티타늄 합금 용접 결함 및 방지 - 블로그

전자빔티타늄 합금 용접높은 에너지 밀도와 진공 환경 보호 등의 장점이 있지만 몇 가지 독특한 결함도 발생하기 쉽습니다. 결함 유형에 따라 원인과 방지 조치를 아래에 설명합니다.

1. 다공성

(1) 원인: 불완전한 사전{1}}용접 세척으로 인해 잔류 오일, 수분, 산화막 등이 남아 고온에서 분해되어 수소 가스를 방출합니다. 티타늄은 액체 상태에서 수소 용해도가 높으나, 응고 시 급격히 감소하여 제때에 빠져나가지 못하는 수소가 기공을 형성하게 됩니다. 용융 풀의 수명이 짧기 때문에 가스가 상승하기 어렵습니다.

(2) 완화 조치: 엄격한 사전{1}}용접 세척: 먼저 오일(아세톤 또는 특수 세척제)을 제거한 다음 산세척으로 산화막을 제거하고 마지막으로 물과 알코올로 세척하고 완전히 건조시킵니다. 모재의 원래 수소 함량을 제어합니다(티타늄 합금은 극히 낮은 수소 함량을 요구합니다). 전자빔 스캐닝(원형 또는 사인곡선 스캐닝)을 사용하여 용융 풀을 휘젓고 거품이 빠져나가도록 돕습니다. 용융 풀의 액체 체류 시간을 연장하려면 용접 속도를 적절하게 줄이거나 빔 전류를 높이십시오. 추가로 가스를 제거하려면 진공 챔버에서 작업물을 예열하세요.

2. 균열 유형

(1) 수소-유발 지연 균열(냉간 균열): 이는 용접 후 몇 시간에서 며칠까지 용접 또는 열 영향부에 나타나는 -수소 함량 및 잔류 응력과 관련이 있습니다. 고온 균열: 이는 불순물 함량이 높은 티타늄 합금에서 발생할 수 있지만 상대적으로 드뭅니다. 응력 부식 균열: 이는 특정 환경과 응력의 복합적인 영향으로 인해 발생합니다.

(2) 원인: 모재 또는 용접부의 수소 함량이 임계값을 초과합니다. 접합 구속력이 높으면 잔류 용접 응력이 높아집니다. 거칠고 부서지기 쉬운 용접 미세구조는 저항을 감소시킵니다.

3. 불완전한 융합과 불완전한 침투

(1) 원인: 전자빔 정렬 편차 또는 부적절한 초점 위치(초점 깊이 부족). 불충분한 용접 매개변수(빔 전류가 너무 낮음, 용접 속도가 너무 높음). 과도한 간격이나 정렬 불량으로 인해 전자빔 에너지가 낭비됩니다. 공작물 두께 방향에 따른 열전도율의 차이로 인해 루트에서 에너지가 부족해집니다.

(2) 완화 조치: 전자빔과 용접 중심의 정렬을 정확하게 교정합니다. 침투 능력을 보장하려면 적절한 초점 위치(보통 작업물 내부에서 약간 낮은 위치)를 선택하십시오. 판두께와 접합형태에 따른 공정실험을 통해 최적의 가속전압, 빔전류, 용접속도를 결정합니다. 엄격하게 조립 정확도를 보장하고 간격과 정렬 불량을 제어합니다. 두꺼운 부품의 경우 고전압 및 저전압 분할 관통 또는 양면-용접을 사용할 수 있습니다.

4. 산화 및 질소화 오염(용접 변색)

(1) 진공 부족(공기 누출, 배기 불량) 또는 진공 챔버 내벽이나 툴링에서 가스 방출을 유발합니다. 용접부의 고온-온도부는 잔류 산소 및 질소와 접촉하여 표면에 산화색(옅은 노란색 → 진한 파란색 → 회백색)이 생성됩니다. 심한 경우에는 전체적인 취성이 발생하고 가소성이 급격히 감소합니다.

(2) 완화 조치 용접 진공이 10⁻² Pa 이상인지 확인하세요(고-품질 요구 사항의 경우 5×10⁻³ Pa 이상을 권장합니다). 정기적으로 누출 여부를 점검하고 진공 시스템을 유지관리하십시오. 밀봉 링, 관찰 창 등은 손상되지 않아야 합니다. 작업물과 고정 장치는 용접 전에 철저하게 청소하고 건조하여 챔버 벽에서 가스 방출을 줄여야 합니다. 용접 후 은백색{10}}용접은 허용됩니다. 연한 노란색이 나타나면 원인 분석이 필요하며, 진한 파란색이나 회색이면 불합격으로 폐기됩니다. 모양이 복잡하고 내부 가스를 배출하기 어려운-부품의 경우-여러 진공 진공-아르곤 교체 주기를 사용한 다음 작동 진공에 도달할 수 있습니다.

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