钛板焊接技术
钛及钛合金焊接工艺
钛及钛合金焊接工艺钛及钛合金焊接工艺引言•钛及钛合金是一种广泛应用于航空航天、船舶和汽车等领域的优质材料。
•钛及钛合金的焊接工艺对产品的质量和性能具有重要影响。
优势•钛及钛合金具有优异的耐腐蚀性和高的强度重量比。
•焊接是钛及钛合金制造中重要的一环，能够将不同构件连接为一个整体。
需要注意的问题1.材料准备•焊接前必须对钛及钛合金进行表面处理，以确保清洁和脱氧。
•需要根据焊接材料的类型和规格选择合适的电极、焊条和气体。
2.焊接方法•常用的钛及钛合金焊接方法包括氩弧焊、电子束焊和激光焊。
•不同的焊接方法适用于不同的应用场景，需要根据具体需求选择合适的方法。
3.焊接参数•焊接参数包括焊接电流、电压、焊接速度和焊接角度等。
•焊接参数的设置直接影响焊接质量和效率，需要进行充分测试和调整。
4.焊接环境•钛及钛合金焊接需要在惰性气体保护下进行，以避免氧化和污染。
•焊接环境的温度、湿度和风速等因素也需要被控制在合适范围内。
5.焊接后处理•焊接完成后，还需要进行后处理，如除渣、退火和表面处理等。
•合适的后处理可以提高焊接接头的强度和外观质量。
结论•钛及钛合金焊接工艺的规范和控制对于确保产品质量和安全性至关重要。
•合理选择焊接方法、调整焊接参数以及正确进行后处理是保证焊接效果的关键。
（文章仅供参考）钛及钛合金焊接工艺引言•钛及钛合金是一种广泛应用于航空航天、船舶和汽车等领域的优质材料。
•钛及钛合金的焊接工艺对产品的质量和性能具有重要影响。
优势•钛及钛合金具有优异的耐腐蚀性和高的强度重量比。
•焊接是钛及钛合金制造中重要的一环，能够将不同构件连接为一个整体。
需要注意的问题1.材料准备•对钛及钛合金进行表面处理，确保清洁和脱氧。
•选择合适的焊接材料：电极、焊条和气体。
2.焊接方法•氩弧焊：适用于一般焊接需求。
•电子束焊：适用于高精度焊接，但适应范围较窄。
•激光焊：适用于高速焊接和复杂形状的组件。
3.焊接参数•焊接电流、电压、焊接速度和焊接角度等参数需要根据实际情况进行设置。
钛合金焊接工艺
⑴工业纯钛 按其纯度可分为 TA1、TA2、TA3 等牌号，其中 TA1 的杂质最少，少量杂质将使强度增 高、塑性降低，故 TA1 的强度最低（σb 为 300～500MPa）、塑性最好（δ 为 30%）。
⑵热物理性能特殊 钛和钛合金和其它金属比较，具有熔点高、热容量较小、热导率小的特点，因此焊 接接头易产生过热组织，晶粒变得粗大，特别是 β 钛合金，易引起塑性降低，所以在选择焊接参数时， 既要保证不过热，又要防止淬硬现象。由于淬硬现象可通过热处理改善，而晶粒粗大却很难细化，因此 为防止晶粒粗大，应选择硬参数。
表 65 钛和钛合金自动熔化极氩弧焊焊接工艺参数
焊件厚度 焊丝直径
(mm)
(mm)
送丝速度 (mm/min)
电弧电压 焊接电流
(V)
(A)
焊接速度 喷嘴内径 氩气流量 (mm/min) (mm) (L/min)
3.0
1.6
550～650
20
250～260
380
20～25 40～45
6.0
1.6
750～800
熔化极氩弧焊有较大的热功率，适用于 3～20mm 中厚板的焊接。这种方法具有焊接速度高、成本低、 气孔倾向也比钨极氩弧焊少的优点。但主要缺点是飞溅较大，影响焊缝成形和区域保护。短路过渡适于 较薄件焊接，喷射过渡适于较厚件焊接。由于熔化极焊接时填丝较多，故焊件的坡口角度较大，厚 15～ 25mm 一般选用 90°、Y 形坡口。焊接工艺参数，见表 65。
⑸变形大 钛的弹性模量约比钢小一半，所以焊接残余变形较大，并且焊后变形的矫正较为困难。
钛合金焊接方法
钛合金焊接方法
钛合金焊接是一种关键的工艺，通常需要采用适当的方法来实现良好的焊接质量和强度。
下面将介绍几种常见的钛合金焊接方法：
1. 氩弧焊（TIG焊接）：氩弧焊是一种常用的钛合金焊接方法。
