チタン溶接ワイヤーは、チタンおよびチタン合金の溶接に使用される特殊な材料です。米国規格グレードには、特に ERTi-1、ERTi-2、および ERTi-5 シリーズが含まれます。直径は 0.8 mm ～ 6.0 mm の範囲で利用可能で、コイル状およびストレート ワイヤの両方の形式で供給され、AWS A5.16/A5.16M などの規格に準拠しています。これは主に石油化学装置 (反応器や酸/アルカリ貯蔵タンクなど)、海洋防食プロジェクト、医療機器、航空宇宙分野で使用されます。
チタン合金溶接は、チタンとその合金を接合するのに適した金属溶接プロセスです。材料の厚さに応じて、タングステン不活性ガス (TIG) 溶接 (厚さ 3 mm 未満の場合) またはガスメタル アーク (GMA) 溶接 (厚さ 3 mm を超える場合) のいずれかが選択されます。アルゴンガスの純度は 99.99% 以上である必要があります。溶接プロセス中は、酸素、窒素、水素などの元素による汚染を厳密に管理する必要があります。これらの元素は格子の歪み、強度の変動、衝撃靱性の低下を引き起こす可能性があるためです。特に、過剰な水素含有量は、容易に遅延亀裂を引き起こす可能性があります。チタンは化学反応性が高いため、被覆金属アーク溶接、酸素-アセチレン溶接、CO₂溶接、原子水素溶接などの溶接方法は禁止されています。
フィラーワイヤーのグレードは母材に基づいて選択する必要があります。一般に、母材と同じ組成のワイヤを使用するという原則に従います。ただし、場合によっては、接合部の延性を向上させるために、母材よりも合金含有量がわずかに少ないフィラー ワイヤが選択されることがあります。
タングステン電極: チタン合金チューブの壁の厚さに基づいて選択された直径 (通常は 1.0 ～ 3.0 mm) のセリウム-タングステン電極を使用するのが最善です。タングステン電極の先端は、30 ～ 45 度のテーパーになるように研磨する必要があります。
溝構成の選択: 原則は、溶接パスの数と堆積する金属の量を最小限に抑えることです。溶接パスの数が増加すると、溶接部での累積ガス吸収が増加し、溶接継手の性能に悪影響を与える可能性があります。さらに、チタンおよびチタン合金の溶接では溶接池のサイズが比較的大きいため、試験片には角度 70 ～ 80 度の単一 V- 溝が使用されます。
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