チタン元素は 1793 年に発見されました。チタンは周期表の第 4 周期の IV 亜族元素です。 英語でのチタンはイタリアで神格化されたヘラクレスです。 Tiで表されます。 チタンとその合金には、 と の 2 つの結晶があります。 前者は六方最密充填であり、後者は体心立方体である。 圧力容器業界で一般的に使用される工業用純チタンは、室温ではアルファ格子チタンに属します。
産業用純チタン海水、海洋大気、湿った塩素、塩化物、次亜塩素酸、硫化物、硫酸塩、ほとんどの酸化性の酸、有機化合物に対して優れた耐食性を持ち、化学工業用途で幅広い用途に使用されます。
チタンの耐食性のメカニズムは、チタンが室温（低温）で酸素と結合して表面に強力で緻密な不動態酸化膜を形成し、これにより腐食性媒体がチタンに接触するのを防ぎ、チタンを耐食性にすることです。 ただし、この酸化膜は低温で形成された場合にのみ保護機能を発揮します。 高温で形成された酸化膜は緩んで多孔質になり、分解します。 酸素原子は酸化膜を変換層として使用して金属格子に入り込み、酸化をさらに促進して酸化膜を厚くします。 、この時の酸化皮膜には保護作用はありません。 当社の溶接工程は加熱工程であるため、溶接時のチタンの高温酸化を防ぐことが重要な課題となります。
チタンは空気中で加熱するとさまざまな色を生み出し、さまざまな温度で酸素と反応します。 200度以下では明るい金属光沢のある銀白色、300度では淡黄色（淡い麦わら色）、400度では黄金色（黄金色）になります。 濃い麦わら色）、500度で紫、600～700度で紺～水色、700～800度で赤灰色、800～900度で赤灰色、900～1000度でソースイエロー、1000度以上で図1～3に示すように、剥がれるまでは濃い灰色から白色の粉末です。 図2は実際のチタン溶接酸化試験の写真です。 熱源は背中の中央にあります。
表 1 に示すように、チタン表面の酸化膜の厚さも温度によって異なります。
| 温度 | 316~538 | 649 | 704 | 760 | 816 | 871 | 927 | 982 | 1038 | 1093 |
| 酸化膜厚さ | 非常に薄い | 0.005 | 0.0076 | <0.025 | <0.026 | <0.035 | <0.051 | <0.051 | <0.102 | <0.356 |
チタン溶接表面の酸化色により、溶接部が酸化する温度とおおよその酸化膜の厚さをすぐに判断できます。 チタンの高温酸化後の酸化皮膜は溶接部の性能に大きな影響を与えるため、一般的に酸化色は銀白色または淡い麦わら色とし、その他の色は溶接部に混入せず除去することが求められます。 。