在焊接过程中，使用惰性气体（如氩气）作为保护气体，以防止钛合金受到氧气和氮气的污染，从而保证焊缝的质量。
2. 焊丝电阻焊接：这种焊接方法适用于较薄的钛合金板材。
在焊接过程中，将焊丝夹紧在焊件之间，然后通过施加电流加热焊丝，使其熔化并与焊件形成焊缝。
3. 电弧气体保护焊（MIG/MAG焊接）：电弧气体保护焊是一
种快速且高效的焊接方法，常被用于焊接较大的钛合金构件。
在焊接过程中，焊枪会同时供应熔化的焊丝和保护气体，以防止氧气和氮气的污染。
4. 激光焊接：激光焊接是一种高精度的钛合金焊接方法，适用于较薄的构件或对焊接质量有高要求的应用。
在焊接过程中，激光束会高度集中地熔化焊缝的材料，从而实现焊接的目的。
在选择合适的焊接方法时，需要考虑钛合金的特性、焊接质量要求、成本等因素，并根据具体情况进行选择。
同时，在进行钛合金焊接时，需要严格控制焊接参数、保证焊接设备的稳定性和操作人员的技术水平，以确保焊接质量和安全性。
钛合金焊接工艺材料方案
钛合金焊接工艺材料方案钛合金作为一种重要的结构材料，在航空航天、汽车制造、海洋工程等领域起着举足轻重的作用。
然而，由于其高强度、耐腐蚀性以及独特的物理性质，钛合金的焊接难度较大。
本文将对钛合金焊接工艺和材料方案进行详细讨论，以提供一种优化的焊接方法。
一、选择合适的焊接工艺在钛合金焊接过程中，选择合适的焊接工艺至关重要。
常见的钛合金焊接工艺包括TIG（钨极氩弧焊）、MIG（氩弧焊）、EB（电子束焊）等。
根据焊接需求和具体情况，选择适合的工艺可有效提高焊接质量。
1. TIG焊TIG焊是一种常用的钛合金焊接工艺，通过在焊接区域加热并添加钨电极和保护性气体，实现焊接的目的。
在TIG焊接过程中，需要使用纯钨电极和纯钛或钛合金焊丝。
此外，在焊接过程中，需要保持焊缝的干燥以避免氢的吸收。
2. MIG焊MIG焊也是一种常用的钛合金焊接工艺，它通过在焊接区域引入惰性气体（如氩气）保护焊接区域。
相比TIG焊，MIG焊具有更高的焊接速度和更强的焊接功率。
然而，MIG焊接需要使用适当的钛合金焊丝，并且需要精确控制气体流量和电流。
3. EB焊EB焊是一种高能电子束焊接技术，它利用高速电子束来加热和熔化焊接区域。
EB焊接具有较高的焊接效率和更好的焊接质量，但设备成本较高，适用于对焊接质量要求较高的高端领域。
二、选择合适的焊接材料除了选择适当的焊接工艺外，选择合适的焊接材料也是确保焊接质量的关键因素。
1. 钨极钨极是TIG焊接过程中使用的电极材料，要求钨电极具有高熔点、低蒸发率和良好的切削性能。
常见的钨极主要包括纯钨极和钨合金极，根据具体需求选择合适的钨极材料。
2. 焊接丝在TIG和MIG焊接过程中，焊接丝是必不可少的材料。
钛合金焊接丝应具有与基础材料相似的成分和性能，以保证焊接接头的强度和耐腐蚀性。
常用的焊接丝包括纯钛焊丝、钛合金焊丝和复合焊丝等。
3. 气体保护焊接过程中的气体保护对焊接质量具有重要影响。
常用的惰性气体包括氩气、氦气和氮气等，其中氩气是最常用的气体保护剂。
钛板焊焊接的工艺流程和注意事项
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钛及钛合金焊接方法
钛及钛合金焊接方法1.氙弧焊：氙弧焊是常用的钛及钛合金焊接方法之一，适用于板材和薄壁件的焊接。
该方法利用氙气的高温高能量电弧，将钛材料加热至熔点，通过填充金属焊丝或无填充物的方式进行焊接。
氙弧焊具有操作简单、成本低、焊缝质量高的优点。
2.电弧焊：电弧焊是另一种常见的钛及钛合金焊接方法，适用于较厚的钛合金构件的焊接。
电弧焊的原理是利用电弧产生高温将工件的两个部分熔化并结合。
根据焊接条件，电弧焊可分为手工电弧焊、气体保护电弧焊和等离子弧焊等。
3.激光焊：激光焊是一种高功率激光束对焊件进行加热并熔化的焊接方法，适用于对细小焊缝的高精度要求。
激光焊可以快速加热和冷却，焊缝热影响区较小，避免了材料的变形和裂纹产生，具有高效率、高强度和高质量的特点。
