1. টাইটানিয়াম উপকরণ সামগ্রিক Weldability
বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ (CP) টাইটানিয়াম (GR.1/GR.2/GR.3)
CP টাইটানিয়াম (একক -ফেজ) চমৎকার ওয়েল্ডেবিলিটি আছে। এর কম অ্যালোয়িং বিষয়বস্তু ঢালাইয়ের সময় ভঙ্গুর আন্তঃধাতু পর্যায়গুলির গঠনকে হ্রাস করে এবং এর উচ্চ তাপ পরিবাহিতা (টাইটানিয়াম অ্যালোয়ের সাথে সম্পর্কিত) তাপকে সমানভাবে বিতরণ করতে সাহায্য করে, স্থানীয়ভাবে অতিরিক্ত উত্তাপ হ্রাস করে। সাধারণ ঢালাই পদ্ধতি (GTAW/TIG, PAW/প্লাজমা আর্ক ওয়েল্ডিং, LBW/লেজার বিম ঢালাই) সবই প্রযোজ্য, এবং সঠিক শিল্ডিং সহ, উচ্চ অখণ্ডতা সহ ঢালাই জয়েন্টগুলি অর্জন করা যেতে পারে।
+ টাইটানিয়াম অ্যালয় (যেমন, GR.5/Ti-6Al-4V)
GR.5 এর মাঝারি ঝালাইযোগ্যতা রয়েছে। অ্যালুমিনিয়াম ( -স্ট্যাবিলাইজার) এবং ভ্যানাডিয়াম ( -স্ট্যাবিলাইজার) এর উপস্থিতি ওয়েল্ড জোনে ফেজ বিভাজন এবং শস্য মোটা হওয়ার মতো চ্যালেঞ্জগুলি প্রবর্তন করে৷ যাইহোক, এটি এখনও কঠোর প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের সাথে নির্ভরযোগ্যভাবে ঢালাই করা যেতে পারে (যেমন, কম তাপ ইনপুট, সুনির্দিষ্ট রক্ষা)।
টাইটানিয়াম অ্যালয়েস (যেমন, Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al)
কক্ষ তাপমাত্রায় তাদের স্থিতিশীল -ফেজ এবং তাপ ইনপুটের কম সংবেদনশীলতার কারণে অ্যালয়গুলির ভাল ঝালাইযোগ্যতা রয়েছে, তবে CP টাইটানিয়াম এবং GR.5 এর তুলনায় শিল্প অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে কম ঝালাই করা হয়।
2. টাইটানিয়াম ওয়েল্ডের ক্র্যাক সংবেদনশীলতা
সলিডিফিকেশন ক্র্যাকিংয়ের অভাব
টাইটানিয়ামের একটি বিস্তৃত হিমাঙ্কের পরিসর রয়েছে, কিন্তু এর ঝালাই ধাতু একক-ফেজ (বা ) পদ্ধতিতে দৃঢ় হয়, শস্যের সীমানায় নিম্ন-গলে ইউটেটিক পর্যায়গুলির গঠন এড়িয়ে যায় (জড়িতকরণ ফাটলের প্রাথমিক কারণ)। এটি উচ্চ তাপ ইনপুট থাকা সত্ত্বেও টাইটানিয়ামকে দৃঢ়ীকরণ ফাটল থেকে প্রতিরোধী করে তোলে।
হাইড্রোজেন-ইন্ডুসড কোল্ড ক্র্যাকিং (HICC)
এটি টাইটানিয়াম ওয়েল্ডে সবচেয়ে সাধারণ ক্র্যাকিং টাইপ। হাইড্রোজেন শিল্ডিং গ্যাস, দূষিত ফিলার ধাতু বা পরিবেষ্টিত বায়ুতে আর্দ্রতা থেকে ঢালাই এবং HAZ-এ প্রবেশ করতে পারে। 250 ডিগ্রী (482 ডিগ্রী ফারেনহাইট) এর নিচে তাপমাত্রায়, হাইড্রোজেন টাইটানিয়ামের সাথে একত্রিত হয়ে ভঙ্গুর হাইড্রাইড (TiH₂) শস্যের সীমানা বরাবর অবক্ষয় করে। এই হাইড্রাইডগুলি স্ট্রেসের ঘনত্ব তৈরি করে, যার ফলে ঢালাইয়ের পরে বা পরবর্তী পরিষেবার সময়-কোল্ড ক্র্যাকিং হয় (বিশেষ করে টেনসিল লোডের অধীনে)। CP টাইটানিয়াম এবং GR.5 উভয়ই HICC-এর জন্য সংবেদনশীল যদি ঢাল অপর্যাপ্ত হয়।
স্ট্রেস ক্র্যাকিং
ঢালাইয়ের অবশিষ্ট চাপ (অমসৃণ তাপীয় প্রসারণ/সংকোচনের কারণে) HAZ-এ স্ট্রেস ক্র্যাকিং প্ররোচিত করতে পারে, বিশেষ করে পুরু-বিভাগের উপাদান বা উচ্চ সংযমযুক্ত ঢালাইয়ের জন্য। GR.5 এর HAZ শস্য মোটা হওয়ার প্রবণতা, যা নমনীয়তা হ্রাস করে এবং অবশিষ্ট প্রসার্য চাপের অধীনে স্ট্রেস ক্র্যাকিংয়ের জন্য এটি আরও সংবেদনশীল করে তোলে।
