Ti‑6Al‑4V として広く知られているグレード 5 チタン合金は、高強度、低密度、優れた耐食性で有名です。溶接部で耐食性が低下するかどうかを評価する場合、その答えは通常「いいえ」です。-適切に溶接されたグレード 5 は、母材金属とほぼ同等の優れた耐食性を維持します。ただし、溶接手順が不適切だと、局部腐食性能が低下する状態が生じる可能性があります。
大気、淡水、海水、および多くの化学媒体などの通常の環境では、チタンは表面の安定した緻密な自己修復酸化膜に保護を求めます。溶接中、溶接池と高温ゾーンが酸素、窒素、水素による汚染から適切に保護されている限り、冷却後に酸化層が再形成される可能性があります。この場合、溶接部、熱影響部 (HAZ)、および母材は同様の耐食性を示します。
溶接中の耐食性に対する主なリスクは、間隙汚染です。溶融チタンが冷却中に空気にさらされると、酸素、窒素、または水素を吸収し、硬くて脆い表面層を形成します。これらの汚染された層は局所的な電気腐食や孔食を引き起こす可能性があり、溶接領域が腐食されやすくなります。これはグレード 5 の溶接部に固有の弱点ではなく、シールドまたは操作の欠陥の結果です。
溶接部の微細構造の変化も挙動に影響を与えます。グレード 5 の溶接部は通常、急速冷却により変態したマルテンサイト構造を示します。微細構造は母材金属とは異なりますが、一般的な耐食性が大幅に低下することはありません。ほとんどの中性または酸化環境では、溶接部と母材金属は共に不動態のままであり、活発な腐食セルを形成しません。
深海、酸性、または塩化物が豊富な条件などの非常に要求の厳しい環境でも、適切に溶接されたグレード 5 は確実に機能します。チタン部品によくある懸念事項である孔食や隙間腐食が、適格な溶接部で優先的に発生することはほとんどありません。溶接後の洗浄により酸化物、スマット、汚染物質を除去することで、一貫した表面安定性がさらに確保されます。
比較的、ステンレス鋼のような多くの金属は、溶接後に顕著な鋭敏化と耐食性の低下、特に粒界腐食を経験します。グレード 5 のチタンはそのような感作の影響を受けません。ベストプラクティスに従えば、溶接継手の耐食性は安定し、耐久性が維持されます。
要約すると、グレード 5 チタン合金の溶接部は本質的に耐食性を失うことはありません。劣化は不適切な溶接方法、不十分なシールド、または汚染によってのみ発生します。適切な不活性ガスのシールド、クリーンな操作、適切な冷却により、溶接部は合金の優れた自然耐食性を維持し、航空宇宙、海洋、化学、海洋構造物などの重要な用途に安全に使用できます。
