钛及钛合金焊接
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。
钛及钛合金的焊接性及焊接缺陷的防止

绪论焊接是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术,被广泛应用于机械、冶金、电力、锅炉、压力容器、建筑、桥梁、船舶、汽车、电子、航空、航天、军工和军事装备等产业和部门。
随着社会和生产的飞速发展,各领域中的科学技术水平不断提高,从而推动各行各业的进步。
工业是国民经济的基础,而重工业又是工业的重中之重,交通运输业则是发展各行各业的先导,石油化学工业又是尖端科学技术的发展对金属材料提出越来越高的要求,例如航空及宇航,氦反应堆对金属材料的要求特别严格,这就是要求研制耐高温、耐腐蚀、耐磨损、抗断裂、耐疲劳而重量又较轻的金属材料,钛合金的强度大,密度小,又具有较好的韧性和焊接性,因而钛合金在航空等工业中得到广泛的应用。
钛是难熔金属中的轻金属,密度为 4.5克/cm3,只有铁的57%。
钛合金的强度可与高强钢相媲美,同时具有很好的耐热和耐低温性能,某些钛合金能在450℃-550℃之间和零下250℃下长期工作。
钛具有很好的耐盐类、海水和硝酸腐蚀的能力,Ti-30M合金更是能耐高浓度盐酸和硫酸的腐蚀。
钛是金属材料王国中的一颗新星,从工业价值、资源寿命和发展前景来看,它仅次于铁、铝,被誉为正在崛起的“第三金属”。
它是优质轻型、耐蚀结构材料,新型的功能材料和重要的生物材料,是重要的战略金属。
由于钛兼有钢、不锈钢、铝等结构材料的许多优良特性,在空中、陆地、海洋及宇宙超低温的外层空间都有着广泛的用途,因此,它又被称作“全能的金属”。
钛及钛合金在各种工业部门中,都存在着广阔的应用前景,因为各行各业中使用的设备零件基本上都承受着腐蚀、磨损及断裂等多种损伤,要提高设备的使用寿命就必须克服造成上述损伤的一家因素。
而钛及钛合金就具有抗腐蚀、耐磨损及高强度等诸多优点。
同钢制设备相比,钛制设备具有比较高的稳定性,显著延长了使用寿命,减少了修理费用,因而取代了钢制设备,使一些性能得到补偿。
钛合金的这些优点,使钛当之无愧的被称之为“太空”金属、“海洋”金属。
钛及钛合金的焊接方法

钛及钛合金的焊接方法嘿,咱今儿就来聊聊钛及钛合金的焊接方法。
你说这钛及钛合金啊,那可真是厉害的角色呢!就好像是一位武林高手,有着独特的本领。
先来说说钨极惰性气体保护焊吧,这就像是一位细心的工匠,一点一点地雕琢着作品。
它能提供稳定的保护,让焊接过程顺顺利利的,焊缝那叫一个漂亮。
你想想看,是不是就像在给钛及钛合金打造一件精致的外衣呀!还有熔化极惰性气体保护焊呢,这就像是一支勇往直前的先锋队,效率高高的。
它能快速地完成焊接任务,而且质量也很不错哦。
就好比是在战场上冲锋陷阵的勇士,果断又有力。
埋弧焊也不能落下呀,它就如同一个沉稳的大力士。
虽然动作可能没那么灵活,但一旦发力,那效果也是杠杠的。
能焊接厚板,让钛及钛合金的连接更加牢固。
那等离子弧焊呢,像是一个身怀绝技的高手,能在一些特殊情况下大显身手。
它可以焊接更复杂的形状,这可不是一般方法能做到的哟!在进行钛及钛合金焊接的时候,可得注意很多细节呢。
就像我们做饭一样,火候、调料都得恰到好处。
焊接的环境要干净,不能有杂质,这就好比我们吃饭不能有沙子咯牙呀!保护气体也得选对,不然就像战士没有了合适的武器,怎么能打胜仗呢?焊接的参数也要设置好,电流、电压这些可都不能马虎。
这就像给汽车加油,加少了跑不动,加多了也不行呀!而且焊工的技术那也是相当重要的,一个经验丰富的焊工就像是一位大师傅,能做出美味的菜肴一样,能焊接出高质量的焊缝。