3. ঢালাইয়ের পরে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তন
শক্তির তারতম্য
সিপি টাইটানিয়াম: CP টাইটানিয়ামের ঢালাই ধাতু এবং HAZ সাধারণত BM থেকে সামান্য বেশি শক্তি কিন্তু কম নমনীয়তা আছে। ঢালাইয়ের তাপের কারণে এইচএজেড শস্য মোটা হয়ে যায়, 5-10% বৃদ্ধি পায় (যেমন, 485 MPa বনাম 510-530 MPa-এর ওয়েল্ড জয়েন্ট শক্তির GR.2 BM প্রসার্য শক্তি) কিন্তু প্রসারিততা 10-15% (25% থেকে 22%-20%) হ্রাস করে।
GR.5 টাইটানিয়াম খাদ: ঢালাই করা GR.5 ওয়েল্ড মেটালের একটি মার্টেনসিটিক ' ফেজ রয়েছে (ঢালাইয়ের সময় -ফেজের দ্রুত শীতল হওয়ার ফলে গঠিত), যা প্রসার্য শক্তি ~1000 MPa (অ্যানিলড BM-এর 860 MPa-এর চেয়ে বেশি) পর্যন্ত বৃদ্ধি করে কিন্তু নমনীয়তা (5%-18% পর্যন্ত দীর্ঘায়িত) হ্রাস করে। GR.5-এর HAZ শস্য মোটা হওয়া এবং পর্যায় রূপান্তর অনুভব করে, নরম করা মাইক্রোস্ট্রাকচারের কারণে BM-এর তুলনায় ফলনের শক্তি 5-10% কমে যায়।
নমনীয়তা এবং দৃঢ়তা হ্রাস
সমস্ত টাইটানিয়াম গ্রেডের জন্য, ঢালাই ওয়েল্ড জোনে নমনীয়তা এবং বলিষ্ঠতার উল্লেখযোগ্য ড্রপ ঘটায়। এইচএজেড-এর মোটা দানা এবং ঢালাই ধাতুর অ--সম্যাবস্থার মাইক্রোস্ট্রাকচার (যেমন, GR.5 তে ' মার্টেনসাইট) ক্র্যাক ইনিশিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করে, ফ্র্যাকচারের শক্ততা 20-30% কমিয়ে দেয় (যেমন, GR.5 BM ফ্র্যাকচারের শক্ততা 60 MPa·m¹/4.40-4.5-4.4. MPa·m¹/²)। CP টাইটানিয়ামের ওয়েল্ড জয়েন্টের প্রসারণ 20-25% দ্বারা হ্রাস পায় এইচএজেডে শস্য মোটা হওয়ার কারণে।
ক্লান্তি কর্মক্ষমতা অবনতি
ঝালাই জয়েন্টগুলোতে ক্লান্তি প্রতিরোধের দুর্বলতম লিঙ্ক। অবশিষ্ট স্ট্রেস, মাইক্রোস্ট্রাকচারাল অসঙ্গতি, এবং সম্ভাব্য ছিদ্রতা/অন্তর্ভুক্তির সংমিশ্রণ টাইটানিয়াম ওয়েল্ডের ক্লান্তি শক্তি BM-এর তুলনায় 30-50% কমিয়ে দেয়। উদাহরণস্বরূপ, অ্যানিলড GR.5 BM এর 10⁷-সাইকেল ক্লান্তি শক্তি 400 MPa, যখন এটির-ওয়েল্ডেড জয়েন্ট ক্লান্তি শক্তি 180-250 MPa এ নেমে আসে। পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট (যেমন, স্ট্রেস-রিলিফ অ্যানিলিং বা রিক্রিস্টালাইজেশন অ্যানিলিং) অবশিষ্ট স্ট্রেস কমিয়ে এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারগুলিকে পরিশোধন করে ক্লান্তি কর্মক্ষমতা আংশিকভাবে পুনরুদ্ধার করতে পারে।
জারা প্রতিরোধের পরিবর্তন
ভুলভাবে রক্ষা করা টাইটানিয়াম ওয়েল্ডে HAZ-এ অক্সিজেন/নাইট্রোজেন দূষণ থাকতে পারে, যা আক্রমনাত্মক মিডিয়াতে (যেমন, সমুদ্রের জল, অ্যাসিড) ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে। সম্পূর্ণ শিল্ডিং সহ, তবে, ওয়েল্ড জয়েন্টের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা BM এর সাথে তুলনীয়।
