Lasbaarheid tussen titaniumlegering en roestvrij staal

Titanium en titaniumlegeringen worden veel gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, petrochemie, medische apparatuur en andere gebieden vanwege hun hoge specifieke sterkte, hoog smeltpunt, goede taaiheid en uitstekende corrosieweerstand. Vanwege de lage elasticiteitsmodulus, slechte lasbaarheid en verwerkbaarheid van titanium is de prijs echter relatief duur , wat de toepassing ervan beperkt, terwijl roestvrij staal een sterk, goedkoop constructiemateriaal is en een goede corrosieweerstand, lasbaarheid en verwerkbaarheid heeft.

Lasbaarheid tussen titaniumlegering en roestvrij staal

Als titaniumlegering en roestvrij staal in combinatie kan worden gebruikt, kan de composietcomponent tegelijkertijd de uitstekende eigenschappen van de twee materialen hebben, terwijl de productiekosten worden verlaagd. Het lassen van titaniumlegering en roestvrij staal behoort echter tot ongelijksoortig metaallassen, en verschillende lasproblemen die tijdens het proces kunnen optreden, kunnen niet worden genegeerd.

Lasbaarheid van titanium en titaniumlegeringen

Titanium en titaniumlegeringen hebben een hoge chemische activiteit. Bij hoge temperaturen reageren ze heel gemakkelijk met waterstof, zuurstof, kooldioxide, water, enz. in de lucht, wat resulteert in een afname van de plasticiteit en slagvastheid van de lasverbindingen, en tegelijkertijd veroorzaakt volume-uitzetting een grotere spanning. Dit leidt tot poriën nabij de fusielijn, wat in ernstige gevallen kan leiden tot koudescheuren.

Titanium en titaniumlegeringen hebben speciale thermofysische eigenschappen. Titaniumlegering heeft de kenmerken van een hoog smeltpunt, een kleine warmtecapaciteit en een lage thermische geleidbaarheid. Daarom is het ontdooien van het lassen gemakkelijk om een ​​oververhitte structuur te produceren en de kristalkorrels grover te maken.

De elasticiteitsmodulus van titanium en titaniumlegeringen is ongeveer de helft kleiner dan die van staal, dus de resterende lasvervorming is relatief groot en de correctie van de vervorming na het lassen is ook moeilijk .

Lasbaarheid van roestvrij staal

Martensitisch roestvrij staal wordt over het algemeen vertegenwoordigd door 13% Cr-staal (algemeen bekend als 420 roestvrij staal). Problemen zoals broosheid bij lage temperatuur, verslechtering van de taaiheid bij lage temperatuur en een afname van de ductiliteit die gepaard gaat met uitharden, treden vaak op tijdens het lassen.

Ferritisch roestvrij staal wordt vertegenwoordigd door 18% Cr-staal (algemeen bekend als 430 roestvrij staal). Wanneer de lastemperatuur ongeveer 475 ° C bereikt, zullen de sterkte en hardheid van het staal aanzienlijk worden verbeterd, terwijl de plasticiteit en taaiheid aanzienlijk worden verminderd, wat resulteert in sterke brosheid. Onder de voorwaarde van langdurig verwarmen op 700 ~ 800 ℃, is het vatbaar voor problemen zoals verminderde corrosieweerstand en vertraagde scheurvorming.

Austenitisch roestvrij staal wordt vertegenwoordigd door 18%Cr-8%Ni-staal (algemeen bekend als roestvrij staal 304), dat over het algemeen goede lasprestaties heeft. Wanneer echter het hooggelegeerde roestvrij staal met een hoog nikkel en molybdeen inhoud is gelast, het is gemakkelijk om de scheur bij hoge temperatuur, σ-fase brosheid, afname van de corrosieweerstand, spanningscorrosie en andere defecten te hebben.

Duplex roestvast staal heeft de eigenschappen van austenitisch en ferritisch roestvast staal, heeft goede lasprestaties en is minder gevoelig voor hete lasscheuren. De toename van het ferrietgehalte in de door warmte beïnvloede zone kan echter problemen veroorzaken zoals verminderde corrosieweerstand en verslechtering van de taaiheid bij lage temperaturen.

Uitgebreide lasbaarheid tussen titaniumlegering en roestvrij staal

Op dit moment omvatten de lasmethoden van titaniumlegering en roestvrij staal voornamelijk laserstraallassen, plasmalassen, elektronenstraallassen, explosief lassen, wrijvingslassen en diffusielassen.

Titanium, het hoofdbestanddeel van titaniumlegeringen, en ijzer, het hoofdbestanddeel van roestvrij staal, zijn beide materialen met een hoog smeltpunt, maar hun smeltpunten verschillen 140°C. Tijdens het lasproces, wanneer het roestvrij staal een gesmolten toestand heeft bereikt, bevindt de titaniumlegering zich nog steeds in een vaste toestand. Op dit moment dringt het roestvrijstalen materiaal gemakkelijk door in de korrelgrens van de oververhitte zone, waardoor het roestvrijstalen materiaal verloren gaat, legeringselementen verbranden of verdampen, waardoor de lasverbinding moeilijk aan elkaar te lassen is.

Bovendien is titanium chemisch actief en reageert het gemakkelijk met ijzer, chroom , nikkel en andere legeringselementen in roestvrij staal om intermetallische verbindingen te vormen. Het is gemakkelijk om brosse fasen en grote interne spanningen op de verbindingen te vormen tijdens het verbinden, wat resulteert in voegscheuren.

Momenteel zijn er nog veel problemen die moeten worden opgelost bij het lassen van titaniumlegeringen en roestvrij staal. Maar het valt niet te ontkennen dat het onderzoek naar het lassen van titaniumlegeringen en roestvrij staal grote economische voordelen heeft.

Conclusie 

Bedankt voor het lezen van ons artikel en we hopen dat het u kan helpen om een ​​beter begrip te krijgen van de lasbaarheid tussen titaniumlegering en roestvrij staal . Als u meer informatie wilt over titanium en titaniumlegeringen, raden we u aan om Advanced Refractory Metals (ARM) te bezoeken. voor meer informatie.

Het hoofdkantoor is gevestigd in Lake Forest, Californië, VS, Advanced Refractory Metals ( ARM) is een toonaangevende fabrikant en leverancier van vuurvaste metalen over de hele wereld. Het biedt klanten hoogwaardige vuurvaste metalen en legeringen zoals titanium , titaniumlegeringen , wolfraam, molybdeen, tantaal, rhenium,  en  zirkonium tegen een zeer concurrerende prijs.