의 도전티타늄 및 티타늄 합금 용접이는 "용접" 자체의 행위에 있는 것이 아니라 반응성 가스에 대한 재료의 극도의 민감성에 있습니다. 자격을 갖춘 티타늄 용접은 재료 과학, 가스 차폐 및 용접 절차 자격의 결합된 효과를 포함하는 체계적인 엔지니어링 노력입니다. 이에 대해 지불된 프리미엄은 본질적으로 "고온-지대에서 무산소 환경"을 확보하는 비용을 나타냅니다.
01 메커니즘:
고온에서의 화학 반응성 실온에서 티타늄은 안정성을 유지하기 위해 조밀한 표면 산화막에 의존합니다. 용접 중 열 사이클로 인해 온도가 약 400도 이상으로 올라가면 티타늄이 산소와 질소를 크게 흡수하기 시작합니다. 600도 이상에서는 수소를 흡수하여 TiO2, TiN, TiH2와 같은 부서지기 쉬운 화합물을 형성합니다. 더 중요한 것은 산소, 질소 및 수소가-간극 원소-로서 티타늄 결정 격자에 용해되어 격자 왜곡을 유발한다는 것입니다. 이로 인해 경도가 급격히 증가하고 연성이 급격히 떨어집니다. 연신율은 모재의 약 20%에서 2% 미만으로 감소할 수 있으며, 수소 취화 및 지연 균열을 유발할 수도 있습니다. 따라서 티타늄 용접에서 보호는 용융 풀 자체에만 국한되지 않고 350도 이상의 전체 열 영향 영역으로 확장됩니다.{10}}
02 보호 시스템:
삼중-층 가스 보호 시스템은 순수 아르곤을 사용하여 세 가지 보호 층을 구축합니다. 용접 토치 노즐은 용융 풀의 전면을 보호합니다. 후행 쉴드는 전방 보호 기간을 연장합니다. 백 퍼징은 용접 루트를 보호합니다. 필요한 경우 아르곤-으로 채워진 챔버 또는 로컬 밀봉 챔버를 사용하여 환경을 격리합니다. 가스 사양과 관련하여 아르곤의 부피 순도는 99.99%(등급 1 순도) 이상이어야 합니다. 항공우주 및 의료용 임플란트-등급 요구 사항은 99.999% 이상의 순도, -40도 이하의 이슬점, 50ppm 미만으로 제어되는 용접 영역의 산소 함량을 요구합니다. 입열량은 10~20kJ/cm 사이로 조절되어야 하며, 층간 온도는 150도를 초과하지 않아야 입자 조대화 및 과도한 위상 성장을 방지할 수 있습니다.
03-현장 평가:
온라인 가스 분석을 사용할 수 없는 경우 용접 및 열 영향부의 표면 색상이{0}}현장 평가를 위한 가장 직접적인 -기준이 됩니다. 은백색-이 최적이며 산화가 거의 없는 티타늄의 자연스러운 색상을 나타냅니다. 연한 노란색에서 황금색 노란색은 약간의 산화를 나타내며 일반적으로 허용됩니다. 파란색-자주색에서 진한 파란색은 상당한 산화를 나타내며 제한적으로 사용하기 전에 산화물 층을 평가하거나 제거해야 합니다. 회백색-은 산화가 심하여 기계적 특성이 급격히 저하됨을 나타내며 해당 재료는 폐기된 것으로 간주됩니다.
04 표준 및 승인
용접 절차 자격은 티타늄-클래드 강판 용접에 대한 ASME BPVC Volume IX 표준을 기반으로 합니다. 용접 소모품은 모재 금속과 일치합니다. 예를 들어 GR2는 AWS A5.16 및 GB/T 3623에 따라 ERTi-1/ERTi-2-에 해당합니다. 미량 원소(O + N + H)의 총 함량은 엄격하게 통제됩니다(항공우주 등급 재료의 경우 0.015% 미만). 용접부의 수소 함량은 ASTM E1409에 따라 측정된 150ppm(항공우주 등급의 경우 100ppm)을 초과해서는 안 됩니다. 오염 방지 및 제어는 "3가지 금지 사항"을 준수해야 합니다: 직접적인 손 접촉 금지, 탄소강 도구 금지, 습도가 높은 환경 금지. 비파괴 테스트(NDT)는 침투 테스트(PT) 및 방사선 사진 테스트(RT)를 포함하여 NB/T 47013에 따라 수행되어야 합니다.
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