티타늄 합금 플레이트의 용접성을 향상시키는 방법?

티타늄 합금 플레이트의 공급 업체로서 다양한 산업 응용 분야에서 용접 성의 중요한 중요성을 이해합니다. 티타늄 합금은 강도 대 중량 비율, 우수한 부식성 및 생체 적합성으로 유명하여 항공 우주, 자동차, 의료 및 해양 산업에서 인기있는 선택입니다. 그러나, 용접 티타늄 합금 플레이트는 고유 한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 어려울 수 있습니다. 이 블로그에서는 티타늄 합금 플레이트의 용접 성을 향상시키기위한 효과적인 전략을 공유 할 것입니다.

용접 티타늄 합금의 도전 이해

솔루션을 탐구하기 전에 티타늄 합금 용접과 관련된 문제를 이해하는 것이 필수적입니다. 티타늄은 높은 온도에서 산소, 질소 및 수소에 대한 친화력이 높으며, 이는 용접 구역에서 취성 금속 간 화합물과 다공성을 형성 할 수 있습니다. 이러한 결함은 용접 조인트의 기계적 특성 및 부식 저항을 크게 감소시킬 수 있습니다. 또한, 티타늄 합금은 비교적 열전도율이 상대적으로 낮아서 용접 중에 과도한 열 축적을 유발하여 왜곡 및 잔류 응력을 유발할 수 있습니다.

사전 용접 준비

용접 조인트의 품질을 보장하기 위해 적절한 사전 용접 준비가 중요합니다. 다음은 다음과 같은 주요 단계입니다.

재료 선택

특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 적절한 티타늄 합금 등급을 선택하십시오. 다른 티타늄 합금은 다른 조성물과 특성을 가지며, 이는 그들의 용접성에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어,Gr 23 티타늄 시트우수한 생체 적합성과 강도로 인해 의료 응용 프로그램에 인기있는 선택입니다.BT20 티타늄 플레이트고온 강도 및 부식 저항을 위해 항공 우주 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다.

표면 청소

오일, 그리스, 먼지 및 산화물 층과 같은 오염 물질을 제거하기 위해 티타늄 합금 판의 표면을 철저히 청소하십시오. 오염 물질은 용접 중에 티타늄과 반응하여 결함이 형성 될 수 있습니다. 아세톤 또는 이소 프로필 알코올과 같은 적절한 세척제와 깨끗한 천이나 브러시를 사용하여 표면을 청소하십시오. 청소 후, 수분의 도입을 방지하기 위해 판을 철저히 건조시킵니다.

가장자리 준비

용접 중에 적절한 적합성 및 침투를 보장하기 위해 티타늄 합금 판의 가장자리를 준비하십시오. 에지 준비 방법은 플레이트의 두께와 사용 된 용접 공정에 따라 다릅니다. 얇은 판의 경우, 정사각형 엉덩이 조인트가 충분할 수 있으며, 두꺼운 플레이트의 경우 경사 가장자리 또는 V 그루브 조인트가 필요할 수 있습니다. 날카로운 절단 도구 또는 가공 공정을 사용하여 가장자리를 준비하고 가장자리에 똑바로 버가 없는지 확인하십시오.

차폐 가스 선택

용접 풀을 대기 오염으로부터 보호하려면 적절한 차폐 가스를 선택하십시오. 아르곤은 불활성과 좋은 보호 기능을 제공하는 능력으로 인해 티타늄 합금을 용접하는 데 가장 일반적으로 사용되는 차폐 가스입니다. 헬륨은 또한 용접 구역에서 열 전달 및 침투를 개선하기 위해 아르곤과 함께 사용될 수 있습니다. 차폐 가스의 순도는 효과적인 보호를 보장하기 위해 99.99% 이상이어야합니다.

용접 공정 선택

용접 공정의 선택은 티타늄 합금 플레이트의 용접성에 중요한 역할을합니다. 티타늄 합금에 일반적으로 사용되는 용접 공정은 다음과 같습니다.

가스 텅스텐 아크 용접 (GTAW)

TIG (Tungsten Inert Gas) 용접으로도 알려진 GTAW는 용접 매개 변수의 정확한 제어 및 고품질 용접 능력으로 인해 티타늄 합금에 대한 인기있는 용접 공정입니다. GTAW에서는 전기 아크가 소비 할 수없는 텅스텐 전극과 공작물 사이에 확립되며, 대기 오염으로부터 용접 풀을 보호하기 위해 차폐 가스가 사용됩니다. GTAW는 얇은 것 또는 중간 두께의 티타늄 합금 플레이트 용접에 적합하며 수동 및 자동 용접에 사용될 수 있습니다.

가스 금속 아크 용접 (GMAW)

MIG (금속 불활성 가스) 용접으로도 알려진 GMAW는 티타늄 합금에 일반적으로 사용되는 용접 공정입니다. GMAW에서 소모품 와이어 전극이 용접 풀에 공급되고 차폐 가스가 사용되어 용접 수영장을 대기 오염으로부터 보호합니다. GMAW는 두꺼운 티타늄 합금 플레이트를 용접하는 데 적합하며 높은 증착 속도를 제공 할 수 있습니다. 그러나 GMAW는 GTAW에 비해 용접 매개 변수를 제어하기 위해 더 많은 기술과 경험이 필요합니다.

