溶接用チタン鋼クラッド板、溶接プロセス中にチタンクラッドとスチールベースの合金化反応を効果的に抑制し、それによって脆いTi-Fe金属間化合物の形成を減らし、チタンクラッドの希釈を減らすか、さらには回避する方法。 発生は、その高強度で信頼性の高い接続を実現するための鍵であり、国内外の専門家や学者の焦点でもあります。 現在、主な方法の1つは、層状溶接によるチタンと鋼の直接接触を避けるために、さまざまな溝設計を使用することです。 別の一般的に使用される方法は、チタンが高温にさらされるのを防ぐために、溶接中に遷移層を追加することです。 また、一部の研究者は、クラッド板溶接の効率を改善するために、チタン鋼クラッド板の効率的な溶接を実行するために、レーザーの一度の溶込み法を使用しようとしました。
1. 溝形状の設計 層状溶接法と組み合わせたさまざまな溝構造の設計により、溶接プロセス中の溶鋼基層とチタン被覆層との間の直接接触を回避でき、それによって脆い Ti-Fe を低減できます。接合部の金属間化合物。 生成された目的。
その中で、一般的な処理方法は、溶接前に溶接する領域のチタン被覆を除去し、残りの鋼素地のみを溶接し、次にチタン被覆の側面に補償板を追加し、最後に補償板を実行することですそしてチタンクラッド。 層間の溶接。 鋼基層と接触するチタン被覆は溶接前に除去されるため、溶接中に溶鋼基層とチタン被覆の間の接触が回避され、それによって金属間化合物の形成が回避されます。 ただし、この溶接方法では、チタンフィラーとスチールベースの間に効果的な冶金学的結合を達成することは依然として困難であり、使用中のジョイントの信頼性にある程度影響することに注意してください。
2. 多層およびマルチパス溶接、および層状溶接と遷移層により、貫通溶接は接合部の金属間化合物の数を減らし、性能を向上させることができます。 研究では、溶接入熱を減らすと金属間化合物の数を減らすことができることも確認されています。 化合物の量はプラスの役割を果たします。 従来のアーク溶接法と比較して、高エネルギー ビーム溶接は、高エネルギー密度と低溶接熱入力という大きな利点により、チタン スチール クラッド プレートの溶接に優れたアプリケーションの可能性を秘めています。 ビーム溶接の研究はまだ始まったばかりです。
予備研究の結果、複合板の貫通溶接は、高エネルギー密度、低入熱、および高エネルギービームの強力な制御性という特性を利用することにより、多層マルチパス溶接技術と比較して効果的に溶接効率を改善できることが示されています。熱源。 同時に、中間層金属を追加することで、溶接継手の品質をさらに向上させることができます。 しかし、高エネルギービーム溶接技術による複合板の溶接については、遷移層の金属種の選択や添加方法を含め、体系的かつ深く検討する必要があるのが現状です。
現在、マルチパス溶接技術と遷移層の追加を組み合わせることによるチタン鋼クラッド板溶接の研究および工学的応用は、比較的成熟しています。 しかし、多層マルチパス溶接プロセスには、プロセスが煩雑で効率が低いという欠点があり、その幅広い用途がある程度制限されています。 レーザーや電子ビームなどの高エネルギー ビーム溶接技術は、エネルギー密度が高く、入熱量が少ないという特徴がありますが、複合板の 1 回の溶け込み溶接は、複合板の溶接効率を改善する上で優れた可能性を示しています。 ただし、遷移層金属を選択、設計、および追加して接合部の品質をさらに向上させる方法の分野では、詳細かつ体系的な研究が緊急に必要とされており、これはこの分野の重要な開発方向の 1 つにもなります。これからのフィールド。 さらに、固相摩擦攪拌溶接技術などのいくつかの新しい溶接技術は、溶接熱入力が低いという大きな利点があるため、クラッド板の溶接中に脆い金属間化合物の形成を効果的に減らすことができます。 この技術は現在、アルミニウムで使用されています。最初に銅張板の溶接分野に適用され、良好な結果が得られました。 クラッド プレートは、構造と溶接特性に一定の類似性があるため、チタン鋼クラッド プレートの溶接の分野でも一定の適用見込みがあります。 したがって、チタン鋼クラッド板溶接の分野でいくつかの新しい溶接技術の適用を促進して、その溶接効率と品質をさらに向上させる方法も、この分野の将来の発展にとって重要な方向の1つになるでしょう。
