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钛及钛合金的焊接(一)
原作者:未知出处:未知
论文摘要】摘要本文说尽阐述了钛及钛合金的材料特点及焊接性、并针对钛及钛合金焊
接中易产生氧化、裂纹、气孔筹焊接缺陷,进行了焊接性试验。能过对钛及钛合金焊接工艺
规范的不断摸索,以及对试验过程出现的问题的合理分析,总结出钛及钛合金焊接工艺特点
及操作要领。
摘要本文说尽阐述了钛及钛合金的材料特点及焊接性、并针对钛及钛合金焊接中易产生
氧化、裂纹、气孔等焊接缺陷,进行了焊接性试验。能过対钛及钛合金焊接工艺规范的不断
摸索,以及对试验过程出现的问题的合理分析,总结出钛及钛合金焊接工艺特点及操作要领。
钛及钛的分类及特点
国产工业纯钛有TA1、TA2、TA3三种,其区别在于含氢氧氮杂质的含量不同,这些杂
质使工业纯钛强化,但是塑性显者降低。工业纯钛尽管强度不高,但塑性及韧性优艮,尤其
是具有良好的低温冲击韧性:同时具有良好的抗腐蚀性能。所以,这种材料多用于化学工业
石油工业等,实际上多用于350℃以下的工作条件
根据钛合金退火状态的室温组织,可将钛合金分为三种类型:
a型钛合金、(a+)型钛合金及β型钛合金
a型钛合金中,应用较多的是TA4、TA5、TA6型的Ti-AI系合金和TA7、TA8型的Ti
+AI+Sn合金。这种合金室温下,其强度可达到931N/mm2,而且在高温下(500℃以下)性
能定,可焊性艮好。
β型钬合金在我国的应川量较少,其使川范围有待进一步扩大
钛及钛合金的焊接性
钛及饮合金的焊接性能,具有许多显著特点,这些焊接特点是由于钛及钛合金的物理化
学性能决定的。
气体及杂质污染对焊接性能的影响
在常温下,钛及钛合金是比较稳定的。但试验表时,在焊接过程中,液态熔滴和熔池金
属具有强知吸收氢、氧、氮的作用,而且在固态下,这些气体已与其发生作用。随着温度的
升高,钛及钛合金吸收氢、氧、氮的能力也随之明显上升,大约在250℃左右开始吸收氢,
从400℃开始吸收氧,从600℃开始吸收氮,这些气体被吸收后,将会直接引起焊接接头脆
化,是影响焊接质量的极为重要的因素。
(1)氢是影响氢是气体杂质中对钛的机械性能影响最严重的因素。焊缝含氢量变化对焊
缝冲击性能影响最为显著,其主要原因是随缝含氢殚量增加,焊缝中析出的片状或针状T
H2增多。TiH2强度很低,故片状或针状卫HiH2的作用例以缺口,合冲击性能显著降低:
焊缝含氢量变化对强度的提高及塑性的降低的作用不很时显
(2)氧的影响氧在钛的a相和β想中都有有较高的熔解度,并能形成间隙固深相,使
权钛的晶伤口严重扭曲,从而提高钛及钛合金的使度和强度,使朔性却显著降低。为了保证
焊接接应的性能,除了在焊接过程中严防焊缝及焊按热影响区发主氧化外,同时还应限制基
本金属及焊丝中的含氧量。
(3)氮的影响在700℃以上的高温下,氮和钛发生剧作用,形成脆使的氮化钛(riN)而
且氮与钛形成间隙固溶体时所引起的晶格歪挪程度,比是量的氧引起的后果更为严重,因此,
氮对提高工业纯钛焊缝的抗拉强度、硬度,降低焊缝的塑性性能比氧更为显著。
4)碳的影响碳也是钛及钛合金中常见的杂质,实验表明,当碳含量为0.13%时,碳因
深在Q钛中,焊缝强度极限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作川强烈。但是当进
步提高焊缝含碳量肘,焊缝却出现网状TC,其数量随碳含量增高而增多,使焊缝塑性急剧
下降,在焊接应力作川下易出现裂纹。因此,钬及钛合金母材的含碳量不大于0.1%,焊缝
含碳量不超过母材含碳量
钛及钛合金的焊接(二)
原作者:未知出处:未知
论文摘要】2.焊接接头裂纹问题
2.焊接接头裂纹问题
钛及钛合金焊接时,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出现在晶界上:,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。
钛及钛合金焊按时,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
时间称作延退裂纹。经研究表明这种裂纹与焊接过程中氢弹的扩散有关。焊接过程中氢由高
温深池向较低温的热影响区扩散,氢含量的提高使该区析出TiH2量增加,增大热影响区脆
性,另外由于氢化物析出时体积膨胀引起较大的组织应力,再加上氢原子向该区的高应力部
位扩散及聚集,以致形成裂纹。防止这种延退裂纹产生的办法,主要是減少焊接接头氢的来
源,发票时,也来进行冥家遏火处理
3.焊缝中的气孔问题
钛及钛合金焊接时,气孔是经常碰倒的问题。形成气孔的根本原因是由于氢影响的结果。
焊缝金属形成气孔主要影响到接头的菠芳强度
防止产生气孔的工艺措施主要有:
(1)、保扩氖气要纯,纯度应不低于99.99%
(2)、彻底清除焊件表面、焊丝表面上的氧化皮油污等有机物。