总之啊,钛及钛合金的焊接方法各有各的特点和用处,我们得根据具体情况来选择。
就好像我们穿衣服,不同的场合要穿不同的衣服嘛。
只有选对了方法,注意了细节,才能让钛及钛合金发挥出它们最大的作用呀!你说是不是这个理儿呢?咱可不能小瞧了这些焊接方法,它们可是让钛及钛合金大显身手的关键呢!。
钛及钛合金的焊接性

钛及钛合金的焊接性。
⑴化学活性大钛和钛合金不仅在熔化状态,即使在400℃以上的高温固态也极易被空气、水分、油脂、氧化皮等污染,吸收O2、N2、H2、C等元素,使焊接接头的塑性及冲击韧度下降,并易引起气孔。
因此,施焊时对焊接熔池、焊缝及温度超过400℃的热影响区都要妥善保护。
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。
⑶冷裂倾向较大溶解于钛中的氢在320℃时和钛会发生共析转变,析出TiH2,引起金属塑性和冲击韧度的降低,同时发生体积膨胀而引起较大的应力,严重时会导致产生冷裂纹。
⑷易产生气孔产生气孔的气体是氢。
因氢在钛中的溶解度随温度升高而下降,焊接时,沿熔合线附近加热温度高,会引起氢的析出,因此气孔常在熔合线附近形成。
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。
钛及钛合金焊接工艺分析

钛及钛合金焊接工艺分析简介钛及钛合金因其高强度、低密度、优异的抗腐蚀性能被广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。
而钛及钛合金的加工难度也因此增加,特别是焊接工艺。
所以,本文将从钛及钛合金的物理特性和化学特性出发,结合常见的钛及钛合金焊接工艺进行分析和总结。
钛及钛合金焊接的物理特性和化学特性物理特性•高熔点:钛的熔点为1668℃,是常见金属中的较高值,高于铁、镍、铜、铝等大多数金属。
•低热导率和热容:钛的热导率和热容都比较低,导致热输入时钛材料温度变化较小,且热输入冷却时间长。
•高线膨胀系数:钛的线膨胀系数高于常见金属,故焊接时应注意热输入焊缝后产生的应力和变形。
•利用率低:钛粉末的比表面积大、氧化能力强,因此在加工过程中容易吸附空气中的氧、氮等气体,形成氧化物,会降低钛粉末的利用率。
•易吸气:在高温下钛及钛合金易吸氧气、氮气、水蒸气等气体,从而会在焊接时造成钛材料的氧化。
•易反应:钛与许多元素及化合物很容易发生化学反应。
例如,钛会与氧、氮、碳、硫、氢、氟等元素發生反应,在焊接时会对焊接区域造成不良影响。
•局部氧化:钛属于活泼向氧化物反应的金属,局部氧化的钛容易发生熔池中的气泡、夹杂、气孔及非金属夹杂物等缺陷,影响焊接质量。
•低松散度:钛及钛合金的密度相对其它金属偏低,故焊接后的焊缝内部板层松散较大,且没有弹性。
常见的钛及钛合金焊接工艺等离子弧焊等离子弧焊是常见的钛及钛合金焊接工艺之一。
该焊接工艺的原理是利用高温等离子体对钛材料表面进行加热并进行加压使之焊接。
等离子弧焊的优点是加热速度快且对钛材料氧化小,但缺点是容易影响焊接材料的附着力。
TIG焊TIG焊(Gas Tungsten Arc Welding)是一种适用于钛以及大多数合金的高质量焊接工艺。
其原理是使用钨极电弧加热钛及钛合金,并通过加入惰性气体形成保护层以保护熔融区域。
该焊接工艺的优点是焊缝质量好,但脆性松散等问题也延长了焊接时间。
离子束焊是采用高速离子束照射工艺对钛及钛合金进行组装或焊接。
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。
钛及钛合金焊接指南

