チタン合金管のTIG溶接のポイント

チタンは 400 度を超える温度で酸素、窒素、水素と容易に反応し、溶接部の脆化、ブローホール、亀裂、その他の欠陥を引き起こします。このため、TIG 溶接は、完全なプロセスの不活性ガス保護、低入熱、クリーンな構造を特徴とする厳格なプロセスに従う必要があります。-

 

 

直流電極プラス (DCEP) を使用したガスタングステンアーク溶接 (GTAW/TIG) は、次のような場合に最適な方法です。チタン合金パイプ。

• 肉厚3mm以下：フルTIG溶接
• 肉厚＞3mm：TIG裏当て溶接＋MIG充填・キャッピング
• 厳禁: 被覆金属アーク溶接 (SMAW)、CO₂ ガス被覆溶接、酸素-燃料溶接

 

装備要件:

• 高周波アーク放電機能、電流減衰機能、遅延ガス供給機能を搭載
• ガス供給遅延時間 15秒以上
• セリウム タングステン電極が選択され、先端は 30 度 ～ 45 度の円錐形に研磨され、直径 1.0 ～ 3.0 mm になります。

 

 

1. 溝の準備と組み立て

• V- 溝は一般的に使用され、角度は 60 度～70 度、谷底面は 0.5～1.5mm です。
• 組立隙間1.0～2.0mm、位置ずれ 肉厚の10％以下
• 仮付け溶接でも同じプロセスを採用し、溶接箇所を短くし、適切な保護を行う必要があります。すべての欠陥を削り取らなければなりません

 

2. 徹底した清掃

• 機械的洗浄: ステンレス鋼のワイヤーブラシまたはサンドペーパーを使用して酸化スケールを除去します。
• 化学洗浄: アセトン脱脂 → 5%HF+ 35%HNO₃ 溶液による酸洗 → 清水によるリンス → 乾燥
• 溶接前に 2 時間以内に完了。油汚れ、水汚れ、ホコリの付着は厳禁です
• オペレーターは清潔な白い手袋を着用し、溝に直接触れないでください。

 

3. 溶接環境

• 風速 1.5m/s 以下。防風対策は必須です
• 周囲温度 5 度以上、相対湿度 60% 以下
• 低温環境では局所的に 50～100 度に予熱します。-高温の予熱は禁止されています-

 

 

チタン合金溶接の成功は、死角のない包括的なアルゴンガス保護にかかっています。

1. 保護ガスの要件

• アルゴン純度 99.99% 以上、できれば 99.995%
• 露点 -40度以下、水分含有量 50mg/m3以下

 

2. 三重保護構成

• フロントノズル保護: 大口径ノズルによる流量 8～15L/min-
• 裏面アルゴン充填保護: 流量 5 ～ 10L/分。 150～300mm以内の溝の両側を可溶性紙でシールする。
• トレーリング シールド保護: 長さ 100 mm 以上、流量 5 ～ 8 L/min で冷却まで高温ゾーンをカバー-

 

3. キーの保護操作

• アーク消滅後、溶接温度が 350 度以下に下がるまでガスの供給を続けてから、溶接トーチを移動します。
• ワイヤーの端は常に保護領域内に留まり、外部に移動させてはなりません
• 多層溶接のパス間温度: 200 度以下。-冷間状態での溶接を推奨します

 

 

1. 低入熱の原理

• 低電流、短アーク、速い溶接速度、トーチ振動なし
• 入熱制御：6～35kJ/cm
• 粗粒とプラスチックの劣化を回避する

 

2. 代表的なパラメータ（参考）

• タングステン電極径：1.6～2.4mm
• 溶接電流：裏当て溶接50～90A、埋め込み溶接80～140A
• アーク電圧：10～15V
• 溶接ワイヤ：母材と均一（TA2/TC4はそれぞれERTi-2/ERTi-4）

 

3. 動作仕様

• 溶接トーチ傾斜角度: 75 度 –85 度;溶接ワイヤ傾斜角：10度～15度
• ガスカーテンの損傷を避けるために、溶接トーチの横方向の振動を最小限に抑えます。
• 母材表面へのランダムなアーク放電は禁止
• アーク消滅中にクレーターを充填し、電流減衰を採用して引け巣を防止します

 

 

• 銀白色が最適な溶接色です。色が濃いほど、保護効果は低くなります。
• 銀白色: 合格
• 淡黄色: 合格
• ダークブルー：わずかに酸化しているが使用可能
• グレー/オフホワイト-: 酸化が激しいため、削り取って再溶接する必要があります

 

 

酸化脆化

• 原因: 保護の故障、過度の高温
• 対策：三重保護の強化、遅延ガス供給の採用、パス間温度の厳重管理

噴気孔

• 原因: オイル汚染、湿気、不純なアルゴン、不適切な流量
• 対策: 徹底的な洗浄、高純度アルゴンの使用、短いアークの維持、適切な流量の採用-

コールドクラック/塑性低下

• 原因：水素脆化、結晶粒の粗大化
• 対策: 水素源を厳密に制御し、入熱を低くし、必要に応じて応力除去焼鈍を実行します。

 

 

• 目視検査: 溶接表面に亀裂、ブローホール、ピット、酸化がないこと
• 染料浸透検査 (PT) および放射線透過検査 (RT)
• ひどく酸化した部分を研磨し、必要に応じて補修溶接を行います。
• 可塑性と安定性を向上させるために、主要コンポーネントに真空アニーリングを実行できます。

 

 

Ruihang Elaborate Materials Co., Ltd. は、高品質のチタンおよびチタン合金製品を提供しています。-当社の厳格な溶接プロセスは、お客様の要件を完全に満たすことを保証します。詳細については、電子メールでお気軽にお問い合わせください。Sam.Rui@bjrh-titanium.com