رابطه بین رنگ درز جوش تیتانیوم و کیفیت جوش

Aug 12, 2025

تیتانیوم یک فلز شیمیایی فعال با میل شدید به گازها مانند اکسیژن ، هیدروژن و نیتروژن در دماهای بالا است. این میل به ویژه با افزایش دمای جوشکاری در طول جوش تیتانیوم ، برجسته می شود. عمل ثابت کرده است که عدم کنترل صحیح جذب و انحلال اکسیژن ، هیدروژن و نیتروژن توسط تیتانیوم در هنگام جوشکاری ، بدون شک مشکلات قابل توجهی در فرآیند جوش تیتانیوم ایجاد می کند.

در سالهای اخیر ، با توسعه اقتصادی و به ویژه با تعمیق اصلاحات و افتتاح ، کشور من پیشرفت چشمگیری در توسعه اقتصادی داشته است. به طور همزمان ، پیشرفت های قابل توجهی در پروژه های جوشکاری مانند خطوط لوله نیز انجام شده است. جوش تیتانیوم یک روش جوشکاری رایج است و کنترل کیفیت در طی فرآیند جوش تأثیر قابل توجهی بر رنگ جوش دارد. با توجه به ماهیت بصری رنگ جوش تیتانیوم ، تحقیقات در مورد رابطه بین رنگ جوش تیتانیوم و کیفیت جوش از اهمیت زیادی برخوردار است. با استفاده از سالها تحقیق در مورد کنترل کیفیت جوشکاری تیتانیوم و فناوری فرآیند و همچنین تجربه کار عملی ، این مقاله به بررسی رابطه بین کیفیت جوش تیتانیوم و رنگ جوش ، امید به کمک به این منطقه تحقیقاتی می پردازد.

