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钛复合板罐:钛合金焊接过程中应注意

编辑:临朐鑫瑞钛制品有限公司时间:2017-11-14

  钛复合板罐中的钛及钛合金具有良好的耐腐蚀性能,在氧化性、中性及有氯离子介质中,其耐腐蚀性高于不锈钢,有时乃至为普通奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti的10倍。工业纯钛塑性好,但强度较低,具有良好的低温性能,其线膨胀系数和热导率均不大,这都会给焊接带来困难,钛合金的比强度大,又具有良好的韧性和焊接性,在航天工业中应用较广。钛及钛合金在我国现行标准中按其退火态的组织分为α钛合金、β钛合金和α+β钛合金三类,分别用TA、TB和TC表示。在石化行业中的压力容器设备中, TA2牌号的这种工业纯钛使用居多。

  一、钛及钛合金的焊接特点

  (1) 杂质元素的沾污引起脆化

  钛是一种活性元素,格外是在焊接高温下相当容易吸收氮、氢、氧,从而使焊缝的硬度、强度增加,塑性、韧性减低,引起脆化。碳也会与钛形成硬而脆的TiC,易引起裂纹。因此,我公司提醒您钛及钛合金焊接时应进行保护,阻止空气或其他因素的污染。因此钛及钛合金焊接不能采用气焊或焊条电弧焊方法进行,否则接头达到不了焊接质量要求,一般只能采用氩气保护或在真空下焊接。

  (2)焊接相变引起的接头塑性下降

  常用的工业纯钛为α合金,我公司在十几年的生产加工中体会到焊接时由于钛导热差、比热小、高温停留时间长、冷却速度慢,易形成较大且粗的结晶;若采用加速冷却,又易产生针状α组织,也会使塑性下降。

  (3)产生焊接裂纹

  钛合金焊接时产生的焊接热裂纹的几率较小,只有当焊丝或母材质量不问题时才可能产生热裂纹。由氢引起的冷裂纹是钛合金焊接时应注意阻止的,焊接时熔池和低温区母材中的氢向热影响区扩散,引起热影响区含氢量增加,造成热影响区出现迟缓裂纹。

  (4)产生气孔

  钛复合板罐中的钛及钛合金焊接时气孔是常见的焊接缺陷。焊丝或母材表面清理不干净或氩气不纯都会造成气孔产生,因此保护气-氩气纯度要求在99.99% 以上,焊丝及工件表面要酸洗、净水冲洗后烘干。

  二、钛及钛合金的钨极氩弧焊

  我公司在对钛及钛合金进行焊接时,采用多的就是钨极氩弧焊,对于较厚的工件也可采用熔化极氩弧焊,对于技能要求严格的航天工业中一些重要设备经常也采用真空电子束焊接。

  焊丝的选用

  焊丝的选用应使在正常焊接工艺下的焊缝在焊后状态的抗拉强度不低于母材退火状态的标准抗拉强度下限值,焊缝焊后状态的塑性和耐蚀性能不低于退火状态下的母材或与母材相当,焊接性能良好,能达到钛复合板罐的制造和使用要求。