Titaanin ja titaaniseosten hitsattavuusanalyysi

(1) Interstitiaalisen elementin kontaminaatiosta johtuva haurastuminen

Titaanilla on voimakas kemiallinen reaktioaktiivisuus korkeissa lämpötiloissa. Titaani imee nopeasti vetyä yli 300 asteessa, happea yli 600 asteessa ja typpeä yli 700 asteessa. Siksi, jos titaania ei suojata tehokkaasti hitsausprosessin ja hitsauksen jälkeisen jäähdytysprosessin aikana, se johtaa väistämättä plastisuuden vähenemiseen ja haurauden lisääntymiseen. Hiilen massaosuus tavallisissa titaanimateriaaleissa on säädetty alle 0,1 %:iin. Kun hiilen liukoisuus ylittää, kovan ja hauraan TiC:n muodostuminen ja verkkomainen jakautuminen synnyttävät helposti halkeamia.

(2) Terminen halkeilu

Titaanin ja titaaniseoksen vähäisen epäpuhtauspitoisuuden vuoksi ei ole helppoa tuottaa lämpöhalkeamia. Kuitenkin, jos langan laatu on epäpätevä, varsinkin jos langassa on halkeamia, välikerroksia ja muita vikoja. Kun epäpuhtauksia on enemmän, hitsauksessa saattaa esiintyä kuumia halkeamia.

(3) Viivästynyttä halkeilua voi esiintyä lämmön vaikutuksen alaisen vyöhykkeen alueella

Hitsattaessa sulassa altaassa oleva vety ja matalalämpötilavyöhykkeellä oleva pohjamateriaali diffundoituu lämpövaikutusvyöhykkeelle, jolloin lämpövaikutusvyöhykkeelle kertyy vetyä ja halkeilee epäsuotuisissa jännitysolosuhteissa.

(4) Kavitaatio

Huokoisuus on yleisin vika titaanin ja titaaniseoshitsauksessa. Hitsauksen ja sulatuslinjan huokoisuuden keskellä on yleensä kahdenlaista huokoisuutta. Kun hitsausenergia on suuri, huokoisuus sijaitsee yleensä lähellä sulatuslinjaa. Suurin syy hitsin huokoisuuden muodostumiseen on se, että hitsausalue, erityisesti päittäispää, on kosteuden ja rasvan saastuttama.