ii. تأثیر خواص تیتانیوم بر جوش تیتانیوم
1. تأثیر اکسیژن و نیتروژن
اکسیژن و نیتروژن به صورت بینابینی در تیتانیوم حل می شوند و باعث تحریف شبکه ، افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل و افزایش استحکام و سختی می شوند ، اما باعث کاهش انعطاف پذیری و چقرمگی می شوند. وجود اکسیژن و نیتروژن در جوش ها مضر است و باید از آن جلوگیری کرد.
2. تأثیر هیدروژن
علاوه بر این هیدروژن می تواند به طرز چشمگیری باعث کاهش مقاومت در برابر نفوذ فلز جوش تیتانیوم شود ، در حالی که کمی انعطاف پذیری را کاهش می دهد. تشکیل هیدرید همچنین می تواند باعث شستشو در مفصل شود.
3 تأثیر کربن
در دمای اتاق ، کربن به صورت بینابینی در تیتانیوم حل می شود ، باعث افزایش استحکام و کاهش انعطاف پذیری می شود ، هرچند که به اندازه اکسیژن و نیتروژن قابل توجهی نیست. هنگامی که کربن از حلالیت خود فراتر می رود ، تیک سخت و شکننده تشکیل می دهد ، که یک شبکه- مانند توزیع را تشکیل می دهد و مستعد ترک خوردگی است. استانداردهای ملی تصریح می کند که میزان کربن در آلیاژهای تیتانیوم نباید از 0.1 ٪ تجاوز کند. در حین جوشکاری ، لکه های روغن روی قطعه کار و سیم جوش می تواند میزان کربن را افزایش دهد ، بنابراین باید کاملاً تمیز شود. iii تجزیه و تحلیل قابلیت جوشکاری تیتانیوم
تیتانیوم از جوشکاری عالی برخوردار است. با توجه به هدایت حرارتی کم آن (0.041 کالری در درجه · سانتی متر) ، تیتانیوم فقط در محدوده احتراق قوس ذوب می شود و سیالیت بسیار خوبی را نشان می دهد. علاوه بر این ، ضریب پایین آن در گسترش حرارتی (10-6 × 10.6 8.6 درجه/ درجه ، بسیار پایین تر از فولاد کربن) قابلیت جوشکاری آن را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
IV رابطه بین رنگ درز جوش تیتانیوم و کیفیت جوش
1. تغییرات رنگ و مکانیسم های تولید نقص جوش های لوله آلیاژ تیتانیوم و تیتانیوم
نقص و مکانیسم تولید آنها از جوش های لوله آلیاژ تیتانیوم و تیتانیوم به شرح زیر است: در طول جوشکاری لوله تیتانیوم ، لایه محافظ گاز آرگون تولید شده توسط مشعل جوش قوس آرگون فقط استخر جوش را از اثرات مضر هوا محافظت می کند. این اثر محافظتی در جوش و مناطق اطراف آن ندارد ، که از قبل تحکیم داده اند و در دماهای بالا قرار دارند. با این حال ، جوش و مناطق اطراف لوله های تیتانیوم در این حالت هنوز توانایی قوی در جذب نیتروژن و اکسیژن از هوا دارند. جذب اکسیژن از 400 درجه و در 600 درجه شروع می شود و هوا حاوی مقادیر زیادی نیتروژن و اکسیژن است. با افزایش سطح اکسیداسیون ، رنگ جوش لوله تیتانیوم تغییر می کند و انعطاف پذیری جوش کاهش می یابد. سفید نقره ای (بدون اکسیداسیون) ، زرد طلایی (TIO ، تیتانیوم شروع به جذب هیدروژن در حدود 250 درجه می کند. اکسیداسیون جزئی) ، آبی (Ti2O3 کمی اکسیده شده) ، خاکستری (TiO2 به شدت اکسیده شده).
2. کیفیت جوش های تیتانیوم را می توان با رنگ سطح جوش تیتانیوم قضاوت کرد.
آزمایش رنگ ها و سختی های جوش های تیتانیوم:
(1) آزمایشات نشان داده است که با عمیق تر شدن رنگ جوش ، نشان دهنده افزایش درجه اکسیداسیون ، سختی جوش افزایش می یابد. Peer - to - آزمایش همسالان نشان داده است که افزایش سختی فلز تیتانیوم باعث افزایش میزان مواد مضر در جوش مانند اکسیژن و نیتروژن می شود و کیفیت جوش را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
(2) قابلیت جوشکاری تیتانیوم با خصوصیات شیمیایی و فیزیکی آن ارتباط نزدیکی دارد. با این حال ، نکته اصلی این است که در دماهای بالا ، فعالیت بالای تیتانیوم به راحتی در اثر آلودگی هوا تحت تأثیر قرار می گیرد. هنگام گرم شدن ، دانه های آن گسترش می یابد و وقتی مفصل جوش داده شده خنک می شود ، فاز شکننده شکل می گیرد. تیتانیوم دارای نقطه ذوب بسیار بالایی است و به 10 ± 1668 درجه رسیده و به انرژی بیشتری نسبت به جوشکاری فولاد نیاز دارد. علاوه بر این ، تیتانیوم از نظر شیمیایی فعال است و با اکسیژن و هیدروژن نسبت به فولاد بسیار راحت تر واکنش نشان می دهد ، که به سرعت بالاتر از 600 درجه واکنش نشان می دهد. در 100 درجه ، مقادیر زیادی هیدروژن و اکسیژن را جذب می کند ، با حلالیت هیدروژن ده ها هزار برابر بیشتر از فولاد. این به نوبه خود ، تیتانیوم هیدرید را تشکیل می دهد ، که به طرز چشمگیری چقرمگی را کاهش می دهد. ناخالصی های گازی تمایل به سرماخوردگی و تاخیر در ترک خوردگی را افزایش می دهد و باعث افزایش حساسیت شکاف می شود. بنابراین ، خلوص آرگون مورد استفاده در جوشکاری نباید کمتر از 99.99 ٪ باشد ، رطوبت نباید بیش از 0.039 ٪ باشد و میزان هیدروژن سیم جوش باید زیر 0.002 ٪ باشد. ضریب انتقال حرارت تیتانیوم نیمی از فولاد است. انتقال- به - انتقال در 882 درجه رخ می دهد. در دماهای بالاتر ، دانه ها به سرعت و به طرز چشمگیری رشد می کنند ، به طور قابل توجهی عملکرد را خراب می کنند. بنابراین ، کنترل دما سختگیرانه بسیار مهم است ، به ویژه زمان دما {23 {} بالا در طول چرخه حرارتی جوشکاری. در حالی که ترک خوردگی گرم و ترک خوردگی بین دانه ای هنگام جوشکاری تیتانیوم مشکلی ندارد ، تخلخل می تواند یک مشکل باشد ، به خصوص هنگام جوشکاری + آلیاژها. 5.}} اقدامات احتیاطی تیتانیوم اقدامات احتیاطی
براساس تحقیقات فوق ، هنگام جوشکاری تیتانیوم باید نکات زیر را ذکر کرد:
1. در طول جوش تیتانیوم ، منطقه جوشکاری و پست- جوش بالا -} باید به شدت محافظت شود تا از ورود هوا به ناحیه جوشکاری و سطح درجه حرارت بالا {3 {{بالا ، که می تواند به طور جدی بر کیفیت جوش تأثیر بگذارد. بنابراین ، 99.99 ٪ آرگون خالص و پشتی- پیش نویس محافظ محافظ لازم است.
2. شیار جوش باید ماشینکاری شود (سنگ زنی مجاز نیست).
از جوشکاری نقطه ای باید جلوگیری شود و از قوس فرکانس {1} بالا استفاده شود.
4. از POST - از عملیات حرارتی جوش جلوگیری شود. اگر POST-} عملیات حرارتی جوش لازم باشد ، دمای عملیات حرارتی باید کمتر از 650 درجه باشد.
کنترل کیفیت جوشکاری تیتانیوم تأثیر قابل توجهی در رنگ جوش دارد. از رنگ جوش نیز می توان برای قضاوت در مورد کیفیت جوش تیتانیوم استفاده کرد. این دو از نزدیک مرتبط هستند.