钛及钛合金焊接指南钛合金具有密度低、比强度高、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接;广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。
(1)杂质污染引起的脆化由于钛的化学活性大,在焊接热循环的作用下,焊接熔池及高于350℃的焊缝金属和热影响区极易与空气中的氢、氧、氮及焊件、焊丝上的油污、水分等发生反应。
钛在300C以上快速吸氢,600℃以上快速吸氧,700℃以上快速吸氮,含碳量较多时,会出现网状TiC脆性相。
以上情况使钛及钛合金焊接接头塑性、韧性急剧降低导致焊接接头的性能变坏。
钛表面生成氧化膜的颜色与生产温度有关。
在200℃以下为银白色、300C时为淡黄色400C时为金黄色、500C和600℃时为蓝色和紫色,700 ~900℃为深浅不同的灰色。
可根据表面生成氧化膜的颜色来判断焊接过程未保护区的温度。
(2)焊接相变引起的性能变坏有两种同素异构的晶体结构,882C以上到熔点为体心立方晶格,叫β钛,882C以下为密排六方晶格,叫αo容器用钛中含β稳定元素很少,都是a铁合金。
这些钛在焊接高温下,焊缝及部分热影响区为β晶格,有晶粒急剧长大的倾向。
钛又具有熔点高、比热容大、热导率低等特性,因此焊接时高温停留时间较长约为钢的3~4倍,高温热影响区较宽,使焊缝和高温热影响区的β晶粒长大明显,会使焊接接头的塑性下降较多,因而钛焊接时,通常应采用较小的焊接热输入和较快的冷却速度以减少高温停留时间,减少晶粒长大的程度,缩小高温热影响区,减少塑性下降的影响。
(3)焊接区需采用惰性气体保护在高温下和空气中氧的亲和力非常强,在200℃以上的区域必须采用惰性气体保护,以避免氧化。
钛的弹性模量仅为碳钢的一半,在同样的焊接应力下,钛的焊接变形量会比碳钢大1倍。
因此焊接钛时,一般应用垫板及压板压紧工件,以减小焊接变形量。
(5)易产生气孔气孔是钦焊缝中常见的缺陷。
钛焊接中产生的气孔主要是氢气孔,也有CO气体形成的气孔。
钛及钛合金的焊接

钛及钛合金的焊接一、前言随着我国经济的快速发展,钛合金材料得到广泛应用。
但由于钛合金是一种化学性质非常活泼的金属,在高温下对氧、氢和氮等气体具有极大的亲和力,特别是在钛焊接过程中,这种能力伴随着焊接温度的升高更为强烈。
实践证明,焊接时如果对钛合金与氧、氢和氮等气体的吸收和溶解不加以控制,无疑会给钛合金焊接接头的施焊过程带来了极大的困难。
二、钛的特性对钛焊接的影响1)氧和氮的影响。
氧和氮间隙固熔于钛中,使钛晶格畸变,变形抗力增加,强度和硬度增加,塑性和韧性却降低,焊缝中含焊氧、氮是不利的,应设法避免。
2)氢的影响。
氢的增加会使钛的焊缝金属冲击韧性急剧下降,而塑性下降少许,氢化物会引起接头的脆性。
3)碳的影响。
常温下,碳以间隙形式固溶于钛中,使强度增加,塑性下降,但不如氧、氮明显,碳量超过溶解度时生成硬而脆的TiC,呈网状分布,易产生裂纹,国标规定钛其钛合金中碳含量不得超过0.1%,焊接时,工件及焊丝的油污能增加碳含量,因此焊接时需清理干净。
三、钛及钛合金的焊接性1)气孔的产生。
钛及钛合金焊接时最常见的缺陷是气孔,主要产生在熔合线附近。
氢是形成气孔的重要原因,在焊接时由于钛吸收氢的能力很强,而随着温度的下降氢的溶解度显著下降,所以溶解于液态金属中的氢往往来不及逸出形成气孔。
2)接头的脆化问题。
在常温下,钛与氧反应生成致密的氧化膜,从而使其具有高的化学稳定性与耐腐蚀性。
在施焊过程中,焊接温度高达5000~10000℃,钛及其合金与氧、氢和氮发生快速反应。
据试验,钛合金在施焊过程中,温度在300℃以上时能快速吸氢,450℃以上时能快速吸氧,600℃以上时能快速吸氮。
