GR1 チタンチューブの正しい溶接方法

ステンレス鋼の溶接者は、チタンも同じだと考えることがよくあります。そうではない。

チタンは反応性です。溶接温度では、空気から酸素、窒素、水素を吸収します。汚染された溶接部は脆くなり、亀裂が生じます。ステンレス鋼は、溶接中に多少の空気暴露を許容します。チタンはそうではありません。

ASTM B338 GR1 チタンチューブ他のチタングレードと同様の溶接上の注意が必要です。ショートカットはありません。

完全な技術仕様については、ASTM B338 GR1 チタンチューブ溶接性データと溶加材の推奨事項を含む、こちらの製品ページをご覧ください。

金属が 400 度 (750 度 F) 未満に冷えるまで、溶接ゾーンを空気から保護する必要があります。

3 つのゾーンにはシールドが必要です。

溶接溜まり（フロントシールド）

溶接部の裏側 (バッキングパージ)

溶接後の熱影響部（トレーリング シールド）-

チューブ溶接の場合、100% アルゴンによるバッキング パージが必要です。例外はありません。パージはアークが発生する前に実行し、アークが停止した後もチューブが冷えるまで継続する必要があります。

許容されるシールドガス:純粋なアルゴン (99.995% 以上)。アルゴン-ヘリウム混合物は許容されますが、必須ではありません。アルゴン-CO₂ 混合物は使用しないでください。 CO₂ はチタンを汚染します。

不適切なシールドの兆候:溶接部または隣接するチューブの表面に青、麦わら、または灰色の変色がある。適切にシールドされた溶接部は明るい銀色です。

突合せ溶接用GR1チタンチューブ、フィラーメタルは通常は必要ありません。溶接は、チューブの端を直接溶融することによって行われます。

フィラーが必要な場合（修理または不一致の取り付けのため）、-GR1 または GR2 チタンフィラーロッド。 GR1 母材には ERTi-5 (6Al-4V) フィラーを使用しないでください。強度と延性の不一致により問題が発生します。

フィラーロッドは使用前に洗浄する必要があります。アセトンで拭き、清潔な容器に保管してください。油性または汚れたフィラーは溶接部を汚染します。

チタン溶接が失敗する主な原因は汚染です。

必要なクリーニング手順:

油、グリース、指紋をアセトンまたはイソプロピルアルコールで除去します。

きれいなステンレス鋼のワイヤー ブラシで酸化層を除去します (チタン専用 - 炭素鋼や他の金属には使用しないでください)

溶剤で再度拭きます

洗浄後 4 時間以内に溶接してください

以下のものは使用しないでください。塩素系溶剤（四塩化炭素、トリクロロエチレン）。これらは応力腐食割れの原因となる残留物を残します。

以下のものは使用しないでください。他の金属に使用された研磨パッドまたはホイール。埋め込まれた鉄粒子は、後に電食を引き起こします。

青色、麦わら色、または灰色の溶接は拒否する必要があります。変色を研磨しても問題は解決しません。下の金属はすでに脆くなっています。

溶接用ASTM B338 GR1 チタンチューブ、標準では次のことが要求されます。

渦電流試験溶接線の - 100%

平坦化試験- チューブを平らにしたときに溶接線に亀裂が入ってはなりません

フレアテスト- 溶接シームは、チューブの端が拡張されたときに亀裂が入ってはなりません

重要なアプリケーションについては、追加のテストを利用できます。

放射線検査（RT）- は内部溶接欠陥を検出します

浸透探傷試験 (PT)- は表面の亀裂を検出します

曲げ試験- は溶接部の延性を確認します

これらのテストは工場証明書に文書化する必要があります。サプライヤーが溶接チューブの渦電流結果を提供できない場合、そのチューブは ASTM B338 を満たしていません。

工場溶接（チューブミルでは）自動化されています。パラメータが制御されます。アルゴンシールドは一貫しています。品質は高いです。

現場溶接（設置時または修理時）は手動です。フィットするのはさらに難しいです。-アルゴンパージはさらに困難です。品質は溶接職人の技術に左右されます。

現場溶接用GR1チタンチューブ、追加の予防措置が必要です。

漏れを補うために、より大きなアルゴンパージ量を使用します。

トーチにトレーリングシールドを使用する

静止空気中で溶接します (ファンやドラフトはありません)。

最初のいくつかの溶接をテストし、検査のために切断します

多くの製造業者は、現場での作業を開始する前にチタンの溶接士の資格を必要とします。完璧なステンレス鋼の溶接を行う溶接工でも、チタンでは失敗する可能性があります。

1. GR1 チタンチューブはステンレス鋼に溶接できますか?
直接ではありません。チタンとステンレス鋼は脆い金属間化合物を形成します。移行ジョイント (爆発接合チタン- プレート) または機械的接続 (フランジ、フェルール) を使用します。

2. チタンの溶接部が青くなったらどうなりますか?
青色は酸素汚染を意味します。溶接金属が脆化している。ストレスや使用中に亀裂が発生します。青い溶接部分を切り取り、適切なシールドを付けて再度溶接します。{0}

3. 同じタングステン電極をチタンとステンレス鋼に使用できますか?
いいえ、タングステンはステンレス鋼から鉄を拾い上げ、チタンの溶接部に移動させることができます。鉄の汚染は電食を引き起こします。タングステン電極のセットはチタン専用です。

4. GR1チタン溶接に予熱は必要ですか?
いいえ、GR1 は予熱を必要としません。過剰な予熱 (150 度以上) は、高温の金属がより早く酸素を吸収するため、実際には汚染のリスクを高めます。

5. 溶接された GR1 チューブの最小肉厚はどれくらいですか?
溶接および引抜き管の実際的な最小値は 0.5 mm です。それ以下では溶接が難しくなり、溶接シームの信頼性が低くなります。壁が薄い場合はシームレスを使用します。

6. GR1 チューブはバッキングパージなしで現場で溶接できますか?
いいえ。一部の請負業者は、小径チューブのバッキング パージを省略しようとします。溶接ルートが酸化して破損します。バッキングパージはオプションではありません。

7. チタン溶接のアルゴンガス純度を確認するにはどうすればよいですか?
ガス純度計を使用するか、テストクーポンを溶接して色を探します。銀色の溶接は純粋なアルゴンを示します。青または麦わらは汚染を意味します。グレード 5 アルゴン (99.995%) が最小許容値です。

8. GR1 を GR2 に溶接できますか?
はい。 GR1 と GR2 は完全な互換性があります。 GR2 フィラーを使用するか、フィラーを使用しません。溶接には 2 つの等級の間の特性があります。

9. ASTM B338 に基づく最大許容変色はどれくらいですか?
溶接部の裏側の明るい麦わら色は解釈によっては許容されますが、ほとんどの購入者は次のように指定しています。変色なしどちらかの側に。重要なサービスに使用できる色はシルバーのみです。

10. 溶接により GR1 の耐食性は低下しますか?
正しく行われた場合はそうではありません。適切にシールドされた銀溶接は、母材金属と同じ耐食性を備えています。汚染された青色または灰色の溶接部は優先的に腐食します。

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