チタン合金とステンレス鋼の場合 組み合わせて使用​​することができ、複合コンポーネントは、製造コストを削減しながら、2つの材料の優れた特性を同時に持つことができます。ただし、チタン合金とステンレス鋼の溶接は異種金属溶接に属し、その過程で発生しやすいさまざまな溶接の問題を無視することはできません。

チタンおよびチタン合金の溶接性

チタンおよびチタン合金は高い化学的活性を持っています。高温では、空気中の水素、酸素、二酸化炭素、水などと非常に反応しやすく、その結果、溶接継手の塑性と衝撃靭性が低下し、同時に体積膨張が大きくなります。ストレス。これにより、融着線の近くに細孔が生じ、ひどい場合にはコールドクラックが発生する可能性があります。

チタンおよびチタン合金には、特別な熱物理特性があります。チタン合金は、融点が高く、熱容量が小さく、熱伝導率が低いという特徴があります。したがって、溶接解凍は過熱構造を生成しやすく、結晶粒を粗くします。

チタンおよびチタン合金の弾性率は鋼の約半分であるため、溶接残留変形が比較的大きく、溶接後の変形補正も困難です。 。

ステンレス鋼の溶接性

マルテンサイト系ステンレス鋼は、一般に13％Cr鋼（一般に420ステンレス鋼として知られています）で表されます。溶接時に低温脆性、低温靭性の低下、硬化に伴う延性低下などの問題が発生しやすくなります。

フェライト系ステンレス鋼は、18％Cr鋼（一般に430ステンレス鋼として知られています）で表されます。溶接温度が約475℃に達すると、鋼の強度と硬度が大幅に向上し、塑性と靭性が大幅に低下し、強い脆化が発生します。 700〜800℃で長時間加熱すると、耐食性の低下や割れの遅れなどの問題が発生しやすくなります。

オーステナイト系ステンレス鋼は、18％Cr-8％Ni鋼（一般に304ステンレス鋼として知られています）で表され、一般に優れた溶接性能を備えています。ただし、ニッケルが高い高合金ステンレス鋼の場合 およびモリブデン 内容物が溶接されているため、高温割れ、σ相脆化、耐食性低下、応力腐食割れなどの欠陥が発生しやすくなります。

二相ステンレス鋼は、オーステナイト系およびフェライト系ステンレス鋼の特性を備えており、優れた溶接性能を備えており、高温割れの溶接に対する感度が低くなっています。ただし、熱影響部のフェライト含有量が増えると、耐食性の低下や低温靭性の低下などの問題が発生する可能性があります。

チタン合金とステンレス鋼の包括的な溶接性

現在、チタン合金とステンレス鋼の溶接方法には、主にレーザービーム溶接、プラズマ溶接、電子ビーム溶接、爆発溶接、摩擦溶接、拡散溶接があります。

チタン合金の主成分であるチタンとステンレス鋼の主成分である鉄は、どちらも高融点材料ですが、融点が140℃異なります。溶接工程では、ステンレス鋼が溶融状態に達したとき、チタン合金はまだ固体状態にあります。このとき、ステンレス鋼材が過熱ゾーンの粒界に浸透しやすくなり、ステンレス鋼材の損失、合金元素の焼損、蒸発などが発生し、溶接継手の溶接が困難になります。

さらに、チタンは化学的に活性であり、鉄、クロムと簡単に反応します。 、ニッケル、および金属間化合物を形成するためのステンレス鋼の他の合金元素。接続中に接合部に脆性相と大きな内部応力が発生しやすく、接合部に亀裂が生じます。

現在、チタン合金とステンレス鋼の溶接にはまだ解決すべき問題がたくさんあります。しかし、チタン合金とステンレス鋼の溶接に関する研究が大きな経済的利益をもたらすことは否定できません。

結論

記事をお読みいただきありがとうございます。チタン合金とステンレス鋼の溶接性をより深く理解するのに役立つことを願っています。 。チタンおよびチタン合金の詳細については、高融点金属（ARM）にアクセスすることをお勧めします。 詳細については。

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