์บอนของการเชื่อมไม่เกินปริมาณคาร์บอนของวัสดุฐาน

2 ปัญหารอยแตกรอยต่อ

เมื่อมีการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมความเป็นไปได้ของรอยแตกความร้อนในรอยเชื่อมมีขนาดเล็กมาก นี่เป็นเพราะเนื้อหาของสิ่งเจือปนเช่น S, P, และ C ในไทเทเนียมและไทเทเนียมอัลลอยด์มีขนาดเล็กและจุดหลอมเหลวต่ำยูเทคติกที่เกิดขึ้นจาก S และ P นั้นไม่ง่ายที่จะปรากฏในขอบเขตของธัญพืชรวมถึงช่วงอุณหภูมิตกผลึกที่มีประสิทธิภาพ

การหดตัวเล็ก ๆ ของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมระหว่างการแข็งตัวและโลหะเชื่อมจะไม่ทำให้เกิดรอยแตกร้าวเนื่องจากความร้อน การเชื่อมเย็นของโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมสามารถเกิดขึ้นได้ในเขตเวลาที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนซึ่งเกิดจากรอยแตกหลายชั่วโมงหรือมากกว่าหลังจากการเชื่อมซึ่งเรียกว่าการแตกร้าวแบบล่าช้า การศึกษาแสดงให้เห็นว่ารอยแตกนี้มีความสัมพันธ์กับการแพร่กระจายของระเบิดไฮโดรเจนระหว่างการเชื่อม ในระหว่างกระบวนการเชื่อมไฮโดรเจนจะกระจายจากสระน้ำลึกอุณหภูมิสูงไปยังโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนที่อุณหภูมิต่ำกว่า การเพิ่มปริมาณไฮโดรเจนจะเพิ่มปริมาณของ TiH 2 ตกตะกอนในโซนนี้เพิ่มความเปราะบางของเขตที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน นอกจากนี้เนื่องจากการขยายตัวของปริมาตรระหว่างการตกตะกอนของไฮไดรด์ความเครียดของเนื้อเยื่อที่มีขนาดใหญ่ขึ้นนอกจากนี้อะตอมของไฮโดรเจนจะกระจายและสะสมในส่วนที่มีความเครียดสูงของภูมิภาคเพื่อให้เกิดรอยแตก วิธีการป้องกันรอยแตกที่ล่าช้านั้นส่วนใหญ่เพื่อลดแหล่งที่มาของไฮโดรเจนในรอยเชื่อม เมื่อใบแจ้งหนี้ถูกส่งไปยังเปลวไฟจะถูกระงับ

3. ปัญหาช่องลมในแนวเชื่อม

ความพรุนเป็นปัญหาที่พบบ่อยเมื่อเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียม สาเหตุของปากใบเป็นผลมาจากผลกระทบของไฮโดรเจน การก่อตัวของรูขุมขนในโลหะเชื่อมส่วนใหญ่มีผลต่อความแข็งแรงของข้อต่อ มาตรการทางเทคโนโลยีหลักเพื่อป้องกันรูขุมขนคือ:

(1) การป้องกันก๊าซนีออนควรบริสุทธิ์และความบริสุทธิ์ไม่ควรน้อยกว่า 99 99%

(2) กำจัดสารอินทรีย์อย่างทั่วถึงเช่นเกล็ดน้ำมันบนพื้นผิวของชิ้นงานเชื่อมและพื้นผิวของลวดเชื่อม

(3) ใช้การป้องกันก๊าซที่ดีกับสระหลอมเหลวควบคุมการไหลและความเร็วของก๊าซอาร์กอนป้องกันความปั่นป่วนและส่งผลกระทบต่อผลการป้องกัน

(4) เลือกพารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมอย่างถูกต้องเพิ่มการใช้เวลาพักอาศัยในสระน้ำลึกและสิทธิ์ในการใช้ฟองเพื่อหนีซึ่งจะช่วยลดรูขุมขนได้อย่างมีประสิทธิภาพ