而当熔池中侵入这些有害气体后,焊接接头的塑性和韧性都会发生明显的变化,特别是在882℃以上,接头晶粒严重粗大化,冷却时形成马氏体组织,使接头强度、硬度、塑性和韧性下降,过热倾向严重,接头严重脆化。
因此,在进行钛合金焊接时,对熔池、熔滴及高温区,不管是正面还是反面都应进行全面可靠的气体保护。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
钛及钛合金的焊接- 压力容器焊工培训教材钛及钛合金的焊接第一节钛及钛合金一、概述钛是一种银白色的有色金属,其主要物理性能到于表1•钛及钛合金的特点是具有较高的比重的强度,良好的塑性,韧性和较高的耐蚀性,尤其是对碱介质, 氯化物,硫化物,硝酸化合物,强腐蚀性气体(氯气、亚硫酸气、硫酸氢)等,具有很高耐蚀性(年腐蚀率在0.13mm以下),因此广泛应用于研究航天工业,化学工业,也用于制造船舶与海洋工程及火电,核电设备中的海水淡化装置及热交换器等.表1 钛与奥氏体不锈钢的物理性能二、钛及钛合金分类钛材分为工业纯钛和n含有稳定化元素的钛合金二大类。
工业屯钛根据其杂质(主要是氧和铁含量,以及由此而引起的强度差别分为TA0 TA1、TA2、TA3 等牌号它具有良好的耐蚀性塑性、韧性、和焊接性主要用作化学工业的耐蚀结构材料。
钛合金按所含稳定化元素形成不同的固熔相,又可分为a型钛合金a + B型钛合金和B型钛合金a型钛合金主要通过加入铝(Al),有的再加入中性元素锰(Sn)等进行固溶强化而形成,例如牌号为TA7 (Ti-5AI-2.5Sn钛合金。
a型钛合金的强度比工业纯钛高,具有良好的耐蚀性和焊接性能。
a + B型钛合金的组织,是以a型钛为与B型钛为基的两相固溶体组织结构。
它的特点是可通过热处理强化而得到高强度,因此,其力学性能可以在较宽的范围内变化,以适应不同的用途。
但是,随着其中的B相比例的提高,使焊接性能变差。
B型钛合金含有较高的B相稳定化元素,在一般的工艺条件下,其组织几乎全为B相,通过时效热处理,B型钛合金强度增高。
单一B相的B型钛合金,具有良好的加工硬化特性,常用作弹簧,销钉等物件,其缺点是低温脆性大,焊接性能差。
三、压力容器用钛及钛合金材料1、钛制焊接压力容器对钛材的要求钛制焊接压力容器,由于其使用制造和检验要求,因此,对用于钛制焊接压力容器的钛及钛合金材料,有它特殊的要求,主要有下列三方面:⑴ 制造容器用钛及钛合金材料应当具有良好的耐蚀性能、力学性能、焊接性能、成形性能及其他工艺性能。
⑵ 符合钛及钛合金材料相应的国家标准或行业标准规定的技术要求。
⑶ 所有压力容器用钛及钛合金材料均应是退火状态供货。
2、钛及钛合金材料牌号及化学成份在国家标准GB/T3620.1 《钛及钛合金牌号和化学成份》中,规定了钛及钛合金品种牌号及其化学成份。
在钛制焊接容器中,所用钛及钛合金材料牌号为TA0 TA1、TA2、TA3 TA9 TA10等,它们的化学成份列于表2 :3、钛及钛合金板材钛及钛合金板材化学成份应符合表2的规定,钛及钛合金板材的室温力学性能列于表3:表2 压力容器钛及钛合金牌号和化学成份(GB3620.1)表3 钛及钛合金板材室温力学性能压力容器用钛及钛合金板材的供货状态应该是退火状态(M).板材表面应光洁呈金属本色板材表面不允许有裂纹、起皮、氧化皮、压折、金属与非金属夹杂等宏观缺陷。
4、钛及钛合金管材钛及钛合金管材的化学成份应符合表2的规定钛及钛合金管材室温力学性能列于表4。
表4用钛及钛合金管材的供货状态应是退火状态(M)。
管材内外表面应清洁,不应有裂纹、折迭、起皮、针孔等肉眼可见的缺陷, 管材表面允许有局部不超出外经和壁厚允许偏差的划伤、凹坑、凸点和矫直痕迹。
