チタン金属の溶接腐食修復対策

Thread Content

bg1.pngチタンの外観は鋼鉄に非常によく似ており、密度は4.51グラム／立方センチメートルで、鋼鉄の60％にも満たず、難溶性金属の中で最も密度が低い金属元素です。　　チタンは常温の空気中で非常に安定している。400～550℃に加熱すると、表面に強固な酸化膜が形成され、さらなる酸化を防ぐ保護作用を果たします。チタンは酸素、窒素、水素を吸収する能力が非常に強く、これらのガスは金属チタンにとって極めて有害な不純物であり、ごくわずかな含有量（0.01％～0.005％）であってもその力学的性質に深刻な影響を与える。　　チタンは湿った塩素環境下で極めて耐食性が高いため、塩素アルカリ工業での利用が増えています。しかし、損傷したチタン製機器の修理が不適切だと、必ず再利用時に早期に損傷が生じるため、チタンの溶接修理には十分な注意を払う必要がある。　　チタンは反応性が高く、600℃以上でO2、H2、N2と反応するとTiO2、TiO、TiH2、TiN2が生成される。板金の洗浄が不十分だと、高温での溶接時にチタンが板金上の油分や綿糸などと化学反応を起こし、TiCが生成されます。上記の化合物は硬くてもろいため、チタンの常温での塑性を失わせ、チタンの機械的性質を損なう。　　油類や綿糸は炭化水素であり、溶接時の高温によって炭化水素が分解しH2が発生し、チタン材に浸透すると水素脆性が生じます。水素もまた、溶接部の気孔が発生する原因の一つです。チタンなどの金属がチタンの表面を汚染したり、製造時にチタン材が混入することは、非常に有害です。したがって、大気中の汚染ガスを遮断すると同時に、事前にチタン材を厳しく洗浄し、表面の油分や錆、酸化物を除去する。　　チタンの熱伝導率は鉄の5分の1、銅の23分の1であり、融点は1660℃に達する。したがって、ハンタイシは熱影響部の拡大や結晶粒の成長を防ぐために、冷却装置を強化する必要がある；溶接部の塑性と強度の低下を避ける。　　洗浄品質は溶接品質に決定的な影響を与え、チタン材が空気中で酸化して形成される酸化層は、溶接の円滑な進行を妨げます。銅線ブラシとガーゼでこするだけでは酸化層を傷つけるだけで完全には除去できず、酸洗いによってのみ完全に取り除くことができる。酸洗いを行うたびにチタンは約0.08mm薄くなる。　　推奨される酸洗い液の配合（重量比）：http://www.oilequipcn.net/data/attachment/forum/201502/05/133722uaj1c0vzz4zxmh0c.jpg　チタン材が金属光沢を呈するまで、酸液に2～5分間浸す必要があります。取り出した後は清水でよく洗い、乾燥させる。酸洗いの温度は60℃未満でなければならず、酸洗い時に発生するH2が新しく生成されたチタン表面に侵入するのを防ぐため、配合におけるHFとHNO3の濃度比は（1：5）～（1：7）としている。HNO3によって新しく生成されたチタン表面が即座に不動態化される。