티타늄 용접: 이음새 색상 및 품질 디코딩

티타늄은 독특한 화학적 특성을 지닌 반응성이 매우 높은 금속입니다. 특히 고온에서 산소, 수소, 질소 및 기타 기체와 강한 친화력을 나타냅니다.

이 특성은 특히 티타늄의 용접 공정에서 두드러지는데, 온도에 따라 이 특성의 강도가 증가합니다.

경험에 따르면 용접 중에 산소, 수소, 질소 등과 같은 가스의 흡수 및 용해를 제어하지 않으면 다음과 같은 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 용접 프로세스 의 티타늄 조인트.

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1. 서문

티타늄 용접은 자주 사용되는 용접 방법입니다. 티타늄 용접은 용접 품질 티타늄 용접 공정에서의 제어는 결과 용접 색상에 상당한 영향을 미칩니다.

티타늄 용접 색상의 시각적 특성으로 인해 다음과 같은 색상 간의 상관 관계를 연구합니다. 티타늄 용접 이음새와 용접 품질이 매우 중요합니다.

이 기사에서는 티타늄 용접 품질 관리 및 기술에 대한 광범위한 연구와 현장의 실무 경험을 바탕으로 티타늄 용접 품질과 티타늄 용접 이음새의 색상 간의 관계를 살펴보고자 합니다. 이 기사가 이 분야의 추가 연구에 기여할 수 있기를 바랍니다.

2. 티타늄 용접에 대한 티타늄 특성의 영향

1. 산소와 질소의 영향

티타늄 내에서 고체 산소와 질소가 간헐적으로 녹으면 격자 구조가 왜곡되어 변형 저항성, 강도 및 경도가 증가하는 반면 가소성과 인성은 감소할 수 있습니다.

용접 시 산소와 질소가 있으면 좋지 않은 영향을 미칠 수 있으므로 피하는 것이 좋습니다.

2. 수소의 효과

티타늄 용접 금속에 수소를 첨가하면 충격 인성이 크게 감소하는 동시에 가소성도 약간 감소합니다. 또한 수 소화물의 존재는 조인트의 취성을 유발할 수 있습니다.

3. 탄소의 영향

상온에서 탄소는 티타늄에 틈새 형태로 용해되어 강도를 높이고 가소성을 감소시키지만 그 효과는 산소 및 질소만큼 뚜렷하지 않습니다.

만약 탄소 함량 용해도를 초과하면 단단하고 부서지기 쉬운 TiC가 형성되고 네트워크에 분포되어 균열이 발생하기 쉽습니다.

국가 표준은 다음과 같은 탄소 함량을 명시하고 있습니다. 티타늄 합금 는 0.1%를 초과해서는 안 됩니다.

용접 중에 공작물과 용접 와이어에 오일이 오염되면 탄소 함량이 증가할 수 있습니다. 따라서 용접 전에 표면을 청소하는 것이 필수적입니다.

3. 티타늄 용접성 분석

티타늄은 우수한 용접성. 열전도율(0.041 Cal/℃ - cm - s)이 낮기 때문에 아크 연소 범위 내에서만 녹고 유동성이 우수합니다.

또한 열팽창 계수(8.6 × 10-6/℃, 탄소강보다 훨씬 낮음)가 작아 티타늄 금속의 용접성이 크게 향상되었습니다.

4. 티타늄 용접의 용접 색상과 용접 품질 간의 관계

1. 용접된 티타늄 및 티타늄 합금 파이프의 색상 변화 및 결함 생성 메커니즘.

그리고 용접 결함 티타늄 및 티타늄 합금 티타늄 파이프와 그 생성 메커니즘은 다음과 같습니다.

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티타늄 파이프를 용접하는 동안 아르곤 아크 용접 건은 공기의 유해한 영향으로부터 용접 풀만 보호하는 아르곤 가스 유지층을 생성합니다. 그러나 이 레이어는 고형화된 용접부나 고온 상태에 가까운 주변 영역을 보호하지 못합니다.

그러나 이 상태의 티타늄 파이프와 그 주변부의 용접부는 여전히 공기 중의 질소와 산소를 흡수하는 능력이 강합니다. 이 흡수 과정은 공기가 주로 질소와 산소로 구성되어 있기 때문에 산소의 경우 400℃, 질소의 경우 600℃에서 시작됩니다.