第二节钛及钛合金的焊接性一、焊接接头易被杂质污染钛是一种化学性质非常活泼的金属,易受氧化而生成氧化钛。
由于其图3 不同含量对钛冲击韧性的影响图4 碳对钛力学性能表面氧化形成致密的氧化膜,使钛在常温下很稳定,但是在高温下,钛则有强烈的吸氢、氧、氮的能力。
空气中的钛金属在250 C时开始吸氢,500 C 时开始吸氧,600 C开始吸氮,随着温度升高,钛吸收气体的能力更强。
钛中的氧和氮虽然也属于a稳定化元素,但在钛合金中作为有害杂质元素是严格限制其含量的。
当它们的含量较少时,都作为间隙元素,固熔在钛中,使钛的强度、硬度提高,而塑性下降(见图1和图2)。
氮的作用比氧更强。
图1 氧对钛力学的学性能的影响图2 氮对钛力学性能的影响高温时,氢在钛材中的固熔量(溶解度)比较高,而在室温的固熔量则非常低,所以在温度下降至室温的过程中,将以氢化物(Ti H2)的形式折出,使钛材的塑性,特别是冲击韧性急剧下降而变成氢脆(见图3)。
碳在钛材中的作用类似于氧、氮,但不及于氧、氮的作用强烈(见图4)。
曲线1£.001%H;曲线20008H% 曲线30018%H;曲线00.04%H钛及钛合金焊接时,如果发生氧、氮、氢、碳、等杂质的污染,将严重影响焊接接头的力学性能。
为避免空气及周围环境中的氧、氮、氢、碳等杂质对焊接接头的污染,裨s M m T ®<^?=KM M H晝爭>挚B s黑M s w l ^S K )焉*^£s»5从>n ws w i i f i s B S F i盛,*>§w f 3S血蛊J痔專。
^s a .l l u l冲卸浄吉WWSM -鼻刑WWSM 匸蛍w®。
豊www ‘iwomw削。
伽g辎劭加o> 劇3 w?wwwdi 辜旳簷bwsio黯催日<w®g、e:豳牡M丄口佃沁用妙绑厳 g鴻3潘g * BW °wMww#s$iwet^iw® g 存璧拮:0»0苗目w^w 苓皿g半轴昼厚■导注冋g駆<加。
斜熙训㈱輕dW。
如H怨WWlOOWBtW ^f«WW$IWO (、fW伽隧w)划斬朝o祥轴加匠韦第g翩等呃g半、乙讪吐廠漑加oi®吉他轡潇動丄甲<wswmww丄翱耐www$i 」°w茅海w® °°wwf>r J WWOW^WiW 力飾晦伍抽曲丄rnmwmwa回^®樂^wwww 醐鄴聘朋睹加列览11蹄尅削、同o^wnwwwsw皿抽d^o»w^owm»miM<w 塹沁帥出昨課砒聊f1、焊接的环境⑴钛和钢等许多金属不能熔焊,因此,钛及钛合金旱接时严禁昆合钢铁和其他金S,若在有钢材作业的车间内,应分设独立的、封闭的钛焊接区域(独立区域)。
⑵钛及钛合金应在空气吉净、无尘的环境下进亍旱接(洁净环境)。
⑶下列任一情况禁止施旱(JB/T4745a.风风速1.5m/sb.空气中相对湿度>80%c.焊件温度低于5Cd.无防雨,防雪措施的室外作业(在有雨雪时)2 、旱接清理⑴ 钛及钛合金旱件,应用于无油污,杂物污染。
⑵旱接坡口及两侧至少25mm 范围内,旱前除去氧化膜,并用丙酮或乙醇脱脂。
⑶清洗过的旱件应在 4 小时内进行旱接。
逾期未旱,则须重新清修理。
3、旱丝选用⑴选用的旱丝应符合规范,标准的要求,不得从母材上截条充当旱丝。
⑵选用的旱丝应能使旱后状态下的旱缝抗拉强度不得低于退火状态下母材标准规定值的下限,塑性和耐蚀性不得低于母材或与母材相当。
⑶旱丝的旱接性能良好,能满足钛容器的制造和使用要求。
⑷ 旱丝中的氮、氢、氧、碳、铁等杂质元素的标准含量应低于母材标准含量值的上线。
⑸ 旱丝应保持清吉、干燥;旱前进行清洗(除氧化膜、脱脂)。
4、旱接过程中的保护⑴ 为了防止杂质对于焊接区的污染,必须对焊接区温度高于400 C的部位,加以惰性气体保护,以隔绝空气。
