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钛管道焊接缺陷的分析及其起因分析

编辑:潍坊创一新材料科技有限公司时间:2022-05-28

  一、过热与性能劣化:

  钛是一种难熔金属,熔点高(1680~1725℃),焊接钛管道需要高温热源,钛的导热系数很低,只有碳钢的一半。它不容易失去热量,有严重的过热倾向。在885℃时,钛产生从a-钛(致密六角形晶格)到β-钛(体心立方晶格)的异构体转变,如果温度较高,β-钛的晶粒尺寸将速度长大,从而使其性能速度恶化。当结构刚度较大时,在焊接残余拉应力的作用下也会出现裂纹。

  二、脆裂与焊缝气孔:

  钛设备和钛管道焊接的主要质量问题是易氧化、渗氮和脆化。

  钛不仅能在熔融状态下与基本每个元素发生反应,而且在350~400℃时开始吸收大量氢。氢是钛中有害的元素之一,它会降低钛的塑性和韧性,导致脆性断裂;在焊接后的冷却过程中,氢不会逸出并积聚到孔隙中。因此,钛中的氢含量要求小于0.15%。如果母材或焊接材料含有大量氢气,应提前进行脱氢处理。钛在600℃以上与氧、氮速度结合形成二氧化钛和氮化钛(硬度高);当加热到800℃以上时,二氧化钛溶解在钛中,扩散到钛的内部结构中,形成0.01~0.08mm的中间脆性层。温度越高,时间越长,氧化和氮化越严重,焊接接头的塑性将急剧降低。此外,钛容易与碳形成脆性碳化物,降低塑性和可焊性。

  此外,钛一旦被铁离子污染就会变脆。这也是钛设备与钛管道之间产生焊接裂纹的重要原因之一。关于上述问题的解决措施,我们下文再述,敬请期待。

钛管道焊接缺陷的分析及其起因分析