산화 수준이 증가함에 따라 용접 색상 의 티타늄 튜브가 변하고 용접 가소성이 감소합니다.

• 은백색(산화되지 않음);
• 황금색 (TiO, 티타늄은 약 250 ℃에서 수소를 흡수하기 시작합니다. 약간 산화됨);
• 파란색(Ti2O₃ 산화가 약간 심각합니다);
• 회색(TiO₂ 산화가 심각합니다).

2. 티타늄 용접의 품질은 티타늄 용접 표면의 색상으로 판단할 수 있습니다.

아래 그림은 티타늄 용접의 다양한 색상과 경도에 대한 테스트를 표시합니다.

(1) 실험에 따르면 용접 색이 짙어짐에 따라 용접의 경도가 증가하여 용접의 산화 정도가 증가함을 나타냅니다. 동일한 거래의 경우 티타늄 금속의 경도도 증가하지만 용접의 산소 및 질소와 같은 유해 물질도 증가하여 용접 품질이 크게 저하되는 경향이 있습니다.

(2) 티타늄의 용접성은 화학적 및 물리적 특성과 밀접한 관련이 있으며, 주요 요인은 높은 활성으로 인해 고온에서 대기 오염에 취약하다는 것입니다. 티타늄 입자는 가열되면 부풀어 오르고 냉각되면 용접 조인트 는 부서지기 쉬운 단계를 형성할 수 있습니다.

티타늄은 녹는점이 1668 ± 10℃로 매우 높기 때문에 강철을 용접할 때보다 더 많은 에너지가 필요합니다. 또한 티타늄은 강철보다 화학적 활성이 높고 산소 및 수소와 더 쉽게 상호작용하기 때문에 600℃ 이상의 온도에서 빠르게 결합합니다.

100℃의 온도에서는 다량의 수소(H)와 산소(O)가 흡수되는데, 티타늄은 강철보다 수만 배 빠른 속도로 H를 용해하는 능력이 있습니다. 이렇게 하면 티타늄 하이드라이드가 생성되어 인성이 크게 감소합니다.

가스 불순물은 노치 감도뿐만 아니라 냉간 균열 및 지연 균열의 경향을 증가시킵니다. 따라서 용접에 사용되는 아르곤의 순도는 99.99%보다 낮지 않아야 하고, 습도는 0.039%를 초과하지 않아야 하며, 용접 와이어의 수소 함량은 0.002% 미만이어야 합니다.

티타늄의 열전달 계수는 강철의 절반입니다. α에서 β로의 변환은 882℃에서 발생합니다. 온도가 높을수록 β 입자가 더 빨리 성장하여 성능이 크게 저하됩니다. 따라서 온도를 엄격하게 제어해야하며, 특히 고온 체류 시간을 엄격하게 제어해야합니다. 용접 열 주기.

티타늄을 용접할 때 뜨거운 균열 또는 입계 균열이 발생할 수 있지만, 특히 α+β 합금 용접 시 다공성 문제가 발생할 수 있습니다.

5. 티타늄 용접 시 주의사항

위의 연구를 바탕으로 티타늄 금속을 용접할 때 다음과 같은 문제에 주의해야 합니다:

1） 티타늄 용접 중에는 공기가 유입되어 용접 품질에 심각한 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 용접 영역과 용접 후 고온 영역을 엄격하게 보호하는 것이 필수적입니다. 따라서 99.99% 순수 아르곤과 후행 보호 커버를 사용해야 합니다.

2) 용접 홈 는 반드시 가공해야 하며 연삭 방식은 허용되지 않습니다.

3） 스폿 용접은 피하고 대신 고주파 아크 시동을 사용해야 합니다.

4） 용접 후 열처리는 피하는 것이 좋습니다. 그러나 필요한 경우 열처리 온도는 650 ℃를 초과하지 않아야합니다.

6. 결론

티타늄 용접의 품질 관리는 결과 용접의 색상에 큰 영향을 미칩니다. 또한 티타늄 용접의 용접 색상은 용접의 전반적인 품질을 나타내는 지표가 될 수도 있습니다.

따라서 이 둘 사이에는 중요한 관계가 존재합니다.