레이저 빔 용접 (LBW)

LBW는 레이저 빔을 사용하여 티타늄 합금 플레이트에 녹고 결합하는 고 에너지 밀도 용접 공정입니다. LBW는 높은 용접 속도, 좁은 열 영향 구역 및 최소 왜곡과 같은 몇 가지 장점을 제공합니다. 그러나 LBW는 특수 장비와 전문 지식이 필요하며 장비 비용은 비교적 높을 수 있습니다.

용접 매개 변수 최적화

용접 파라미터 최적화는 용접 조인트의 품질을 보장하는 데 필수적입니다. 다음은 고려해야 할 몇 가지 주요 용접 매개 변수입니다.

용접 전류

용접 전류는 용접 구역으로의 열 입력을 결정하고 티타늄 합금 플레이트의 침투 및 융합에 영향을 미칩니다. 적절한 용접 전류는 플레이트의 두께, 사용 된 용접 공정 및 티타늄 합금의 유형에 따라 다릅니다. 일반적으로 더 두꺼운 플레이트와 더 깊은 침투에는 더 높은 용접 전류가 필요하지만 전류가 너무 높으면 과도한 열 축적 및 왜곡이 발생할 수 있습니다.

용접 전압

용접 전압은 아크 길이와 용접 아크의 안정성에 영향을 미칩니다. 적절한 용접 전압은 용접 전류 및 사용 된 용접 공정 유형에 따라 다릅니다. 안정적인 용접 아크는 고품질 용접을 생산하는 데 필수적이며, 용접 전압은 일관된 아크 길이를 유지하기 위해 조정해야합니다.

용접 속도

용접 속도는 용접 풀이 열원에 노출되는 시간을 결정하고 용접 구역의 냉각 속도에 영향을 미칩니다. 적절한 용접 속도는 플레이트의 두께, 용접 전류 및 사용 된 용접 공정 유형에 따라 다릅니다. 용접 속도가 높을수록 열 입력을 줄이고 왜곡을 최소화 할 수 있지만 속도가 너무 높으면 불완전한 융합과 다공성이 발생할 수 있습니다.

차폐 가스 유량

차폐 가스 유량은 용접 풀에 공급되는 차폐 가스의 양을 결정하고 대기 오염으로부터 용접 풀의 보호에 영향을 미칩니다. 적절한 차폐 가스 유량은 사용 된 용접 공정, 용접 풀의 크기 및 용접 환경에 따라 다릅니다. 용접 풀의 효과적인 보호를 보장하기 위해서는 충분한 차폐 가스 유량이 필수적이지만, 유속이 너무 높으면 난기류가 발생하고 용접 아크의 안정성에 영향을 줄 수 있습니다.

웰링 후 치료

용접 조인트의 기계적 특성 및 부식 저항을 개선하기 위해 웰링 후 처리가 필요합니다. 다음은 일반적인 후 웰링 후 치료 방법입니다.

열처리

열처리는 잔류 응력을 완화하고 용접 조인트의 기계적 특성을 향상시키는 데 사용될 수 있습니다. 열처리 공정은 티타늄 합금의 유형 및 특정 응용 요구 사항에 따라 다릅니다. 예를 들어, 어닐링은 경도를 줄이고 용접 조인트의 연성을 향상시키는 데 사용될 수 있으며, 용접 조인트의 강도와 경도를 높이기 위해 노화를 사용할 수 있습니다.

표면 처리

표면 처리는 용접 조인트의 부식 저항을 개선하는 데 사용될 수 있습니다. 표면 처리 방법은 특정 적용 요구 사항과 티타늄 합금의 유형에 따라 다릅니다. 예를 들어, 유산은 용접 조인트 표면에 보호 산화물 층을 형성하는 데 사용될 수 있으며, 코팅은 부식에 대한 추가 보호를 제공하는 데 사용될 수 있습니다.

결론

티타늄 합금 플레이트의 용접 성을 개선하려면 적절한 사전 용접 준비, 적절한 용접 공정 및 파라미터 선택 및 웰링 후 처리를 포함하는 포괄적 인 접근법이 필요합니다. 이 블로그에 요약 된 전략을 따르면 용접 조인트의 품질을 보장하고 특정 응용 프로그램 요구 사항을 충족 할 수 있습니다. 티타늄 합금 플레이트 공급 업체로서 저는 최고의 용접 결과를 달성하기 위해 고품질 제품 및 기술 지원을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 궁금한 점이 있거나 추가 정보가 필요한 경우 조달 및 협상을 위해 저희에게 연락하십시오.

참조

• AWS D16.1/D16.1M : 2019, 티타늄 및 티타늄 합금 용접에 대한 사양
• ASME 섹션 IX, 용접 및 브레이징 자격
• Miller Electric Mfg. Co., "용접 티타늄 : 팁 및 기술"
• Lincoln Electric Co., "티타늄 용접 가이드"