钛材的焊接

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钛合金焊接方法

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。

钛管焊接特点

钛管焊接特点

钛管焊接特点
钛管焊接的特点有:
1. 高熔点:钛的熔点约为1668℃,因此焊接钛管需要采用高
温焊接技术,如电弧焊和激光焊。

2. 易氧化:钛容易与氧气反应生成氧化钛,导致焊接质量下降。

因此在焊接过程中需要保持良好的气氛,常用的保护气体有惰性气体如氩气。

3. 特殊焊接材料:钛与常用的焊接材料如钢和铝有很大的化学反应活性差异,因此需要使用专门的焊接材料,如钛焊丝和钛焊条。

4. 热影响区(HAZ)狭窄:由于钛的导热性能较差,焊接时
会产生较大的焊接热影响区,容易导致焊接接头局部变硬。

因此需要控制焊接参数,避免对焊接接头造成过大的热影响。

5. 高强度和耐腐蚀性:钛管具有较高的强度和耐腐蚀性,能够在高温和腐蚀环境下工作。

焊接钛管需要保证焊缝的强度和耐腐蚀性能,需进行适当的焊后热处理和腐蚀防护。

钛及钛合金焊接方法

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。

氩弧焊焊接钛合金技巧

氩弧焊焊接钛合金技巧

氩弧焊焊接钛合金技巧
氩弧焊是一种常用的焊接钛合金的方法,下面是一些焊接钛合金的技巧:
1. 清洁表面:在进行焊接之前,要先将钛合金的表面清洁干净,以去除灰尘、油脂等杂质,可使用丙酮、酒精或特殊清洁剂进行清洗。

2. 选择适当的焊丝:对于焊接钛合金,常用的焊丝材料是纯钛焊丝或钛合金焊丝。

根据钛合金的成分和性质选择适当的焊丝,以确保焊接质量。

3. 控制电流和电压:钛合金对热敏感,焊接时要控制好电流和电压,以避免过热或过冷的情况发生。

一般来说,选择较低的电流和电压,并进行适当的预热,可以提高焊接质量。

4. 使用氩气保护:氩气是进行氩弧焊的常用保护气体,可以防止钛合金在焊接过程中与空气接触,避免氧化反应。

在焊接过程中,要确保氩气的流量足够,并严密封闭焊缝。

5. 控制焊接速度和角度:焊接钛合金时,要控制好焊接速度和焊接角度。

焊接速度过快容易导致焊缝少溶,焊接质量差;焊接角度过大则容易造成焊缝过宽。

6. 进行后处理:焊接完成后,要进行适当的后处理,包括退火、热处理等,以消除焊接应力,提高焊缝的强度和韧性。

总结起来,焊接钛合金要注意清洁表面、选择合适的焊丝、控制电流和电压、使用氩气保护、控制焊接速度和角度,以及进行适当的后处理。

这些技巧能够帮助提高焊接质量,并确保钛合金焊接的稳定性和可靠性。

钛管焊接工艺

钛管焊接工艺

钛管焊接工艺钛管是一种优良的金属材料,具有良好的耐腐蚀性能和力学性能,被广泛应用于航空、海洋、化工等领域。

钛管的焊接工艺对于钛管的使用性能具有至关重要的影响。

以下是钛管焊接工艺的一些基本介绍:一、钛管焊接的分类1.手工电弧焊手工电弧焊是一种简单易行、成本低廉的钛管焊接方法。

它主要适用于轻质、壁薄的钛管,因其操作简便,可直接采用降温焊接方法,避免过快的冷却,从而获得最佳的焊接效果。

2.氩弧焊氩弧焊是钛管焊接中最常用的方法之一,它可按照焊丝的不同材质来分为纯钛丝焊和钛合金丝焊。

氩弧焊具有高效、高抗渗性、高品质等优点,适用于壁厚较大的钛管焊接。

3.等离子弧焊等离子弧焊是一种高功率、高速度、高品质的焊接方法,可用于较厚的壁钛管焊接。

等离子弧焊的优点是焊缝密度高且表面光滑,缺点是设备价格较贵,需要较高的焊接技能。

4.电子束焊电子束焊是一种高能量电子束焊接技术,需要相对复杂的装置,但可以实现对大直径、壁厚的钛管进行焊接,且焊接速度极快,堆焊效果好,但需要高压高功率电子束设备,需要技能相当高的焊接工人操作。

