Schweißen von Titanlegierungen
Die erste praktische Titanlegierung ist die erfolgreiche Entwicklung der Ti-6Al-4V-Legierung in den Vereinigten Staaten im Jahr 1954, da ihre Hitzebeständigkeit, Festigkeit, Plastizität, Zähigkeit, Formbarkeit, Schweißfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität gut sind und zu der geworden sind Ace-Legierung in der Titanlegierungsindustrie, der Legierungsverbrauch macht 75 % bis 85 % aller Titanlegierungen aus. Viele andere Titanlegierungen können als Modifikationen von Ti-6Al-4V-Legierungen angesehen werden.
In den 1950er und 1960er Jahren wurden hauptsächlich Hochtemperatur-Titanlegierungen für Flugtriebwerke und strukturelle Titanlegierungen für Karosserien entwickelt. In den 1970er Jahren wurde eine Charge korrosionsbeständiger Titanlegierungen entwickelt. Seit den 1980er Jahren wurden korrosionsbeständige Titanlegierungen und hochfeste Titanlegierungen weiterentwickelt. Die Betriebstemperatur hitzebeständiger Titanlegierungen ist von 400 °C in den 1950er Jahren auf 600 bis 650 °C in den 1990er Jahren gestiegen.
Das Auftreten von Legierungen auf Basis A2 (Ti3Al) und r (TiAl) sorgt dafür, dass Titan im Motor vom kalten Ende des Motors (Lüfter und Kompressor) bis zum heißen Ende des Motors (Turbine) verläuft. Strukturelle Titanlegierungen entwickeln sich zu hoher Festigkeit, hoher Plastizität, hoher Festigkeit, hoher Zähigkeit, hohem Modul und hoher Schadenstoleranz. Darüber hinaus wurden seit den 1970er Jahren Formgedächtnislegierungen wie Ti-Ni, Ti-Ni-Fe und Ti-Ni-Nb entwickelt, die zunehmend in der Technik eingesetzt werden.
Derzeit wurden weltweit Hunderte von Titanlegierungen entwickelt, wobei 20 bis 30 der bekanntesten Legierungen wie Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2,5Sn, Ti-2Al-2,5Zr, Ti-32Mo, Ti-Mo-Ni, Ti-Pd, SP-700, Ti-6242, Ti-10-5-3, Ti-1023, BT9, BT20, IMI829, IMI834 usw. Titan ist ein Isomer, der Schmelzpunkt beträgt 1668℃ , unter 882℃ in der dichten hexagonalen Gitterstruktur, genannt αTitan; Oberhalb von 882℃ wird die kubisch-raumzentrierte Gitterstruktur als β-Titan bezeichnet.
Basierend auf den unterschiedlichen Eigenschaften der beiden oben genannten Titanstrukturen wurden geeignete Legierungselemente hinzugefügt, um die Phasenumwandlungstemperatur und den Phasenanteilsgehalt von Titanlegierungen schrittweise zu ändern, um Titanlegierungen mit unterschiedlichen Geweben zu erhalten. Bei Raumtemperatur weist eine Titanlegierung drei Arten von Matrixstrukturen auf. Titanlegierungen werden in die folgenden drei Kategorien unterteilt: α-Legierung, (α+β)-Legierung und β-Legierung. China wird durch TA, TC und TB vertreten.Es handelt sich um eine einphasige Legierung, die aus einer festen α-Phasen-Lösung besteht, ob bei allgemeiner Temperatur oder bei hoher praktischer Anwendungstemperatur, α-Phase, stabile Struktur, höhere Verschleißfestigkeit als reines Titan, starke Oxidationsbeständigkeit. Bei einer Temperatur von 500℃ bis 600℃ bleiben seine Festigkeit und Kriechfestigkeit erhalten, es kann jedoch nicht durch Wärmebehandlung verstärkt werden und seine Festigkeit bei Raumtemperatur ist nicht hoch.