티타늄 합금 도관의 수동 용접 기술
Aug 13, 2025
티타늄 합금은 저밀도, 고강도 및 부식 저항의 특성을 가지고 있습니다. 새로운 유형의 재료로서 티타늄 합금 파이프는 항공 우주 분야에서 널리 사용됩니다. 항공 우주 엔진 파이프 라인에서 티타늄 합금 도관의 비율이 증가하고 있습니다. 또한 티타늄 합금은 매우 활성 금속입니다. 고온에서 산소, 수소 및 질소와 같은 가스에 큰 친화력이 있으며 가스를 흡수하고 용해시키는 능력이 강합니다. 특히 용접 공정 에서이 능력은 용접 온도가 증가함에 따라 특히 강합니다. 용접 중에는 제품 폐기를 피하기 위해 산소, 수소 및 질소와 같은 가스의 흡수 및 용해를 제어해야합니다. 이것은 티타늄 합금 파이프의 용접에 큰 어려움을 가져옵니다.
2 개의 수동 아르곤 아크 티타늄 합금 도관의 용접
2.1 티타늄 합금 도관의 용접성
(1) 용접 조인트의 브리티 함
실온에서 티타늄은 산소와 반응하여 밀도가 높은 산화물 필름을 형성하여 화학적 안정성과 부식성이 우수합니다. 고온에서, 특히 용접 중에 티타늄 합금은 산소, 수소 및 질소와 매우 빠르게 반응합니다. 산소, 수소 및 질소와 같은 유해한 가스가 용융 풀에 침입하면 용접 관절의 가소성, 강인성 및 표면 색이 크게 변화합니다. 특히 882도 이상의 온도에서, 관절의 입자 성장은 심각한 경향이 있으며, 냉각 중에 마르텐 사이트 구조가 형성되어 관절의 강도, 경도, 가소성 및 인성이 감소합니다. 과열 경향은 심각하며 관절은 심하게 부서지기 쉽습니다. 따라서, 티타늄 합금을 용접 할 때, 용융 수영장, 액 적 및 고온 부위는 앞뒤에 있든 가스에 의해 완전히 보호되어야합니다.
(2) 다공성
다공성은 티타늄 및 티타늄 합금의 용접에서 가장 흔한 결함이며 주로 퓨전 라인 근처에서 발생합니다. 수소는 기공 형성의 주요 원인입니다. 용접 중에 티타늄은 수소를 흡수하는 능력이 강하지 만 (고온에서도 더 강해짐) 온도가 떨어짐에 따라 용해도가 크게 감소합니다. 따라서, 액체 금속에 용해 된 수소는 종종 탈출 할 시간이없고 융합 라인 근처에 모공을 형성하기 위해 축적됩니다.
(3) 근거리 지역의 균열 지연
티타늄 합금은 용접 후 일정 기간 내에 근처 영역에서 균열 (지연 균열)이 발생하기 쉽습니다. 그 이유는 수소가 고온 용융 풀에서 저온 열 영향 구역으로 확산되기 때문입니다. 수소 함량이 증가함에 따라, TIH2의 양이 증가하여 열 영향 구역이 더욱 부서지기 쉽다. 또한, 침전 된 수 소화물의 부피 팽창에 의해 생성 된 구조적 응력은 결국 균열을 초래한다.
2.2 티타늄 합금 도관의 용접 요구 사항 및 예방 조치
(1) 전용 용접 워크숍을 설정하십시오. 흡연은 실내에서 엄격하게 금지됩니다. 환경은 깨끗하고 건조해야하며 공기 대류를 엄격하게 제어해야합니다.
(2) 용접기는 용접 할 때 깨끗한 작업복과 장갑을 깎아야합니다. 맨손으로 부품을 만지는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.
(3) 용접 영역과 용접 와이어의 표면은 아세톤으로 탈지되어야한다.
(4) 순도가 99.99%이상인 고순도 보호 아르곤 가스를 사용하십시오. 용접 중 가스 유량은 용접의 전면 및 후면을 보호하기 위해 공정 규정에 지정된 값에 따라야합니다.