二、焊接前的准备工作1.准备焊接材料和设备选择符合工艺要求的焊接材料和设备,包括焊接电源、氩气、钨极、焊接丝等。

2.清洗和预热钛管清洗和预热钛管是钛管焊接前必要的准备工作。

钛管表面应使用去油剂和酸洗剂进行清洗处理,以消除表面污垢和氧化层。

同时,要对钛管进行预热,避免从室温直接进入焊接状态,产生热应力。

3.选择恰当的焊接工艺选择适合钛管的焊接工艺,由于不同类别的钛管需要不同的焊接方法,因此需要针对钛管的材质和焊接工艺的不同进行相应的选择。

三、焊接过程中的注意事项1.维护氩气流量稳定氩气是焊接过程中的保护气体,通过送入高纯度的氩气,防止氧气和氮气等空气组分对钛及钛合金材料产生污染。

因此,焊接过程中需要维护氩气流量的稳定性,以确保焊缝的质量。

2.控制焊接温度钛管的焊接温度控制非常关键。

温度过高会导致微观组织变性、变质和结晶,这可能会影响到材料的耐腐蚀性和耐热性。

钛材焊接问题分析报告

钛材焊接问题分析报告

钛材焊接问题分析报告
钛材焊接问题分析报告
一、问题描述
钛材是一种常见的轻质金属,广泛应用于航空、航天、化工等行业。

然而,钛材的焊接过程中存在一些问题,如气孔、裂纹、氧化等。

本文将对这些问题进行分析并提出解决方案。

二、问题分析
1. 气孔问题:气孔是钛材焊接中常见的质量问题,严重影响焊缝强度和密封性。

气孔产生的原因主要有焊材含氧量高、焊接区域气氛不好以及焊接过程中温度不稳定等。

2. 裂纹问题:裂纹是钛材焊接中的另一个常见问题,会降低焊缝强度和密封性。

裂纹的产生原因主要有焊接时产生的焊接残余应力以及材料的高熔点和热膨胀系数不均等。

3. 氧化问题:钛材焊接过程中容易与氧气反应生成氧化物,影响焊缝的质量。

氧化问题的产生主要与焊接区域的氧气含量高以及焊接温度过高等因素有关。

三、解决方案
1. 控制焊材含氧量:选择低含氧量的焊材,可以减少气孔问题的发生。

此外,在焊接过程中要保持焊接区域的气氛良好,避免氧气的侵入。

2. 控制焊接温度:稳定焊接温度对于减少气孔和裂纹问题具有
重要作用。

采用适当的焊接参数,控制焊接温度的上升速度,避免温度突变,有助于减少气孔和裂纹的产生。

3. 加强预热和后热处理:预热可以减少焊接残余应力,降低裂纹的发生概率。

合理的后热处理可以消除焊接区域的氧化问题,提高焊缝质量。

四、结论
钛材焊接问题的发生与多种因素有关,包括焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等。

通过选择合适的焊材、控制焊接温度、加强预热和后热处理等方法,可以有效解决气孔、裂纹和氧化等问题,提高钛材焊接的质量和可靠性。

钛合金管焊接施工工艺方法

钛合金管焊接施工工艺方法

钛合金管焊接施工工艺方法1. 引言钛合金是一种轻巧但强度高、耐腐蚀的材料,广泛应用于航空航天、化工等领域。

钛合金管的焊接施工工艺方法对于确保焊缝质量和结构强度至关重要。

2. 准备工作在进行钛合金管焊接之前,需要进行以下准备工作:- 清洁钛合金管表面,去除氧化物和污垢,以确保良好的焊接接触。

- 移除焊接区域附近的易燃和易爆物质,确保焊接安全。

- 准备焊接设备和工具,包括焊接机、电极、焊丝等。

3. 焊接方法钛合金管的焊接可以采用以下几种常用的方法:3.1 离子束焊接离子束焊接是一种高能量焊接方法,通过将离子束聚焦到焊接区域,加热并融化钛合金管表面来进行焊接。

