チタンの材料と溶接技術

技術仕様

チタン合金の作業において、どのような溶接を使用する場合でも、重要なのは金属の加熱を避けることです。そうでなければ、溶接部に欠陥（気孔、冷裂など）が発生するリスクが大幅に増加します。最良の溶接棒はWLシリーズで、ランタンを合金元素として含んでいます。ランタン酸化物を添加することで、溶接部のタングステン汚染が大幅に減少し、その後の品質に良い影響を与えます。添加材の使用に関しては、最もよく使用されるのは冷間引きチタンワイヤーです。このとき、その成分が基本材料にできるだけ近いことが非常に重要です。例えば、チタン棒材は、チタン合金の80%の強度を達成できる溶接部を可能にします。

主な溶接方法

チタンの溶接は「インバーター」タイプの機械では行えないため、実際には以下のいずれかのオプションが使用されます：

フラックスアーク溶接;

・不活性ガス雰囲気での溶融電極および非溶融電極によるアーク溶接;

・電子ビーム溶接;

・エレクトロスラグ溶接;

・抵抗溶接。

不活性ガス保護アーク溶接

自動または手動溶接は、ランタンまたはイットリウムを含む非溶融タングステン電極で行われ、自動または半自動溶接は、溶融電極で行われます。保護には、高純度のヘリウムまたはアルゴン、またはその混合物が使用されます。

タングステン電極による溶接

これは今日最も一般的な方法です。空気中で、標準的なアルゴンアーク自動溶接装置を使用して、直流の直極性非溶融電極で行います。

フラックスアーク溶接

チタンおよびチタン合金は、ANT-1, 3フラックスの下で酸素にアクセスさせずに溶接されます。金属の厚さは2.5〜8mmで、それより厚い板にはANT-7が使用されます。溶接前にフラックスは200〜400°Cの温度で焼成し、質量で0.05%まで湿気を減少させます。この溶接は、直流の逆極性の通常の装置で行います。

エレクトロスラグ溶接

この方法で、8〜12mmの厚さのチタンまたはチタン合金を接合します。この場合、溶接される金属と同じ成分の板状電極を使用し、溶接時に部品の厚さに等しい幅があります。

電子ビーム溶接

このチタン合金の接合方法は、微細な結晶粒構造を持つ溶接部を提供し、ガス腐食からの信頼性のある保護をします。この溶接は、160mmまでの金属厚で使用されます。場合によっては、層構造や気孔の発生を防ぐために、ビームを水平に配置しての溶接が実施されます。

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