(5) 용접 공정 동안, 파이프의 아르곤 유량 및 용접 공구 노즐의 아르곤 유량은 파이프의 용접 풀이 볼록 및 오목 현상을 형성하는 것을 방지하기 위해 일정하게 유지되어야합니다.
(6) 짧은 아크 용접은 가능한 한 많이 사용해야하며 용접 라인 에너지는 작아야합니다.
(7) 엉덩이 파이프를 스팟 용접 할 때 틈은 벽 두께의 30% 미만이어야합니다. 각 용접은 가능한 한 한 번의 패스로 완료해야합니다.
(8) 용접 중에는 용접 도구가 왼쪽과 오른쪽으로 흔들리지 않아야하며 용접 와이어의 용융 끝은 가스 보호 구역에서 옮겨서는 안됩니다. 아크를 치면 가스는 10-15 초 전에 공급되어야합니다. 아크가 소멸되면 용접 건을 즉시 들어 올리지 않아야합니다. 가스 공급은 온도가 250도 이하로 떨어질 때까지 15-30 초 동안 지연되어야합니다.
2.3 용접 공정
2.3.1 용접 전 청소.
용접 결함의 발생은 용접 및 용접 와이어의 표면 청결과 밀접한 관련이 있습니다. 용접하기 전에 파이프 관절 가장자리에서 15 ~ 20mm 이내의 오일, 물, 산화물 필름 및 기타 먼지와 용접 와이어의 표면을 청소해야합니다. 세척 방법은 표면 산화물 스케일을 제거하기위한 화학적 방법 (산세) 또는 기계적 수단 (스테인리스 스틸 브러싱) 일 수 있습니다. 아세톤 또는 알코올은 또한 용접하기 전에 청소에 사용해야합니다. 청소 후 용접은 24 시간 이내에 용접해야합니다. 그렇지 않으면 다시 청소해야합니다. 용접 후 용접 와이어를 탈수 형 와인을 청소하고 용접하기 전에 아세톤으로 탈지하는 것이 가장 좋습니다.
2.3.2 가스 보호.
용접 티타늄 파이프 조인트를 용접 할 때, 용접 관절이 고온에서 유해한 가스 및 요소로 오염되는 것을 방지하기 위해 용접은 99.99%이상의 순도로 필요한 아르곤 가스에 의해 보호되어야합니다.
2.3.3 용접 공정 매개 변수 선택.
(1) 용접 와이어 선택. 필러 와이어 브랜드는 기본 재료에 따라 선택되어야합니다. 일반적으로 기본 재료와 동일한 재료를 사용해야합니다. 때로는 관절의 가소성을 개선하기 위해 기본 재료보다 합금 정도가 약간 낮은 와이어를 선택할 수 있습니다. 용접 와이어의 직경은 기본 재료의 두께에 따라 선택되어야합니다.
(2) 전원 공급 및 극성의 선택. 티타늄 및 티타늄 합금 용접은 일반적으로 DC 수동 텅스텐 아크 전원 공급 장치를 사용하며 극성 연결 방법은 DC 양성 연결을 사용합니다.
(3) 텅스텐 전극의 선택. 텅스텐 전극의 직경은 일반적으로 1.0-3.0mm 사이의 티타늄 합금 튜브의 벽 두께에 따라 선택되며, 텅스텐 전극의 끝은 25도에서 45도 원뿔으로 접지되어야합니다.
이 회사는 다음을 포함하여 국내 티타늄 가공 생산 라인을 자랑합니다.
독일의 정밀 티타늄 튜브 생산 라인 (연간 생산 능력 : 30,000 톤);
일본 기술 티타늄 호일 롤링 라인 (가장 얇은 ~ 6μm);
완전 자동화 티타늄로드 연속 압출 라인;
지능형 티타늄 플레이트 및 스트립 마감재;
MES 시스템은 전체 생산 공정의 디지털 제어 및 관리를 가능하게하여 ± 0.01μm의 제품 차원 정확도를 달성합니다.