离子束焊接具有焊缝小、热影响区域小的优点,适用于焊接薄壁钛合金管。

3.2 氩弧焊接氩弧焊接是一种常用的钛合金管焊接方法。

在氩气保护下,用钨极产生的电弧加热并融化钛合金管及焊丝,形成焊缝。

氩弧焊接适用于不同厚度的钛合金管。

3.3 氩弧钨极惰性氩气保护焊(TIG焊接)TIG焊接是一种在钳式电弧焊机的保护下进行氩弧焊接的方法。

通过先在焊接区域放置一根无焊心的钨极,在钨极和钛合金管之间形成电弧,加热并融化钛合金管表面进行焊接。

TIG焊接适用于焊接高品质的钛合金管。

3.4 激光焊接激光焊接是一种高能量密度焊接方法,通过激光束对焊接区域进行加热和融化。

激光焊接具有快速、高效和低热影响的优点,适用于高精度焊接需求的钛合金管。

4. 质量控制为确保焊接质量,需要进行质量控制措施:- 对焊接设备和工具进行定期维护和检修,保持其正常工作状态。

- 严格控制焊接参数,如焊接电流、电压和速度,以确保焊缝质量。

- 进行焊接后的无损检测,如X射线检测和超声波检测,以确保焊接质量符合要求。

5. 安全要点在钛合金管焊接过程中,需要注意以下安全要点:- 佩戴防护设备,如手套、面罩和防火服,以保护焊接人员的安全。

- 确保焊接区域通风良好,防止有害气体积聚。

- 注意焊接区域附近的火源和易燃物,避免火灾和爆炸事故的发生。

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钛合金点焊工艺研究2011-05-17来源:慧聪网访问量:69我要评论(0) 字号:T|T 今日风向标 | 五金面面观 | 热点专题今日导读“第二届新春短信祝福大赛【机电在线讯】“新年前的等待,无祝福不过年”,喜迎2…原创不足?矿山机械行业新闻营销需创新从龙年春晚舞台灯光渲染看今年建筑照明设计机电在线助力企业新闻营销凸显电商价值中国航天科技集团公司空间技术研究院518研究所杨俊平摘要:本文介绍了TB2钛合金电阻点焊工艺试验过程,确定了合理的点焊工艺参数。

对其接头成形特点、组织特征进行了分析,并对接头进行力学性能试验。

结果表明,只要焊接工艺合理,采用电阻点焊焊接TB2钛合金板材(2mm +0.8mm)效果良好,可以达到Ⅰ级焊缝要求。

关键词:TB2;电阻点焊;工艺;试验1 前言TB2,名义成分Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al,是我国自行研制的一种新型材料, 属于亚稳定β型钛合金,该合金在固溶状态下具有优异的冷成形性能和良好的焊接性能,在固溶时效状态下具有高的强度和良好的塑性匹配,是航空、航天、国防工业中很有发展前途的一种钛合金。

本试验通过对TB2合金电阻点焊的工艺研究,旨在探讨组织性能良好的点焊工艺,确定合理的TB2 电阻点焊工艺流程及其工艺规范。

2 点焊试验2.1 试验材料试验所选用的TB2钛合金,电阻率大,导热性差,高温强度稍低,点焊规范与不锈钢大致相当,且材料热敏感性高,即使缩短通电时间也有严重的晶粒长大,影响材料的力学性能。

其化学成分见表1。

2.2 试验方案根据点焊试验对接接头的要求以及拉剪试验对钛板的尺寸要求,设计接头型式如图1所示。

其中,图1a的接头用于测试工艺参数以及进行撕裂试验,图1b则是根据拉剪试验对钛板的尺寸要求设计的。

对两种不同厚度的试板进行搭接点焊, 其组合为0.8mm+2.0mm接头,焊点直径设计为5mm。

其中试板宽度B=20mm, 试板长度L=100mm,搭接长度t=8mm。

为得到质量可靠的焊点,避免在焊接过程中产生各种缺陷,试板机械加工表面粗糙度达到Ra=0.8,并对试板表面进行了焊前清理。

首先进行化学清洗,将焊件放入自动清洗机清洗5min,去除表面氧化皮、油脂、灰尘、手印等影响焊点质量的杂质,用细砂纸仔细清理试板点焊范围内的氧化膜,使之露出金属光泽,然后,将工件装夹在专用夹具上待焊。

为了确定合理的焊接规范,选择A(软规范)、B(中等偏硬规范)、C(硬规范)三种规范进行点焊工艺试验。

在进行焊接时,焊接时间(较小值)、焊接电流、电极压力依次从小到大,详细点焊工艺参数见表2。

采用大量的对比试验,确定采用中等偏硬的点焊规范,参照相关标准的要求,进行焊缝检验,并比较分析了保护气体对焊接接头组织和性能的影响。

3 焊接结果及分析3.1 焊点外观检查用40倍放大镜观察显示,焊接区表面无裂纹、烧穿、喷溅和板边缘的胀裂;检测压痕深度,小于0.08mm;没有氩气保护进行点焊的焊点表面发黄,并发现一个焊点有深蓝色出现;有氩气保护进行点焊的焊点表面呈金属色,没有发黄现象出现。