⑵通常采用尾随拖罩加背面保护板的方法对焊接区进行保护。
拖罩及背面保护板的形状,大小根据工件确定,其结构如图5和图6所示。
图5拖罩示意图图6背面保护板示意图⑶ 焊接区的正面保护和背面保护使用与焊接保护气体相同的高纯度的惰性气体,保护气体流量一般要比焊枪中保护气体流量大。
二、钛及钛合金主要焊接工艺方法由于钛及钛合金的冶金化学性质和他们的焊接特点,工业生产中的熔化焊工艺主要采用钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、惰性气体保护的等离子弧焊,精密机械零部件也使用电子束焊、激光焊等。
这些焊接方法特点如下:表6 钛材主要焊接方法及其特点三、钛及钛合金钨极氩弧焊钨极氩弧焊是焊接钛及钛合金最常用的工艺方法,有手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊。
手工钨极氩弧焊设备简单,操作灵活,熔深浅,焊道平滑;可采取填充焊丝或不填充焊丝焊接;可采用单道焊或多道焊进行薄板或厚板的焊接。
1、手工钨极氩弧焊设备手工钨极氩弧焊设备包括焊接电源、控制系统、供气系统、和焊枪等部分。
使用水冷式焊枪还有水冷系统,自动氩弧焊设备还有送丝机构。
手工钨极氩弧焊机的工作系统如图7 所示。
① 焊接电源焊接电源给焊接回路提供焊接电流, 钨极氩弧焊的焊接电源与手工电弧焊电源一样,必须具有陡降的外特性.焊接设备型号中, 都表示出焊接电源的额定焊接电流,如NSA-300 型氩弧焊设备,型号中的“300 ”表示的是电源的额定焊接电流.图7 手工钨极氩弧焊机工作系统图1.电源2.高频引弧3. 电流衰减 4. 焊枪5.工件6 . 水路7.电磁气阀8.减压流量计9.氩气瓶10. 气路② 控制系统手工钨极氩弧焊机的控制系统实现下述功能:a、高频引弧系统,达到顺利引燃焊接电弧;b、开始焊接时能做到提前供气,避免烧坏钨极和损伤母材;c、收弧时滞后断气,保护熔池和钨极不受氧化,污染;d、电流衰减功能,熄弧时焊接电流在选择的时间内逐渐减少至0 ,使熔池的温度也随之逐渐降低,避免熔池急剧冷却产生火口裂纹和缩孔;③ 水路系统使用水冷式焊枪时,靠循环水对枪体进行冷却。
由于水冷却比空气冷却效果好,大大提高了焊枪允许使用的最大电流大电流规范焊接时,应使用水冷式焊枪。
④ 气路系统氩弧焊时,高压气瓶内的氩气经减压流量计、输气软管、到达焊枪,实现对焊接区的保护。
减压流量计是把减压器和流量计制成一体,使用起来方便。
压力表指示的是气瓶内的气体压力值,高压气体的压力减到0.4-0.5 MPa 后流入流量计,用流量计的旋钮来调节氩气流量的大小。
选用减压流量计时,应注意使常用气体流量小于流量计所允许的最大流量的三分之二,以免经常启动时气流的冲击作用把流量计损坏.安装流量计时,应先把氩气瓶咀清理干净,防止灰尘、污物影响安装密封或进入压力表、流量计内。
打开氩气瓶之前,流量计上控制流量的旋钮应是关闭的。
⑤ 焊枪手工钨极氩弧焊枪是夹持钨极、导入电流和气体进行焊接操作的工具。
根据焊接电流的大小可选用气冷(自冷)式水冷式焊枪。
喷咀是氩弧焊枪重要零件,一般都用陶瓷材料烧结制成。
陶瓷喷咀既与焊枪带电体绝缘,又能耐高温。
一把焊枪往往可以配用几种直径的陶瓷喷咀,要根据钨极直径的粗细来选择与之相配的陶瓷喷咀。
钨极直径与陶瓷喷咀内径的关系如下:D=2d+4(mm)式中D—陶瓷喷咀内径d—钨极直径例如,选用直径为2mm的钨极,则应选用内径为8mm的喷咀。
为减少氩气流动阻力,防止保护气体紊乱,陶瓷喷咀的内表面应保持洁,光滑,如果粘附焊接飞溅,应及时清除。