溶接用のチタン ワイヤは、先進的な溶接業界の中核となる消耗品であり、航空、医療移植、化学的防食などの重要な用途に使用されています。{0}}溶接加工そのものの精度は、溶接継手の強度や塑性、耐食性に直接影響します。通常の金属溶接ワイヤに比べ、原料の選別、加工精度、環境管理などに厳しい技術の壁があります。
生産プロセス：高純度チタン原料の管理は一般にASTM規格に従って厳しく、スポンジチタンまたはチタン合金のマスターバッチを使用し、不純物含有量をppm単位で管理します。溶融プロセスは重要な制御繊維の1つであり、主な手順は真空消耗型アーク溶融（VAR）技術ですが、一部の高精度の状況では真空誘導溶融（VIM）が回避される場合があります。 VAR プロセスは、酸素、窒素、水素などの侵入元素を複数の溶解サイクルでパージする優れた機能を備えています。- 水素の質量分率は 0.005% 以下、酸素は 0.13% 以下である必要があります。これらの元素のわずかな変動でも溶接池内の偏析が悪化して、溶接塑性の低下、耐亀裂性の低下、さらには溶接継手の破損を引き起こす可能性があります。
熱間加工段階では、溶解したチタンインゴットを鍛造、圧延などの工程を経てチタン棒や線材に加工します。過熱や過燃焼を避けるために、加工温度はチタン合金の相転移温度範囲内で厳密に制御する必要があります。このステップは、材料の初期粒径 (50 μ m 以下に制御される理想的な粒径) を決定するだけでなく、その後の冷間加工の成形性にも影響します。熱間加工パラメータを最適化して均一かつ微細な等軸結晶組織を形成することで、その後の伸線加工時の断線リスクを大幅に低減し、生産効率を向上させることができます。
冷間引抜はチタン溶接ワイヤの形成の中核プロセスであり、複数の段階的な引抜プロセスが必要です。各プロセスの変形は 15% ～ 25% の間で制御され、単一プロセスでの過度の変形によって引き起こされる材料の脆化を回避します。絞り加工中に材料内部に残留応力が蓄積するため、クリティカルパス後に中間焼鈍処理が必要となります。アニーリングは、真空またはアルゴン高純度保護雰囲気下、600 ～ 700 度の温度で行われます。線径に応じて保持時間を調整することで、材料の塑性を回復させ、DBや内部応力を除去します。また、表面の酸化による脆化層の形成も防止でき、プロセスの継続性が保証されます。
完成品段階での洗練された加工と徹底したテストが最後の砦です。表面処理では、溶接ワイヤ表面の平滑性を確保し、溶接中の気孔の形成を回避するために、機械研磨、酸洗、不動態化などのプロセスを通じて酸化スケールや油汚れなどの汚染物質を除去する必要があります。寸法精度管理は±0.01mmに達する必要があり、溶接ワイヤのロール全体に曲がりや不均一な張力がないことを確認するために、専用の装置を使用して真直性と巻取り性能をテストする必要があります。さらに、完成品のスペクトル分析、渦電流試験、機械的性能サンプリングを実施して、化学組成、表面欠陥、引張強度、その他の指標が基準を満たしていること、また溶接ワイヤのロール全体の性能が非常に安定していることを確認し、自動溶接装置の安定した動作要件を満たし、ハイエンド装置の製造に信頼できる保証を提供していることを確認する必要があります。{4}}
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