티타늄 및 그 합금의 용접
기술 사양
티타늄은 비중이 상대적으로 낮아 4.5g/cm3이면서 뛰어난 강도를 가지고 있습니다(267에서 337MPa). 이는 400-550°C의 온도 범위에서 금속 피로에 대한 높은 저항성, 부식 및 많은 공격적인 매체에 대한 내성을 포함합니다. 크롬, 알루미늄, 망간, 주석, 바나듐 등의 불순물이 포함된 티타늄 합금은 강도가 더욱 높습니다(1000-1400MPa)과 우수한 연성을 가지며, 조선, 기계 공학, 로켓 및 항공 기술, 화학 공학, 기기 제조, 그리고 다양한 산업 분야에서 구조 재료로 널리 사용됩니다. 티타늄은 열전도율이 낮기 때문에 아르곤 환경에서 용접 시 형성되는 접합부위는 깊게 녹아드는 고유의 원뿔 모양을 가지고 있습니다. 일부 구조물에서는 주접합부(덤벨 타입)의 가장자리에 추가적인 용접이 필요할 수 있습니다.
티타늄 용접의 주요 방법
· 플럭스 아크 용접;
· 불활성 가스 환경에서 용해 및 비용해 전극을 사용하는 아크 용접;
· 전자 빔 용접;
· 슬래그 전기 용접;
· 접촉 용접.
불활성 가스 보호 아크 용접
이는 란탄 또는 이트륨을 함유한 비용해 텅스텐 전극(자동 또는 수동 용접 가능) 및 용해 전극(자동 또는 반자동 용접 가능)을 사용하여 수행됩니다. 용접에는 고순도의 헬륨 또는 아르곤, 또는 그 혼합물이 사용됩니다.
텅스텐 전극을 사용하는 용접
이 방법은 현재 가장 인기 있는 방법입니다. 공기 중에서 표준 아르곤 아크 자동 용접 장비를 사용하여 직류 정극성 비용해 전극을 통해 수행됩니다.
플럭스 아크 용접
티타늄 및 티타늄 합금은 플럭스 ANT-1, 3 아래에서 산소에 접근하지 않게 하여 용접합니다. 금속의 두께는 2.5-8mm이며, 두꺼운 판에는 ANT-7이 사용됩니다. 용접 시작 전에 플럭스는 t° 200-400°C에서 가열하여 수분 함량을 0.05%로 줄입니다. 일반적인 장비와 직류 반극성으로 사용됩니다.
슬래그 전기 용접 방법
이 방법은 8-12mm 두께의 티타늄 또는 티타늄 합금을 연결하는 데 사용됩니다. 이 경우 용접되는 금속과 동일한 구성의 플레이트 전극과 용접 시 부품 두께와 같은 폭을 사용합니다.
전자 빔 용접 방법
이 방법은 티타늄에 대해 섬세한 결정 구조와 가스 부식으로부터의 신뢰할 수 있는 보호를 제공합니다. 이 방법은 금속의 두께가 최대 160mm일 때 적용됩니다. 일부 경우 레이어링 및 기공 발생 방지를 위해 수평 빔 배치를 사용하는 방법이 사용됩니다.
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