4.电子束焊：电子束焊是利用电子束对工件进行高能量密集的热源处理，将焊件熔化并结合的焊接方法。
电子束焊具有高焊接速度、狭窄的焊缝和小的热影响区等优势，适用于对高质量焊接的要求较高以及对焊接时间和能耗有限制的情况。
除了确认焊接方法外，还应注意以下几点：1.避免氧化：钛及钛合金容易与氧气反应生成氧化物，影响焊接质量。
在焊接过程中，应确保焊接区域与空气隔离，采用惰性气体如氩气或氦气进行保护。
2.确保焊接完整性：钛及钛合金焊接时，应确保焊缝的完整性，避免裂纹和未焊透等问题。
可采用预热、控制焊接速度和冷却等措施，以提高焊接质量。
3.选择适合的焊接材料：钛及钛合金焊接时，可以选择与基材相似或相近的填充材料，以确保焊缝的相容性和良好的焊接连接。
总之，钛及钛合金的焊接方法应根据具体的应用场景和要求进行选择。
通过合理的焊接方法和控制措施，可以确保焊接质量和连接强度，并最大程度地发挥钛及钛合金材料的优势。
钛焊接工艺
钛焊接工艺钛是一种优质金属，在航空、航天、医疗等领域有广泛应用。
对于钛的加工，焊接是其中最为关键的工艺之一。
钛焊接工艺的高难度和高要求，使得钛焊接成为金属焊接中最具挑战性的一种。
本文将介绍钛焊接的工艺、方法、难点以及注意事项，以期为钛焊接工作者提供一定的参考和帮助。
一、钛焊接工艺钛焊接工艺包括氩弧焊、电子束焊、激光焊等。
其中，氩弧焊是最常用的一种钛焊接方法。
氩弧焊的工艺流程一般包括以下几个步骤：1.清洗钛材料表面，去除氧化物和污染物。
2.设置焊接参数，包括电流、电压、气体流量等。
3.进行试焊，调整焊接参数，达到最佳焊接效果。
4.进行正式焊接，焊接时应保持稳定的焊接速度，控制好热输入量。
5.焊接后进行后处理，包括清洗、除锈、抛光等。
二、钛焊接方法1.氩弧焊氩弧焊是钛焊接中最常用的一种方法，其工艺流程已经在上面介绍过了。
氩弧焊的优点是焊接速度快，适用于各种形状的钛材料。
缺点是需要高纯度的氩气，焊接设备复杂，成本较高。
2.电子束焊电子束焊是一种高能量密度的焊接方法，适用于较厚的钛材料。
电子束焊的优点是焊缝质量高，焊接速度快，但需要高度专业的设备和技术。
3.激光焊激光焊是一种高能量密度的焊接方法，适用于较薄的钛材料。
激光焊的优点是焊缝质量高，焊接速度快，但需要高度专业的设备和技术。
三、钛焊接难点1.氧化问题钛材料易于氧化，氧化物会影响焊接质量。
因此，在焊接前应彻底清洗钛材料表面，去除氧化物和污染物。
此外，在焊接过程中需要使用高纯度的氩气，以防止氧化。
2.热裂纹问题钛材料易于发生热裂纹，尤其是在焊接过程中温度变化较大的部位。
因此，在焊接过程中需要控制好热输入量，避免产生过大的温度梯度。
此外，还可以采用预热、后热处理等方法来减少热裂纹的发生。
3.焊缝质量问题钛焊接的焊缝质量对于钛材料的使用寿命和安全性有着至关重要的影响。
因此，在焊接过程中需要控制好焊接速度、焊接温度、焊接压力等参数，以保证焊缝的质量。
四、钛焊接注意事项1.选用合适的焊接方法和设备，根据钛材料的厚度和形状选择氩弧焊、电子束焊或激光焊等方法。
钛焊接作业指导书1
钛焊接作业指导书1本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March钛/钢(TA2/Q235B)复合板焊接作业指导书目录1 主题内容及适用范围1.1 主题内容1.2 适用范围2 书引用文件3 材料3.1 钛/钢（TA2/Q235B）复合板3.2 钛(TA2)盖条3.3 焊接材料4 焊工5 焊接方法与设备6 焊接工艺评定7 焊前准备7.1 下料7.2 坡口制备7.3 焊前清理、准备8 焊接8.1 焊接工艺参数8.2 技术要求9 质量检验9.1 检验人员9.2 检验项目10 焊接缺陷返修11 焊接环境12 安全防护1主题内容及适用范围1.1 主题内容本焊接施工指导书规定了电厂用TA2/Q235B复合板焊接时，对材料、焊工、焊前准备、焊接工艺、焊接质量检验以及焊接过程中焊接缺陷返修等的技术条件，作为钛/钢(TA2/Q235B)复合板现场施工作业指导书。