3.2 焊点尺寸焊点的强度取决于熔核尺寸,即熔核直径dn(mm)和熔核高hn(mm), 并且要求熔核尺寸随板厚增加而增大, 一般可用下式表示:dn=5 δHn=(0.2~0.8)(δ-△)△=(0.1~0.5)δ式中:δ为焊件厚度(mm),△为焊件表面压痕深度。

试验中测出点焊直径大于5mm,而根据公式估算出的理论值为4.47mm, 表明试验研究中得到的焊点尺寸符合点焊强度要求,因此该工艺参数设计合理。

3.3 X射线探伤对试样接头100%进行X射线探伤, 未发现气孔、飞溅及裂纹等缺陷,接头质量符合相关标准要求。

说明焊接工艺参数合理、可行,适合进行批量生产。

3.4 撕破检验为了检验焊点强度是否满足设计要求,进行了撕破检验。

撕破检验是一种判定焊接接头质量的现场工艺检验方法。

对上述试片进行撕破检验,图2和图3是试片撕破产生的“钮扣”。

“钮扣”状撕破比率为95%以上,可知焊点质量满足要求。

3.5 抗剪检验对以上钛合金点焊试片进行抗剪切试验,以测定焊接接头承受静拉伸载荷的能力。

抗剪试样接头为图1所示搭接接头。

单焊点试验三组,测得单点抗剪力为1300N、1350N、1335N;双排六焊点试验三组,抗剪力分别为33900N、34200N、33400N;且焊点大都沿母材断裂,少数沿结合面断裂,说明焊点内部缺陷。

如图4所示。

4 结束语4.1 通过对钛合金(TB2)薄板(0.8mm +2.0mm)的点焊试验确定了点焊的最佳工艺参数,具体如下:电流(I)4.5kA, 焊接通电时间(t)0.15s,电极压力120 ~200PSI。

4.2 TB2钛合金薄板电阻点焊接头具有很高的点焊接头强度,可以推广应用。

4.3 点焊试验过程中,焊点出现了表面发蓝(过烧)的现象,通过分析,认为是发生了分流导致过烧。

后来,通过优化工艺,采取氩气保护焊接接头,改善薄板之间的装配松紧关系,合理安排点焊顺序,最终保证了焊点质量,达到了相关标准要求。

参考文献[1] 中国机械工程学会焊接学会编. 焊接手册: 第一卷焊接方法及设备, 第二卷材料的焊接. 第二版. 北京: 机械工业出版社, 2001[2] 中国机械工程学会焊接学会编. 焊工手册. 第二版. 北京: 机械工业出版社, 2003[3] 俞尚知主编. 焊接工艺人员手册. 上海: 上海科学技术出版社, 1991[4] 中国航空材料手册编委会. 中国航空材料手册(第一版)[M]. 北京: 中国标准出版社, 1989[5] 顾曾迪等编着. 有色金属焊接(第二版)[M]. 北京: 机械工业出版社, 1995.[6] 戚运莲等编着. 钛及钛合金的焊接技术[J]. 钛合金进展, 2004(6): 25~29(本文来源:慧聪网) 钛材设备制造技术岳玉凤方有侨摘要本文结合兰炼三叶公司顺酐装置中钛材设备的制造实践,介绍了钛材焊接工序、工艺特点和焊接工艺参数,从加工条件、坡口切削、卷板以及焊接工艺特点和焊接保护措施等方面,总结了确保钛材设备制造质量的经验。

主题词金属材料设备制造工艺焊接性能Manufacture Technology of Equipment Made of TitaniumYue Yufeng(Lanzhou,Gansu)&Fang Youqiao1 前言钛材是一种新型金属材料,具有较高的强度、较小的密度(仅为碳钢的60%)、优良的耐腐蚀性能以及良好的工艺性能,今后将日益广泛地用于制造耐腐蚀的石油化工设备。

我们为兰炼三叶公司顺酐装置共制造了十二台钛材设备,其中冷换设备五台、塔三台、罐四台。

经过近几年的开工使用证明,冷换设备传热系数高、不易结垢;塔和罐基本上没有腐蚀情况,使用效果较好。

兰炼三叶公司新建的化工原料顺酐装置,因介质腐蚀性强,有些设备选用了钛材制造。

由于我们是首次制造钛材设备,技术资料和经验都比较缺乏,而焊接是决定钛材设备质量的3.2 螺旋铝芯扭制成型关键,为此我们进行了大量的钛材焊接工艺性能评定实验,确定了钛材的焊接工艺参数。

