チタン溶接線の色と溶接品質の関係

チタンは反応性の高い金属であり、高温では酸素、水素、窒素などのガスに対して強い親和性を示します。チタン溶接中のこれらのガスの吸収と溶解を制御することは、溶接の困難を防ぐために非常に重要です。

近年、中国の溶接実務、特にパイプラインエンジニアリングにおいて大きな進歩が見られました。一般的に使用されるチタン溶接では、最適な溶接シームの色を確保するための正確な品質管理が必要であり、溶接の品質を評価する上で重要な役割を果たします。チタン溶接シームの色の直感的な性質により、溶接品質との相関関係を研究することが最も重要になります。

• 酸素と窒素の影響: 酸素と窒素はチタンに溶解し、格子歪み、変形抵抗の増加、強度と硬度の向上をもたらしますが、延性と靭性は低下します。溶接継ぎ目に酸素と窒素が存在することは好ましくないため、軽減する必要があります。
• 水素の影響: 水素含有量が増加すると、チタン溶接金属の衝撃靱性が大幅に低下し、可塑性がわずかに低下し、水素化により継手の脆化が誘発される可能性があります。
• カーボンの影響: 室温では、カーボンは格子間型でチタンに溶解し、可塑性を低下させながら強度を高めます。過剰な炭素は硬くて脆い TiC を形成し、亀裂の形成につながる可能性があります。国家基準では、チタンとその合金の炭素含有量は 0.1% を超えてはいけないと定められています。油残留物などの汚染物質は溶接中に炭素含有量を増加させる可能性があるため、徹底的な洗浄が必要になります。

チタンは熱伝導率が低いため（0.041 Cal/度・cm・s）、ア​​ーク燃焼領域のみで溶融し、流動性に優れるため溶接性が良好です。炭素鋼と比較して熱膨張係数が低い (8.6×10-6/度) ため、溶接性が大幅に向上します。

• 色の変化と欠陥のメカニズム: チタン パイプの溶接中、溶接トーチからのアルゴン ガス シールドは溶融池を空気から保護しますが、凝固したまだ熱間溶接の継ぎ目やその付近の領域は保護しません。保護されていない領域は、窒素と酸素を吸収するための強い親和性を保持します。チタン溶接シームの色の変化は、酸化レベルの変化を示しており、溶接シームの延性が低下しています。色の進行: シルバー-白 (酸化なし)、ゴールド- イエロー (軽度の酸化、TiO、チタンは約 250 度で水素を吸収し始める)、青 (Ti2O3、中程度の酸化)、グレー (TiO2、重度の酸化)。
• 溶接シームの色による品質評価: 実験によると、溶接シームの色が濃くなるにつれて、酸化レベルの増加を示し、硬度も上昇します。チタン溶接部の硬度の増加は、酸素や窒素などの有害物質の増加を示唆しており、溶接の品質が大幅に低下します。

• 前述の調査に基づいて、チタン溶接時の重要な考慮事項は次のとおりです。
• 溶接および溶接後の高温領域を厳重に保護し、溶接の品質に悪影響を与える可能性のある空気の侵入を防ぎます。{0}{1}したがって、99.99% 純度のアルゴンとトレーリング シールドの使用が不可欠です。
• 溶接開先の準備のための機械加工 (研削方法を回避)。
• スポット溶接を避け、高周波アーク開始を選択します。{0}
• 溶接後の熱処理を避ける。-必要に応じて、熱処理温度は650度以下でなければなりません。

結論として、チタン溶接の品質管理は溶接シームの色に大きな影響を与えるため、溶接の品質を効果的に評価するために利用できます。この複雑な関係は、最適な溶接結果を得るには細心の注意を払って溶接を実践することの重要性を強調しています。

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