1. Weldability Cyffredinol Deunyddiau Titaniwm
Titaniwm Pur (CP) yn fasnachol (GR.1/GR.2/GR.3)
Mae gan ditaniwm CP (-cyfnod sengl) weldadwyedd rhagorol. Mae ei gynnwys aloi isel yn lleihau ffurfio cyfnodau rhyngfetelaidd brau yn ystod weldio, ac mae ei ddargludedd thermol uchel (o'i gymharu ag aloion titaniwm) yn helpu i ddosbarthu gwres yn gyfartal, gan leihau gorboethi lleol. Mae dulliau weldio cyffredin (GTAW / TIG, PAW / weldio arc plasma, weldio trawst LBW / laser) i gyd yn berthnasol, a chyda cysgodi priodol, gellir cyflawni uniadau weldio gyda chywirdeb uchel.
+ Aloi Titaniwm (ee, GR.5/Ti-6Al-4V)
Mae gan GR.5 weldadwyedd cymedrol. Mae presenoldeb alwminiwm ( {{ }} sefydlogydd ) a fanadium ( { { }} stabilizer ) yn cyflwyno heriau megis gwahanu fesul cam a brashau grawn yn y parth weldio. Fodd bynnag, gellir ei weldio'n ddibynadwy o hyd gyda rheolaeth broses gaeth (ee, mewnbwn gwres isel, cysgodi manwl gywir).
Aloiau Titaniwm (ee, Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)
mae gan aloion weldadwyedd da oherwydd eu -cyfnod sefydlog ar dymheredd ystafell a sensitifrwydd is i fewnbwn gwres, ond maent yn cael eu weldio'n llai cyffredin mewn cymwysiadau diwydiannol o'u cymharu â CP titaniwm a GR.5.
2. Crac Rhagdueddiad Welds Titaniwm
Diffyg Cracio Solidification
Mae gan ditaniwm ystod rewi eang, ond mae ei fetel weldio yn caledu mewn un -cyfnod (neu ) modd, gan osgoi ffurfio cyfnodau ewtectig sy'n toddi'n isel ar ffiniau grawn (prif achos cracio solidification). Mae hyn yn gwneud titaniwm yn imiwn i graciau solidification hyd yn oed gyda mewnbwn gwres uchel.
Hydrogen-Cracion Oer Wedi'i Anwytho (HICC)
Dyma'r math cracio mwyaf cyffredin mewn welds titaniwm. Gall hydrogen fynd i mewn i'r weldiad a HAZ o leithder yn y nwy cysgodi, metel llenwi halogedig, neu aer amgylchynol. Ar dymheredd is na 250 gradd (482 gradd F), mae hydrogen yn cyfuno â thitaniwm i ffurfio gwaddod hydrid brau (TiH₂) ar hyd ffiniau grawn. Mae'r hydridau hyn yn creu crynodiadau straen, gan arwain at gracio oer yn ystod oeri ar ôl -weldio neu wasanaeth dilynol (yn enwedig o dan lwythi tynnol). Mae CP titaniwm a GR.5 ill dau yn agored i HICC os yw'r cysgodi'n annigonol.
Cracio Straen
Gall straen gweddilliol o weldio (a achosir gan ehangiad/crebachu thermol anwastad) achosi cracio straen yn yr HAZ, yn enwedig ar gyfer cydrannau trychiad trwchus neu weldiadau ag ataliad uchel. Mae HAZ GR.5 yn dueddol o geryddu grawn, sy'n lleihau hydwythedd ac yn ei gwneud yn fwy agored i straen gracio o dan straen tynnol gweddilliol.
3. Newidiadau mewn Priodweddau Mecanyddol Ar ôl Weldio
Amrywiadau Cryfder
CP Titaniwm: Yn nodweddiadol mae gan y metel weldio a HAZ titaniwm CP gryfder ychydig yn uwch na'r BM ond hydwythedd is. Mae'r HAZ yn mynd trwy frasiad grawn oherwydd gwres weldio, gan gynyddu cryfder tynnol 5-10% (ee, cryfder tynnol GR.2 BM o 485 MPa yn erbyn cryfder cymal weldio o 510-530 MPa) ond yn lleihau elongation 10-15% (o 25% i 20-22%).
GR.5 Aloi Titaniwm: Mae gan y metel weldio GR.5 fel y'i-weldio GR.5 gyfnod martensitig (a ffurfiwyd gan oeri cyflym y cyfnod - yn ystod y weldio), sy'n cynyddu cryfder tynnol i ~1000 MPa (yn uwch na 860 MPa y BM aneliedig) ond mae'n lleihau hydwythedd yn sylweddol (elongation yn disgyn o 5 – 12%). Mae'r HAZ o GR.5 yn profi brashau grawn a thrawsnewid cam, gyda chryfder cnwd yn gostwng 5-10% o'i gymharu â'r BM oherwydd microstrwythurau wedi'u meddalu.
Hydwythedd a Gostyngiad Cryfder
Ar gyfer pob gradd titaniwm, mae weldio yn achosi gostyngiad sylweddol mewn hydwythedd a chaledwch yn y parth weldio. Mae grawn bras y HAZ a microstrwythur an-cydbwysedd y metel weldio (ee, ' martensite yn GR.5) yn gweithredu fel safleoedd cychwyn crac, gan ostwng gwydnwch torasgwrn 20–30% (ee, cryfder torasgwrn GR.5 BM o 60 MPa·m¹/² vs.4 caledwch uniad). Mae elongation cymal weldio titaniwm CP yn gostwng 20-25% oherwydd bod grawn yn mynd yn fwy bras yn yr HAZ.
Diraddio Perfformiad Blinder
Cymalau Weld yw'r cyswllt gwannaf ar gyfer ymwrthedd blinder. Mae'r cyfuniad o straen gweddilliol, anhomogenedd microstrwythurol, a mandylledd / cynhwysiant posibl yn lleihau cryfder blinder welds titaniwm 30-50% o'i gymharu â'r BM. Er enghraifft, mae gan GR.5 BM wedi'i anelio gryfder lludded beic o 10⁷- o 400 MPa, tra bod ei gryfder blinder cymalau wedi'i weldio yn gostwng i 180–250 MPa. Gall triniaeth wres ar ôl{12}}weldio (ee, anelio rhyddhad straen neu anelio ailgrisialu) adfer perfformiad blinder yn rhannol trwy leihau straen gweddilliol a mireinio microstrwythurau.
Newidiadau Gwrthsefyll Cyrydiad
Gall weldiau titaniwm sydd wedi'u cysgodi'n amhriodol fod â halogiad ocsigen/nitrogen yn yr HAZ, sy'n lleihau ymwrthedd cyrydiad mewn cyfryngau ymosodol (ee dŵr môr, asidau). Gyda cysgodi llawn, fodd bynnag, mae ymwrthedd cyrydiad y cymal weldio yn debyg i'r BM.