1.2 适用范围适用于电厂烟囱用钛/钢（TA2/Q235B）复合板，即以钛（TA2）为复层，以低碳结构钢（Q235B）为基层的钛/钢（TA2/Q235B）复合板的焊接。
凡本指导书涉及的内容，如与设计图纸、技术协议不相符合处，均应首先满足设计要求；凡本书未涉及的内容，则以相应的国家标准、设计图纸和技术说明为准。
2 书引用文件《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 GB11345-1989《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88《钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《电力建设施工质量验收及评定规程》（土建工程）DL/T5210.1-2005《钛及钛合金复合钢板焊接技术要求》GB/T13149-91《钛制焊接容器》JB/T4745-2002《钛-钢复合板》GB8547-20063 材料本指导书中所有材料应符合设计施工图、技术要求的规定，且都必须有合法有效的材料质量证明书。
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钛板焊接技术
1．气体污染问题
（1）做好焊前准备。
严格清洗焊缝表面，杜绝氢、氧、氮的侵入。
（2）选用精确的氩气流量计以控制气流量。
气体流量的选择以达到良好的保护效果为准，氩气流量大小对保护有着相当的影响，过大的流量不容易形成稳定的气流层，反而在保护区内形成紊流，使有害气体浸入熔池，使焊缝表面容易出现微裂纹。
过小的气流使保护不到位，达不到保护效果，拖罩中的氩气流量不足时，焊缝呈现出不同的氧化色泽。
（3）加强焊缝保护。
焊接时，不得将焊丝端部移出氩气保护区；断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到100℃以下时方可移开焊枪。
2．焊接接头裂纹问题
钛焊接时，焊接接头产生热裂纹的可能性很小，这是因为钛及钛合金中S、P、C等杂质含量很少，由S、P形成的低熔点共晶不易在晶界出现，加之有效结晶温度区间窄小，钛及钛合金凝固时收缩量小，焊缝金属不会产生热裂纹。
钛焊接时，热影响区可出现冷裂纹，其特征是裂纹产生在焊后数小时甚至更长时间。
经研究表明这种裂纹主要是碳、氢的影响及过快的冷却速度所致。
防止这种延迟裂纹产生的办法，主要是减少焊接接头氢、碳的来源，焊前对焊缝区域进行保护清理，防止有害杂质玷污。
其次，应严格控制层间温度。
在保证熔合良好的前提下，尽可能采用低热输入量施焊，即降低熔合比。
采用小直径焊丝、低焊接电流、窄焊道技术、快速焊。
冷却速度控制在100℃∕s左右最好。
3．焊缝中的气孔问题
气孔是钛材焊接是比较容易产生的缺陷，主要原因是由于氢影响的结果。
板材、焊材表面不干净，操作者手套上的水分、油脂，角磨机磨下的沙粒、飞尘等都是氢的来源。
焊缝金属形成气孔主要影响到接头的疲劳强度。
防止产生气孔的工艺措施主要有：
（1）保护氖气要纯，纯度应不低于99.99%，导气管应用增强塑料管，不能用橡胶管。
（2）彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。
（3）对熔池施以良好的气体保护，控制好氩气的流量及流速，防止产生紊流现象，影响保护效果。
（4）正确选择焊接工艺参数，增加熔池焊缝金属停留时间，使气泡逸出，可有效地减少气孔。
（5）焊接时采用小的热输入，最好采用脉冲氩弧焊，既可改善接头塑性，减小过热和粗晶、减小变形，又可增加了熔深，减小了气孔的产生。
4．焊前准备
