Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan ekonomi, terutamanya dengan pembaharuan yang berterusan dan pembukaan-pembukaan, pembinaan ekonomi China telah mencapai kemajuan yang luar biasa. Pada masa yang sama, China juga telah mencapai kemajuan yang ketara dalam kejuruteraan kimpalan seperti saluran paip. Kimpalan titanium adalah jenis kimpalan yang agak biasa. Dalam proses kimpalan titanium, cara mengawal kualiti kimpalan dengan betul mempunyai kesan yang sangat penting pada warna kimpalan titanium. Disebabkan oleh intuitif warna kimpalan titanium, penyelidikan tentang hubungan antara warna kimpalan titanium dan kualiti kimpalan adalah sangat penting. Artikel ini, menggabungkan penyelidikan bertahun-tahun pengarang dan pengalaman praktikal dalam kawalan kualiti dan proses kimpalan titanium, meneroka hubungan antara kualiti kimpalan dan warna kimpalan titanium, dengan harapan dapat menyumbang kepada penyelidikan dalam bidang ini.
1. Perubahan warna kimpalan tiub aloi titanium dan titanium dan mekanisme pembentukan kecacatan
Kecacatan dan mekanisme kimpalan tiub aloi titanium dan titanium adalah seperti berikut: Semasa kimpalan tiub titanium, lapisan pelindung gas argon yang dibentuk oleh obor kimpalan argon argon hanya boleh melindungi kolam kimpalan daripada kesan berbahaya udara, tetapi ia tidak memberikan perlindungan kepada kimpalan yang telah dipadatkan dan kawasan berdekatan yang berada pada suhu tinggi. Dalam keadaan ini, kimpalan tiub titanium dan kawasan sekitarnya masih mempunyai keupayaan yang kuat untuk menyerap nitrogen dan oksigen dari udara. Penyerapan oksigen bermula pada 400 darjah, dan penyerapan nitrogen bermula pada 600 darjah, manakala udara mengandungi sejumlah besar nitrogen dan oksigen.
Apabila pengoksidaan meningkat secara beransur-ansur, warna kimpalan tiub titanium berubah dan keplastikan kimpalan berkurangan mengikut corak berikut: perak-putih (tiada pengoksidaan), kuning keemasan (TiO, pengoksidaan sedikit, berlaku kira-kira 250 darjah apabila titanium mula menyerap hidrogen), biru (Ti2O3, pengoksidaan teruk O2), biru (Ti2O3, pengoksidaan teruk O2).
2. Kualiti kimpalan titanium boleh dinilai dengan warna permukaan kimpalan titanium.
Apabila warna kimpalan semakin mendalam, iaitu, apabila tahap pengoksidaan kimpalan meningkat, kekerasan kimpalan juga meningkat. Ujian yang dijalankan dalam eksperimen rakan sebaya menunjukkan bahawa apabila kekerasan titanium meningkat, bahan berbahaya seperti oksigen dan nitrogen dalam kimpalan juga meningkat, sekali gus mengurangkan kualiti kimpalan.
Kebolehkimpalan titanium berkait rapat dengan sifat kimia dan fizikalnya. Walau bagaimanapun, perkara utama ialah pada suhu tinggi, kereaktifan titanium yang tinggi menjadikannya mudah terdedah kepada pencemaran dari udara. Semasa pemanasan, butirannya mengembang, dan apabila sambungan yang dikimpal menyejuk, ia boleh membentuk fasa rapuh. Titanium mempunyai takat lebur yang sangat tinggi, mencapai 1668±10 darjah, yang memerlukan lebih banyak tenaga daripada keluli kimpalan. Pada masa yang sama, titanium secara kimia lebih reaktif; ia bertindak balas dengan oksigen dan hidrogen lebih mudah daripada keluli, dan di atas 600 darjah bertindak balas dengan cepat. Walaupun pada 100 darjah, ia menyerap sejumlah besar hidrogen dan oksigen, dengan keterlarutan hidrogen berpuluh-puluh ribu kali lebih tinggi daripada keluli, membentuk titanium hidrida dan mengurangkan keliatan secara mendadak. Kekotoran gas meningkatkan kecenderungan keretakan sejuk dan keretakan tertunda, dan meningkatkan kepekaan takuk. Oleh itu, ketulenan argon yang digunakan untuk kimpalan tidak boleh lebih rendah daripada 99.99%, kelembapan tidak boleh melebihi 0.039%, dan kandungan hidrogen dalam wayar kimpalan hendaklah di bawah 0.002%.
Kekonduksian haba titanium adalah separuh daripada keluli. Pada 882 darjah, ia mengalami transformasi fasa alfa kepada beta. Pada suhu yang lebih tinggi, biji beta tumbuh secara mendadak dan prestasi merosot dengan ketara. Oleh itu, adalah perlu untuk mengawal suhu dengan ketat, terutamanya masa tinggal-suhu tinggi semasa kitaran haba kimpalan. Apabila mengimpal titanium, tiada masalah dengan retak panas atau retak antara butiran, tetapi keliangan adalah masalah, terutamanya apabila mengimpal aloi beta-.