钛材特有的物理性能、机械性能及较高的化学活性,决定了钛材设备的制造不同于碳钢或不锈钢设备的制造。

钛材设备的制造加工流程见图1。

图1 钛材设备加工流程框图2 组装及加工2.1 前期准备(1)专门划分一块钛材设备制造区域,严禁与碳钢设备混堆、接触,工作场地必须铺设橡胶板。

(2)材料要入库妥为保管,禁止露天堆放。

同时设置几个钛材专用的边角余料箱,将边角料分类回收。

(3)自行设计、制造所需的专用机具、胎具等。

其中多层螺旋盘管弯制机不但解决了钛材盘管的煨弯难题,还荣获国家专利,专利号为92 2 338574;其它设备如剪板机、刨边机、滚板机等要保持清洁,防止油污、铁屑、辊子上的缺陷等损伤钛材表面。

(4)参加钛材设备制造的人员,着装应符合要求,工作服、手套要整洁,不允许穿带铁钉的鞋,并且尽量避免在钛板上走动。

2.2 划线与落料钛材对缺陷的敏感性很强,因此禁止用铁锤击打钛材表面或打样冲或钢印,禁止用墨汁或油漆书写有关标记。

钛材还易受铁、油污等的污染,下料切割后须用砂轮机将污染部位打磨干净,因此划线时要适当多留一些加工余量,一般以10~20mm为宜。

采用剪板、砂轮机或等离子弧切割落料。

采用等离子弧切割时,为防止飞溅损伤钛板,应在钛板表面涂刷白垩粉。

2.3 加工坡口对板材要求在刨边机上刨出坡口,对管材要求在车床上车出坡口,坡口均为V型,较长的板在刨边过程中容易产生挠曲、被撕裂的现象。

为了解决这些问题,我们用槽钢压紧刨削端,以增大刨边机对板材的压紧力,同时减小板材伸出刨边机的长度(由常规的50mm减为30mm),以增大其刚度,再调整好刀具的刃倾角,并采用低速和小的进刀量切削,结果坡口光亮如镜,比碳钢及不锈钢坡口的粗糙度要低得多。

注意在钛材刨边过程中不能中途停止进刀,否则容易引起切削表面硬化,同时钛材刨边时磨刀及更换刀具也比碳钢及不锈钢频繁。

2.4 卷板钛板在卷制时,板材回弹量要比碳钢及不锈钢大,致使点焊比较困难。

我们采用天车配合使筒节在滚板机上滚圆后立即点焊,之后再吊离滚板机。

卷板时为了防止辊子上的缺陷损伤钛板表面,采用镀锌铁皮裹住钛板两面。

锥形封头、直径≥108mm的接管(没有无缝钛管,需用板卷制)、人孔筒节等在滚板机上无法成型,可使用自制胎具压制。

3 焊接及检测3.1 焊接材料及设备钛材焊接时采用手工钨极氩弧焊。

由于钛材的熔点高、热容大、导热性差,与碳钢及不锈钢相比,钛材还具有较高的化学活性。

当焊接时,它极易与氧、氢、氮、碳等元素发生剧烈反应,导致焊接接头脆化,容易产生裂纹。

为了获得机械性能良好的焊缝,焊前表面清理及焊接过程中的保护措施是保证焊接质量的关键。

焊接所用的材料及设备是:(1)纯度不低于99.99%的氩气。

(2)选用铈钨极,包括直径1、1.5、2、3mm四种。

(3)焊丝应按GB3623-83“钛及钛合金焊丝”标准选用,也可把板材剪成丝使用。

(4)使用钨极(自动或手工)交、直流两用氩弧焊机。

3.2 焊接操作3.2.1 焊前清理焊缝只要受到少量铁、油污等杂质的污染,就会严重影响焊接质量,因此,对焊缝表面必须进行严格的清理。

清理的顺序如下:(1)用砂纸或砂轮机除去焊缝及其两侧不少于50mm范围内的氧化层,直到露出银白色的金属为止。

(2)用崭新的绸布蘸无水酒精将表面擦拭干净,直到绸布上没有污染为止。

(3)将焊丝用无水酒精擦拭干净。

(4)焊缝及焊丝清理后要立即施焊,否则应重新清理。

3.2.2 焊接操作要领(1)手工钨极氩弧焊的焊接工艺参数如表1所示(焊丝均为TA2)。

(2)钨极伸出10~12mm为宜,焊缝每次填充的高度为2~3mm,最高不超过5mm。

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