ไทเทเนียมเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีรูปแบบโลหะมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ โลหะผสมไทเทเนียมมีบทบาทที่ขาดไม่ได้ในการบินและอวกาศอุปกรณ์การแพทย์อุตสาหกรรมเคมีและสาขาอื่น ๆ เนื่องจากน้ำหนักเบาความแข็งแรงสูงและความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตามกระบวนการเชื่อมของโลหะผสมไทเทเนียมต้องเผชิญกับความท้าทายและข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นมากมายเนื่องจากคุณสมบัติพิเศษ
ปัญหาหลักและข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นในโลหะผสมไทเทเนียมเชื่อม ได้แก่ :
1. ปรากฏการณ์ embrittlement: โลหะผสมไทเทเนียมมีแนวโน้มที่จะทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในบรรยากาศไนโตรเจนไฮโดรเจนและสิ่งเจือปนอื่น ๆ ที่อุณหภูมิสูงนำไปสู่ข้อต่อเชื่อมและลดพลาสติกและความเหนียว เพื่อหลีกเลี่ยงปรากฏการณ์นี้บรรยากาศการเชื่อมและความบริสุทธิ์ของวัสดุจะต้องมีการควบคุมอย่างเคร่งครัด
2. รอยแตกการเชื่อม: รอยแตกมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความเครียดและปริมาณไฮโดรเจน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมความเครียดในระหว่างกระบวนการเชื่อมหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการระบายความร้อนอย่างรวดเร็วของวัสดุและตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่เชื่อมแห้งและสะอาด
3. การเชื่อมรูพรุน: ปฏิกิริยาระหว่างโลหะผสมไทเทเนียมและออกไซด์มีแนวโน้มที่จะมีความพรุนส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงและการปิดผนึกของรอยต่อรอย โดยการควบคุมการป้องกันอาร์กอนและปริมาณออกซิเจนของวัสดุการเชื่อมรวมทั้งทำให้มั่นใจได้ว่าพื้นที่เชื่อมนั้นแห้งและสะอาดสามารถลดการสร้างความพรุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
เพื่อป้องกันข้อบกพร่องในการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียมควรใช้มาตรการต่อไปนี้:
1. เลือกกระบวนการเชื่อมที่เหมาะสมและสายเชื่อม: ตามวัสดุและสิ่งสกปรกของวัสดุฐานโลหะผสมไทเทเนียมเลือกวิธีการเชื่อมที่เหมาะสมและสายเชื่อม
2. ใช้ก๊าซป้องกันคุณภาพสูง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความบริสุทธิ์ไม่น้อยกว่า 99.99% เพื่อให้แน่ใจว่าผลการป้องกันของพื้นที่เชื่อม
3. การทำความสะอาดและการรักษาก่อนการเชื่อม: ทำความสะอาดอย่างทั่วถึงและรักษาวัสดุพื้นฐานและลวดเชื่อมเพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกและ interlayers
4. ใช้มาตรการป้องกันที่เหมาะสม: ในกระบวนการเชื่อมปกป้องสระว่ายน้ำหลอมเหลวและพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนของการเชื่อมด้วยแก๊สอาร์กอนเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของการเชื่อม
ในขั้นตอนการเตรียมการก่อนการปกคลุมควรสังเกตประเด็นต่อไปนี้:
- การรักษาพื้นผิว: วิธีการทางกายภาพเช่นการพ่นทราย, การระเบิดและการขัดเงา ฯลฯ เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกและชั้นออกซิไดซ์บนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมและความน่าเชื่อถือ
- การบำบัดทางเคมี: ใช้สารเคมีเช่นกรดและอัลคาลิสเพื่อละลายและกำจัดสิ่งสกปรกและออกไซด์บนพื้นผิวของโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อเพิ่มคุณภาพและลักษณะของข้อต่อเชื่อม
- การทำความสะอาดและการอบแห้ง: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพื้นที่เชื่อมแห้งและสะอาดเพื่อหลีกเลี่ยงความพรุนและข้อบกพร่องอื่น ๆ ใช้เตาอบแห้งหรืออุปกรณ์ทำความร้อนตามความเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสมในสภาพแวดล้อมการเชื่อม
วิธีการเชื่อมไทเทเนียมที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ :
- การเชื่อมอาร์คพลาสมา: เหมาะสำหรับแผ่นโลหะผสมไทเทเนียมที่หนาขึ้นและการเชื่อมขนาดใหญ่ที่มีความหนาแน่นพลังงานสูงและความเร็วในการเชื่อม
- การเชื่อมอาร์คป้องกันก๊าซทังสเตน (การเชื่อม GTAW): การเชื่อมกับอิเล็กโทรดทังสเตนที่ไม่ได้เข้ากันปิดกั้นมลพิษในบรรยากาศผ่านก๊าซป้องกันมักใช้กับบัดกรี
- การเชื่อม Argon Arc Fused (การเชื่อม MIG): ใช้งานง่ายเหมาะสำหรับแผ่นโลหะผสมไทเทเนียมหนาและการเชื่อมชิ้นส่วนโครงสร้างขนาดใหญ่
- การเชื่อมอาร์คอาร์คอาร์ค (การเชื่อม TIG): ด้วยคุณภาพการเชื่อมและการควบคุมสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับแผ่นบางและการเชื่อมที่แม่นยำ
- การเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนสูญญากาศ: การเชื่อมภายใต้สภาวะสูญญากาศด้วยความเร็วการเชื่อมสูงและคุณภาพการเชื่อมเหมาะสำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างโลหะผสมไทเทเนียมที่หนาขึ้น
