亀裂の根本原因が調査され、「犯人」としての水素の役割が特定されます。水素は、チタン溶接部に低温亀裂を引き起こす主な要因です。その原因は主に 2 つの側面から生じます。1 つはプレートや溶接ワイヤに存在する水分と油の汚れです。もう 1 つは環境湿度の影響で、これが溶接部での水素増加の主な理由です。溶接プロセス中、高温により溶融池に大量の水素が溶解します。しかし、溶接部の冷却および凝固段階では、水素の溶解度が急激に低下し、水素が漏れやすくなります。溶接部の冷却が早すぎると、水素が時間内に逃げることができず溶接部に残り、溶接部内の水素が過飽和状態になります-。このとき、水素が激しく拡散し、その領域にさらなる脆化を引き起こし、亀裂形成の基礎を築きます。ギャップ効果と水素濃度の「二重脅威」 溶接部にギャップ効果があり、水素濃度が十分に高くなると、割れが発生する可能性が高くなります。ギャップ効果は局所的な応力を集中させますが、高濃度の水素は材料の靱性を低下させ、これら 2 つの要因の相互作用により亀裂が形成される確率が大幅に増加します。冬季施工の「特別な課題」 冬季施工は環境温度が低く、チタン板に水蒸気が付着しやすく、溶接部の水素が増加しやすい条件となります。特に厚さ1.2mmのチタン板はその薄さから「熱を吸収する」性質があり、温度の上昇が比較的緩やかです。同様に、チタン複合層溶接部の冷却速度が速すぎます。急速冷却プロセス中、溶接部内の残留水素は時間内に逃げることができず、溶接部に過飽和状態でしか存在できず、最終的に亀裂の形成につながります。クラックの問題を解決する効果的な方法 表面洗浄：水素源の除去 チタン鋼複合板の溶接では、母材と溶接ワイヤの表面を注意深く洗浄することが重要な最初のステップです。効果的な洗浄により、プレートや溶接ワイヤの表面に付着した水分や油汚れを除去し、発生源での水素発生量を削減します。機械的洗浄、化学的洗浄などを使用して、母材と溶接ワイヤの表面を清浄で乾燥した状態にし、その後の溶接プロセスに好ましい条件を作り出すことができます。環境管理: 適切な溶接条件を作成する 環境温度を 5 度以上に保つことは、亀裂の発生を防ぐための重要な環境要件です。冬場の工事中は環境温度が低いため、追加の対策を講じる必要があります。ベース鋼表面の火炎予熱は効果的な方法であり、2 つの機能があります。1 つは溶接シーム周囲の水分を除去し、水素の発生源を減らすことです。もう 1 つは、溶接部の温度を上げて溶接シームの冷却速度を下げ、水素が逃げるのに十分な時間を与え、それによって溶接シーム内の水素の過剰な飽和を回避することです。プロセスの最適化: 溶接パラメータを合理的に制御する 上記の対策に加えて、溶接パラメータを合理的に制御することも、亀裂の形成を防止する上で重要な役割を果たします。たとえば、溶接電流、電圧、溶接速度などのパラメータを適切に調整すると、溶接シームの冷却速度に影響を与える可能性があります。溶接プロセスを最適化することで、溶接シームがよりスムーズに冷却され、水素が逃げるのに十分な時間が確保され、亀裂形成のリスクが軽減されます。チタン板やチタン鋼複合板の亀裂の発生は複数の要因が複合的に作用して起こりますが、その中でも水素の影響が最も重要です。母材と溶接ワイヤの表面を注意深く洗浄し、環境温度を制御し、溶接プロセスを最適化することにより、水素の発生源を減らし、溶接部の冷却速度を遅くし、水素が逃げる条件を作り出すことができ、亀裂の形成を効果的に防止し、チタン板およびチタン鋼複合板の溶接品質を向上させ、プロジェクトの安全性と信頼性を確保します。