รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับการเกิดออกซิเดชันการเชื่อมไทเทเนียม

Mar 29, 2024

ธาตุไทเทเนียมถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2336 เป็นธาตุกลุ่มย่อยที่ 4 ในช่วงที่สี่ของตารางธาตุ ไทเทเนียมในภาษาอังกฤษคือ Hercules ที่ศักดิ์สิทธิ์ในอิตาลี มันถูกแสดงโดย Ti ไทเทเนียมและโลหะผสมมีคริสตัลสองชนิด: และ แบบแรกเป็นแบบบรรจุปิดหกเหลี่ยม และแบบหลังเป็นแบบลูกบาศก์ที่มีศูนย์กลางตัวถัง ไทเทเนียมบริสุทธิ์ทางอุตสาหกรรมที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมภาชนะรับความดันเป็นของไทเทเนียมอัลฟาตาข่ายที่อุณหภูมิห้อง
ทางอุตสาหกรรมไทเทเนียมบริสุทธิ์มีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีต่อน้ำทะเล บรรยากาศทางทะเล คลอรีนเปียก คลอไรด์ กรดไฮโปคลอรัส ซัลไฟด์ ซัลเฟต กรดออกซิไดซ์ส่วนใหญ่ และสารประกอบอินทรีย์ จึงมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมเคมี

ASTMB265 Commercial pure titanium sheet Gr1 Gr2 UNS R50400
กลไกความต้านทานการกัดกร่อนของไททาเนียมคือไททาเนียมจะรวมตัวกับออกซิเจนที่อุณหภูมิห้อง (ต่ำ) เพื่อสร้างฟิล์มออกไซด์ที่มีความเข้มข้นและหนาแน่นบนพื้นผิว ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้ตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสัมผัสกับไททาเนียม จึงทำให้ไททาเนียมทนทานต่อการกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม ฟิล์มออกไซด์นี้จะป้องกันได้ก็ต่อเมื่อมันก่อตัวที่อุณหภูมิต่ำเท่านั้น ฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงจะหลวม มีรูพรุน และสลายตัว อะตอมออกซิเจนจะใช้ฟิล์มออกไซด์เป็นชั้นการแปลงเพื่อเข้าสู่โครงตาข่ายโลหะ ซึ่งจะเพิ่มการเกิดออกซิเดชันและทำให้ฟิล์มออกไซด์หนาขึ้น ฟิล์มออกไซด์ในขณะนี้ไม่มีคุณสมบัติในการป้องกัน กระบวนการเชื่อมของเราเป็นกระบวนการให้ความร้อน ดังนั้นการป้องกันไทเทเนียมจากการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงในระหว่างกระบวนการเชื่อมจึงเป็นงานที่สำคัญ
ไทเทเนียมจะผลิตสีที่แตกต่างกันเมื่อถูกความร้อนในอากาศ และทำปฏิกิริยากับออกซิเจนที่อุณหภูมิต่างกัน เป็นสีขาวเงินที่มีความแวววาวของโลหะสว่างที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200 องศา สีเหลืองอ่อน (สีเหลืองฟางอ่อน) ที่ 300 องศา และสีเหลืองทอง (สีเหลืองทอง) ที่ 400 องศา ฟางสีเหลืองเข้ม), 500 องศาเป็นสีม่วง, 600~700 องศาเป็นสีน้ำเงินเข้ม ~ สีฟ้าอ่อน, 700 ~ 800 องศาเป็นสีเทาสีแดง, 800 ~ 900 องศาเป็นสีเทาสีแดง, 900 ~ 1,000 องศาเป็นซอสสีเหลือง และสูงกว่า 1,000 องศาใน เป็นผงสีเทาเข้มถึงขาวจนลอกออก ดังแสดงในรูปที่ 1 ถึง 3 รูปที่ 2 เป็นภาพการทดสอบออกซิเดชันการเชื่อมไทเทเนียมที่เกิดขึ้นจริง แหล่งความร้อนอยู่ตรงกลางด้านหลัง

Introduction to titanium welding oxidation

ความหนาของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิวไทเทเนียมก็แตกต่างกันที่อุณหภูมิต่างกัน ดังแสดงในตารางที่ 1:

อุณหภูมิ 316~538 649 704 760 816 871 927 982 1038 1093
ความหนาของฟิล์มออกไซด์ บางเฉียบมาก 0.005 0.0076 <0.025 <0.026 <0.035 <0.051 <0.051 <0.102 <0.356

ด้วยสีออกซิเดชั่นของพื้นผิวการเชื่อมไทเทเนียม คุณสามารถระบุได้อย่างรวดเร็วว่าการเชื่อมออกซิไดซ์ที่อุณหภูมิใดและความหนาของฟิล์มออกไซด์โดยประมาณ เนื่องจากฟิล์มออกไซด์ของไทเทเนียมหลังจากออกซิเดชั่นที่อุณหภูมิสูงมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของการเชื่อม โดยทั่วไปเราจึงต้องการให้สีออกซิเดชั่นควรเป็นสีขาวเงินหรือสีเหลืองฟางอ่อน และควรลบสีอื่น ๆ ออกและไม่ผสมลงในแนวเชื่อม .

ส่งคำถาม
ประเภท