ลวดเชื่อมชนิดที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเชื่อมท่อไททาเนียม ?

ไทเทเนียม (Ti) เป็นโลหะที่มีลักษณะเฉพาะซึ่งมีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก ความต้านทานการกัดกร่อน และความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้ไทเทเนียมเป็นวัสดุที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการบินและอวกาศ การปลูกถ่ายทางการแพทย์ และการแปรรูปทางเคมี อย่างไรก็ตาม การเชื่อมไทเทเนียมอาจเป็นเรื่องท้าทายเนื่องจากมีการนำความร้อนต่ำ มีปฏิกิริยาสูง และคุณสมบัติทางกายภาพที่แตกต่างจากโลหะอื่นๆ การเชื่อมท่อไทเทเนียมมักจะใช้โลหะผสมไทเทเนียมเป็นวัสดุฐานและเลือกลวดเชื่อมที่เหมาะสมสำหรับการเชื่อม ความต้องการและเงื่อนไขการเชื่อมที่แตกต่างกันอาจต้องใช้ลวดเชื่อมประเภทต่างๆ เรามาพูดถึงลวดเชื่อมประเภทที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการเชื่อมท่อไทเทเนียม ต่อไปนี้เป็นลวดเชื่อมทั่วไปบางประเภทที่ใช้ในการเชื่อมท่อไทเทเนียม:

1. ไทเทเนียมบริสุทธิ์ (CP) เชิงพาณิชย์: (ลวดเชื่อมไทเทเนียมบริสุทธิ์ AWS A5.16)

CP Ti มีคุณสมบัติในการเชื่อมที่ดีเยี่ยม ทนต่อการกัดกร่อนสูง และมีระดับคั่นกลางต่ำ และเป็นเกรดเหล็กไทเทเนียมที่ใช้กันมากที่สุดในการเชื่อม CP Ti มีจำหน่ายสี่เกรด: CP1, CP2, CP3 และ CP4 โดยมีปริมาณสารเจือปนต่างกัน CP2 เป็น CP Ti ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด และสามารถเชื่อมได้โดยใช้กระบวนการเชื่อมอาร์กทังสเตนแก๊ส (GTAW) โดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนทอเรียม 2% และลวดตัวเติม CP2 ที่เข้ากัน ลวดเชื่อมไททาเนียมบริสุทธิ์เหมาะสำหรับการเชื่อมวัสดุฐานไทเทเนียมบริสุทธิ์ เช่น Gr1, Gr2 เป็นต้น ลวดเชื่อมนี้มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีและเหมาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเคมี วิศวกรรมทางทะเล และสาขาอื่นๆ

2. Ti-6Al-4V: (ลวดเชื่อมโลหะผสม Ti-6Al-4V AWS A5.16 ERTi-5):

โลหะผสม Ti-6Al-4V (หรือเรียกอีกอย่างว่าเกรด 5) โลหะผสม Ti-6Al-4V เป็นโลหะผสมไทเทเนียมทั่วไปที่เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการอุณหภูมิสูงและมีความแข็งแรงสูง เป็นโลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้กันมากที่สุดในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ เนื่องจากมีความแข็งแรง ความเหนียว และความต้านทานต่อความล้าสูง อย่างไรก็ตาม การเชื่อม Ti-6Al-4V อาจเป็นเรื่องที่ท้าทายเนื่องจากมีอัตราการเย็นตัวที่สูงและไวต่อการแตกร้าว สามารถเชื่อม Ti-6Al-4V ได้โดยใช้กระบวนการ GTAW, กระแสไฟฟ้า AC และอิเล็กโทรดทังสเตนทอเรียม 2% ขอแนะนำให้ใช้ลวดตัวเติม Ti-6Al-4V ที่ตรงกันเพื่อป้องกันการปนเปื้อน ลวดเชื่อม ERTi-5 เหมาะสำหรับการเชื่อมโลหะผสม Ti-6Al-4V และมักใช้ในสาขาการบินและอวกาศและชีวการแพทย์

3. Ti-3Al-2.5V: (ลวดเชื่อมโลหะผสม Ti-3Al-2.5V AWS A5.16 ERTi-9)

Ti-3Al-2.5V (หรือเรียกอีกอย่างว่าเกรด 9) เป็นโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงปานกลาง มีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง เป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและทางทะเล ลวดโลหะผสม Ti-3Al-2.5V เหมาะสำหรับการใช้งานที่คล้ายกับ Ti-6Al-4V แต่มีสัดส่วนของอลูมิเนียมและวาเนเดียมน้อยกว่า เหมาะสำหรับบางโอกาสที่ต้องการความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี

สามารถเชื่อม Ti-3Al-2.5V ได้โดยใช้กระบวนการ GTAW โดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนทอเรียม 2% และลวดตัวเติม Ti-3Al-2.5V ที่เข้ากัน

4. Ti-15V-3Cr-3Sn-3อัล:

Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al (หรือที่เรียกว่า Beta C) เป็นโลหะผสมไทเทเนียมที่มีความแข็งแรงสูง โดยมีคุณสมบัติในการเชื่อมที่ดี ทนต่อการคืบคลาน และมีคุณสมบัติความล้า เป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al สามารถเชื่อมได้โดยใช้กระบวนการ GTAW โดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนทอเรียม 2% และ Ti-15V{{ 11}}Cr-3Sn-3ลวดตัวเติมอัล

5.ลวดที่มีออกไซด์ออกไซด์ต่ำ (AWS A5.16 ERTi-7):

ลวดที่มีปริมาณออกไซด์ต่ำเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการปริมาณออกไซด์ที่ลดลง เนื่องจากออกไซด์มีผลเสียต่อคุณสมบัติการกัดกร่อนของไทเทเนียม

เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีข้อกำหนดด้านคุณภาพการเชื่อมและประสิทธิภาพการกัดกร่อนที่สูงขึ้น

6.ลวดทองแดงบริสุทธิ์ (AWS A5.7 ERCu):

สำหรับการใช้งานพิเศษ สามารถใช้ลวดทองแดงบริสุทธิ์ในการเชื่อมท่อไทเทเนียมได้

ลวดประเภทนี้สามารถลดการเกิดออกไซด์ได้ แต่ต้องพิจารณาความเข้ากันได้ทางไฟฟ้าเคมีของทองแดงและไทเทเนียมเมื่อเลือก

เนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะของไทเทเนียม การเชื่อมท่อไทเทเนียมจึงต้องมีกระบวนการเชื่อมเฉพาะและการเลือกลวดตัวเติม ปัจจัยต่างๆ เช่น ประเภทของโลหะฐาน สภาพการเชื่อม และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพการเชื่อม จำเป็นต้องได้รับการพิจารณา นอกจากนี้การใช้กระบวนการเชื่อมที่เหมาะสมและการควบคุมบรรยากาศยังเป็นปัจจัยสำคัญในการรับรองคุณภาพการเชื่อมท่อไทเทเนียมอีกด้วย การเลือกลวดตัวเติมที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาคุณสมบัติที่ต้องการของข้อต่อไทเทเนียม สิ่งสำคัญคือต้องเลือกลวดตัวเติมที่มีคุณสมบัติทางเคมีและทางกลคล้ายกับโลหะฐาน ก่อนเชื่อมท่อไททาเนียม ควรอ้างอิงถึงมาตรฐานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องเพื่อให้แน่ใจว่าได้เลือกวัสดุและพารามิเตอร์การเชื่อมที่เหมาะสม