Ciri-ciri kimpalan titanium dan aloinya
1 Sifat fizikal dan kimia bagititanium dan aloinyaTitanium mempunyai dua alotrop, masing-masing diwakili oleh dan , dengan suhu peralihan 882.5 darjah , hablur suhu-rendahnya ialah-kekisi heksagon yang dibungkus rapat, dan stabil melebihi 882.5 darjah Kristal itu ialah badan -kisi padu berpusat. Titanium mempunyai kekonduksian terma yang lemah dan kekonduksian termanya sedikit lebih rendah daripada keluli tahan karat. Apabila terdapat kekotoran dalam titanium, kekonduksian habanya berkurangan. Jadual 1 menyenaraikan perbandingan sifat fizikal utama titanium tulen industri dan bahan logam lain.
2 Struktur kimpalan aloi titanium
The welded structure of industrial pure titanium and the titanium alloy is single-phase at room temperature, and a zigzag or needle-like structure is formed depending on the cooling rate. Various mechanical properties have no major changes compared with the base metal, and the welding performance is good. In the process of cooling from phase, plus titanium alloy forms martensite ( ' phase), and the quantity and properties of ' phase change according to alloy composition and cooling rate. In general, with the increase of the phase, the ductility and toughness of the alloy decrease. Even for Ti-6Al-4V with good weldability, when the content of -stabilizing element vanadium is more than 5 percent , the weldability decreases. The martensite formation temperature of beta titanium alloy is lower than room temperature, and the weld is in a metastable beta phase, so the weldability does not deteriorate. However, due to the addition of too many alloying elements, extensibility is often lacking. In addition, aging and cold working increase the strength of the alloy, while welding will cause a loss of strength, so welding is not used for titanium alloy processing.
3 Kecacatan kimpalan aloi titanium
3.1 Kerosakan pada kawasan sambungan yang dikimpal
Kawasan kimpalan aloi titanium dan titanium terdedah kepada pencemaran oleh kekotoran seperti gas dan kekotoran. Unsur-unsur utama yang menyebabkan kerapuhan ialah O, N, H, C, dll. Aloi titanium dan titanium agak stabil pada suhu bilik, tetapi apabila suhu meningkat, keupayaan aloi titanium dan titanium untuk menyerap O, N, dan H juga meningkat dengan ketara. Ti mula menyerap hidrogen dari 250 darjah, oksigen dari 400 darjah, dan nitrogen dari 600 darjah. Nitrogen dan oksigen mempunyai pengaruh yang besar terhadap kekuatan sendi dan keplastikan lenturan. Dengan peningkatan kandungan nitrogen dan oksigen dalam kimpalan, kekuatan sendi meningkat dan keplastikan lenturan berkurangan, dan kesan nitrogen lebih besar daripada oksigen. Hidrogen terutamanya mempengaruhi keliatan impak pada sendi.
3.2 Kecenderungan retak zon kimpalan
(1) Retak panas.
Memandangkan aloi titanium dan titanium mengandungi lebih sedikit kekotoran seperti S, P dan C, beberapa titik eutektik-lebur-rendah terbentuk pada sempadan butiran, dan julat suhu penghabluran adalah sangat sempit, dan pengecutan kimpalan adalah kecil apabila ia pepejal, jadi kepekaan terhadap retakan panas adalah tinggi. rendah.
(2) Keretakan sejuk dan retak tertunda.
Apabila kandungan oksigen dan nitrogen dalam kimpalan tinggi, prestasi kimpalan menjadi rapuh, dan retak akan muncul di bawah tindakan tegasan kimpalan yang lebih besar, yang terbentuk pada suhu yang lebih rendah.
Apabila mengimpal aloi titanium, rekahan tertunda kadangkala muncul di kawasan haba-zon terjejas, dan hidrogen ialah sebab utama pembentukan retak tertunda. Kaedah utama untuk mengelakkan keretakan tertunda adalah untuk mengurangkan sumber hidrogen pada sambungan yang dikimpal, dan jika perlu, penyepuhlindapan vakum boleh dilakukan untuk mengurangkan kandungan hidrogen pada sambungan yang dikimpal.
3.3 Liang kimpalan
Keliangan adalah kecacatan biasa dalam kimpalan titanium danaloi titanium. O2, N2, H2, CO2, dan H2O semuanya boleh menyebabkan keliangan. Liang-liang kimpalan aloi titanium dan titanium kebanyakannya diagihkan berhampiran zon gabungan, yang merupakan ciri liang aloi titanium dan titanium. Liang-liang dalam kimpalan bukan sahaja menyebabkan kepekatan tegasan, tetapi juga mengurangkan keplastikan logam di sekeliling liang-liang, malah membawa kepada keretakan keseluruhan sambungan yang dikimpal. Oleh itu, pembentukan liang mesti dikawal ketat.