在钛材的焊接现场最好单独划分出一块区域，非专业人员不得入内，以保护该区域的洁净，所有施焊人员应穿干净工作服，戴针
织手套或薄羊皮手套，不能戴棉线手套，进入罐内施焊，鞋要套上鞋套。
坡口及其两侧各50 mm以内的内外表面及焊丝表面应清除油污，并用细锉奥氏体不锈钢丝刷、铣刀等机械方法清除氧化膜、毛刺和表面缺陷，清理工具应专用，并保持清洁；经机械清理后的表面，焊接前应使用不含硫的丙酮或乙醇进行脱脂处理，严禁使用三氯乙烯、四氯化碳等氯化物溶剂，不得将棉质纤维附于坡口表面。
根据技术要求，焊前对施焊环境作了“菲绕琳”试验，在焊缝周围做了“铁离子”污染试验，经试验合格后才进行施焊。
清洗质量的好坏会直接影响到焊接裂纹的产生，清洗质量不好时，会在母材及焊丝表面上生成一层灰白色的吸气层，导致焊接裂纹和气孔的产生，因此清洗时要注意以下几点：①先采用酸洗。
酸洗液为2%~4%HF+30%~40%HNO3+H2O（余量）。
最后用清水冲洗干净并吹干，临焊前用丙酮或酒精擦洗。
②焊丝在酸洗后一般需要进行脱氢处理，焊前再用丙酮脱脂。
③严禁使用氧化物脱脂。
④清洗时不得戴橡皮手套，以免橡皮和脱脂溶剂发生反应使焊缝产生气孔。
⑤清洗后的焊口必须马上焊完，不宜久放（一般不得超过4h），否则需要按前面步骤重新清洗。
钛材焊接时用的保护罩是十分重要的。
一个技能娴熟的焊工，没有一个好的保护罩，即使焊缝焊得再漂亮，焊后全部氧化变色，这道焊缝仍旧是不合格的，而且要报废。
5．钛手工钨极氩弧焊操作要领
1）手工氩弧焊时，焊丝与焊件间应尽量保持最小的夹角
（10~15°）。
焊丝沿着熔池前端平稳、均匀的送入熔池，不得将焊丝端部移出氩气保护区。
2）焊接时，焊枪基本不作横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆动幅度也不宜太大，以防止影响氩气的保护。
3）断弧及焊缝收尾时，要继续通氩气保护，直到焊缝及热影响区金属冷却到100℃以下时方可移开焊枪。
4）清洗质量的好坏会直接影响到焊接裂纹的产生，清洗质量不好时，会在母材及焊丝表面上生成一层灰白色的吸气层，导致焊接裂纹和气孔的产生。
6．工艺参数的选择依据
1）焊接电流如采用大电流，焊接时非常的顺畅，但焊缝的晶粒粗大，性能差，焊缝周围易产生较大的残余应力。
所以应控制焊接电流上限，在确定盖板角焊缝的电流时第1遍自熔，第2遍加丝，焊接电流为130-140A.
2）电弧电压选择电弧电压实际上就是选择电弧的长短，常用的氩弧焊机没有电压选择钮，应尽量使电弧短一些，以控制电弧电压在14-16V之间。
3）焊接速度钛材在焊接时的导热性很差，电流和速度要匹配好，否则熔合不好。
经试验，焊接电流在130-140A时，焊接速度为
160-170mm/min较合适。
4）氩气流量的确定钛在焊接时熔池后面的焊缝区100mm内（包括焊缝和热影响区正反面）全部要在氩气保护氛围内进行冷却，否则焊缝就要氧化变色，使性能下降。
经现场试验调整，最终确定的氩气流量为：喷嘴10-11 L/min、托罩12-13 L/min、背面3-5 L/min。
5) 钛板氩弧焊选用具有下降外特性、高频引弧的直流氩弧焊电源，钨极端部应修磨成圆锥形，采用水平转动平焊。
焊炬应提前送气，熄弧时应采用电流衰减装置和气体延时保护装置，延迟递气时间不少于15秒，避免焊缝遭受到氧化、污染。
7.装配
为了减少焊接变形，焊前需进行定位焊，定位焊缝应采用与正式焊接相同的焊接材料及焊接工艺，即所用的焊丝、焊接工艺参数及气体保护条件应与焊接接头焊接时相同。
焊前清除焊丝表面和焊接坡口及其两侧各20mm范围内的氧化层、油污、水分、锈蚀等，且应由合格焊工施焊，定位焊焊在基层焊缝上，焊缝长度宜为10一15mm，间距为100-150mm，高度不应超过壁厚的1／3。
间隙0-1mm，钝边0-1.0mm。
焊缝不得有裂纹、气孔、夹渣及氧化变色等缺陷，当发现缺陷时应及时消除。