チタンは化学的に非常に活性な金属で、高温で酸素、水素、窒素などのガスと非常に親和性が高く、特にチタン溶接プロセスでは、溶接温度が上昇するにつれてこの能力が強くなります。実践により、溶接中にチタンと酸素、水素、窒素などのガスの吸収と溶解が制御されない場合、チタン溶接継手の溶接プロセスに大きな困難をもたらすことは間違いないことが証明されています。
1: 序文
近年、経済の発展、特に改革開放の深化に伴い、わが国の経済建設は大きな進歩を遂げてきました。同時に、わが国はパイプラインなどの溶接でも大きな進歩を遂げてきました。チタン溶接は比較的一般的な溶接の一種です。チタン溶接のプロセスでは、その溶接の品質管理をいかにうまく行うかが、チタン溶接の溶接シームの色に非常に重要な影響を及ぼします。チタン溶接の色の直感性のため、チタン溶接シームの色と溶接品質の関係を研究することは非常に重要です。本稿では、チタン溶接の品質管理とプロセスに関する長年の研究と実際の仕事の経験に基づいて、チタン溶接の溶接品質とチタン溶接シームの色の関係について論じ、この分野で一定の研究効果が得られることを期待しています。
2 チタンの特性がチタン溶接に与える影響
1. 酸素と窒素の影響
チタンには酸素と窒素が混入しており、チタンの格子を歪ませ、変形抵抗を高め、強度と硬度を高めますが、可塑性と靭性は低下します。溶接部に溶接酸素と窒素が含まれることは好ましくないため、避けるべきです。
2. 水素の効果
水素が増加すると、チタン溶接金属の衝撃靭性が急激に低下し、可塑性がわずかに低下し、水素化物により接合部の脆さが生じます。
3. 炭素の影響
常温では、炭素は隙間の形でチタンに溶解し、強度を高め、可塑性を低減しますが、酸素や窒素ほど明白ではありません。炭素含有量が溶解度を超えると、硬くて脆いTiCが形成され、ネットワークに分布して亀裂が生じやすくなります。国家規格では、チタンとそのチタン合金の炭素含有量は0.1％を超えてはならないと規定されています。溶接中、ワークピースと溶接ワイヤの油汚染により炭素含有量が増加する可能性があるため、溶接中に清掃する必要があります。
三つチタンの溶接性分析
チタンは溶接性に優れています。熱伝導率が小さい（0.041Cal/度·cm·s）ため、チタン金属はアーク燃焼領域でのみ溶融し、流動性が良好です。また、熱膨張係数が小さい（8.6×10-6/度、炭素鋼よりもはるかに小さい）ため、チタン金属の溶接性が大幅に向上します。
4つチタン溶接における溶接色と溶接品質の関係
1. チタンおよびチタン合金チタン管溶接継目の色の変化とその欠陥発生メカニズム
チタンおよびチタン合金チタン管の溶接継ぎ目欠陥とその発生メカニズムは次のとおりです。チタン管を溶接する際、アルゴンアーク溶接トーチによって形成されるアルゴンガス保護層は、溶接プールを空気の有害な影響から保護することしかできず、凝固には影響しません。高温状態の溶接継ぎ目とその周辺は保護効果がありませんが、この状態のチタン管溶接継ぎ目とその周辺は、空気中の窒素と酸素を吸収する強い能力を依然として持っています。酸素は400度から吸収され、窒素は600度から吸収され、空気種には大量の窒素と酸素が含まれています。
酸化レベルが徐々に増加すると、チタン管溶接部の色が変化し、溶接部の可塑性が低下します。銀白色（酸化なし）、黄金色（TiO、チタンは約 250 ℃ で水素を吸収し始めます。わずかに酸化）、青色（Ti2O3 によってわずかに酸化）、灰色（TiO2 によって著しく酸化）。
2. チタン溶接の品質はチタン溶接面の色で判断できます
チタン溶接部のさまざまな色と硬度のテストは次のとおりです。
（１）溶接部の色が濃くなるほど、つまり溶接部の酸化度が増すほど、溶接部の硬度が増すことが実験により証明されている。同業者の実験により、チタン金属の硬度が増すと、溶接部内の酸素や窒素などの有害物質が増加し、溶接品質が大幅に低下することが判明した。
（2）チタンの溶接性は、その化学的および物理的性質と非常に重要な関係があるが、重要な点は、高温の場合、チタンの高活性は空気に汚染されやすく、加熱されると結晶粒が膨張することです。溶接継手が冷却すると脆い相を形成します。チタンの融点は非常に高く、1668±10度に達することがあり、これは溶接鋼よりもエネルギーが大きいです。同時に、チタンの化学的性質は比較的活性であり、鋼よりもOおよびHと相互作用するのがはるかに簡単で、600度を超えると鋭くなります。化合物。100度では、大量のHとOが吸収され、Hを溶解する能力は鋼の数万倍大きく、次にチタン水素化物が生成され、靭性が急激に低下します。ガス不純物は、冷間割れと遅れ割れの傾向を高め、ノッチ感受性を高めます。したがって、溶接用のアルゴンガスの純度は99.99％以上、湿度は0.039％以上、溶接ワイヤの水素含有量は0.002％以下にする必要があります。チタンの熱伝達率は鋼の1/2で、からへの遷移は882℃で発生します。温度がどれだけ高くても、結晶粒が急速に成長し、性能が著しく低下します。したがって、温度を厳密に制御する必要があり、特に溶接では熱サイクル中の高温滞留時間。チタンを溶接する場合、高温割れや粒界割れの問題はありませんが、特に合金+溶接の場合は気孔の問題があります。
五チタン溶接の考慮事項
上記の研究に基づいて、チタン金属を溶接する際には以下の点に注意する必要があります。
1. チタン溶接工程では、溶接部と溶接後の高温部を厳重に保護し、溶接部と高温部に空気が入り込んで溶接の品質に重大な影響を及ぼさないようにする必要があります。
2. 溶接溝は機械的に加工する必要があります（研磨は許可されません）。
3. スポット溶接は避け、高周波アーク始動を使用する必要があります。
4. 溶接後の熱処理は避けてください。溶接後の熱処理が必要な場合は、熱処理温度は 650 度未満にする必要があります。
六結論
チタン溶接の品質管理は、チタン溶接の溶接色に非常に重要な影響を及ぼします。同時に、チタン溶接の品質は、チタン溶接の溶接色によっても判断できます。この2つの間には非常に重要な関係があります。
