Ⅰ 钛合金怎么焊接
目前针对TC4钛合金,多采用氩弧焊或等离子弧焊进行焊接加工,但该两种方法均需填充焊接材料,由于保护气氛、纯度及效果的限制,带来接头含氧量增加,强度下降,且焊后变形较大。采用电子束焊接和激光束焊接,研究了TC4钛合金的焊接工艺性,实现该种材料的精密焊接。
(1) 焊缝气孔倾向。焊缝中的气孔是焊接钛合金最普遍的缺陷,存在于被焊金属电弧区中的氢和氧是产生气孔的主要原因。TC4钛合金电子束焊接,其焊缝中气孔缺陷很少。为此,着重就激光焊接焊缝中形成气孔的工艺因素进行研究。
由试验结果可以看出,激光焊接时焊缝中的气孔与焊缝线能量有较密切关系,若焊接线能量适中,焊缝内只有极少量气孔、甚至无气孔,线能量过大或过小均会导致焊缝中出现严重的气孔缺陷。此外,焊缝中是否有气孔缺陷还与焊件壁厚有一定关系,比较试样试验结果可看出,随着焊接壁厚的增加,焊缝中出现气孔的概率增加。
(2) 焊缝内部质量。利用平板对接试样,采用电子束焊接和激光焊接来考察焊缝内部质量,经理化检测,焊缝内部质量经X射线探伤,达GB3233-87 II级要求,焊缝表面和内部均无裂纹出现,焊缝外观成型良好,色泽正常。
(3) 焊深及其波动情况。钛合金作为工程构件使用,对焊深有一定要求,否则不能满足构件强度要求;而且要实现精密焊接,必须对焊深波动加以控制。为此,采用电子束焊接和激光焊接方法分别焊接了两对对接试环,焊后对试环进行了纵向及横向解剖,来考察焊深及焊深波动情况,结果表明,电子束焊接焊缝平均焊深可达2.70mm以上,焊深波动幅度为-5.2~+6.0%,不超过±10%;激光焊接焊缝平均焊深约为2.70mm,焊深波动幅度为- 3.8~+5.9%,不超过±10%。
(4) 接头变形分析。利用对接试环来考察接头焊接变形,检测了对接试环的径向及轴向变形,结果表明,电子束焊接和激光焊接的变形都很小。电子束焊接的径向收缩变形量为f 0.05~f 0.09mm,轴向收缩量为0.06~0.14mm;激光焊接的径向收缩变形量为f 0.03~f 0.10mm,轴向收缩变形量为0.02~0.03mm。
(5) 焊缝组织分析。经理化检测,焊缝组织为a+b,组织形态为柱状晶+等轴晶,有少量的板条马氏体出现,晶粒度与基体接近,热影响区较窄,组织形态和特征较为理想。
经研究可得出:对于TC4钛合金,无论是激光焊接还是电子束焊接,只要工艺参数匹配合理,均可使焊缝内部质量达到国标GB3233-87Ⅱ级焊缝要求,实现TC4钛合金的精密焊接;焊缝外观成形良好,色泽正常;焊缝余高很小,无咬边、凹陷、表面裂纹等缺陷产生。
Ⅱ 钛及钛合金管焊接,应采用的焊接方法为( )。
A
答案解析:
钛及钛合金管焊接应采用惰性气体保护焊或真空焊,不能采用氧一乙炔焊或二氧化碳气体保护焊,也不得采用普通手工电弧焊。
Ⅲ 钛合金焊接工艺要求
1、钛及钛合金焊接的气体保护问题是影响焊接接头质量的首要因素。 2、钛及钛合金焊接时应尽量采用小的热输入。 3、TA2手工钨极氩弧焊时,应严格控制氢的来源,防止冷裂纹的产生,同时应注意防止气孔的产生。 4、只要严格按照焊接工艺要求施焊,并采取有效的气体保护措施,即可获得高质量的焊接接头。
Ⅳ 钛合金有什么焊接特点
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着下降,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。这是保证钛及其合金焊接质量的关键。 延迟裂纹的产生 在焊后一段时间内,钛及其合金的近缝区很容易产生裂纹,这是由氢从高温熔池向低温热影响区的扩散引起的。随着氢含量的增加,析出的钛氢化合物增加,热影响区脆性增大,再加上析出的氢化物体积膨胀时产生的组织应力,导致裂纹的产生。
Ⅳ 钛合金焊接的钛及钛合金焊接工艺选择
1、焊前准备
焊件和钛焊丝表面质量对焊接接头的力学性能有很大影响因此必须严格清理。铁板及钛焊丝可采用机械清理及化学清理两种方法。
1.1机械清理对焊按质量要求不高或酸洗有困难的焊件,可用细砂纸或不锈钢丝刷擦拭,但最好是用硬质合金黄色刮削钛板,去除氧化膜。
1.2化学清理。焊前可先对试件及焊丝进行酸洗,酸洗液可用HF5%+HNO335%的水熔液。酸洗后用净水冲洗,烘干后立即施焊。或者用丙酮、乙醇、四氯化碳、甲醇等擦拭钛板坡口及其两侧(各50mm内)、焊丝表面、工夹具与钛板接触的部分。
2、焊接设备的选择 钛及钛合金金钨板氩弧焊应选用具有下降外特性、高频引弧的直流氩弧焊电源,且延迟递气时间不少于15秒,避免焊遭受到氧化、污染。
3、焊接材料的选择 氩气纯度应不低于99.99%,露点在-40℃以下,杂质总的质量分数<0.001%。当氩气瓶中的压力降至0.981MPa时,应停止使用,以防止影响焊接接头质量。原则上应选择与基本金属成分相同的钛丝,有时为了握高焊缝金属塑性,也可选用强度比基本金属稍低的焊丝。
4、气体保护及焊接温度 钛管接头在焊接是地,为了防止焊接接头在高温下被有害气体及元素污染,必须对焊区及焊缝进行必要的焊接保护与温度控制,其温度应在250℃以下。保护与温度控制的主要方法:一是对表面焊缝加保护气体拖罩;二是将被焊接头管内充满保护气体。保护气采用氩气,其纯度应≥99.99%。保护气体的流量应满足焊接技术要求
5、焊接参数的选择
5.1 钛合金焊丝。填充焊丝的牌号应根据母材来选择,一般采用与母材同质的原则,有时为了提高接头的塑性,也可以选择比母材合金化程度稍低的焊丝。焊丝直径应根据母材厚度来选择(见表2) 表 2
5.2 钨极。最好选用铈钨极,其直径根据钛合金管壁厚选择,一般在1.0~3.0mm,钨极端部应磨成30~45度锥形。
6、坡口形式的选择 原则尽量减少焊接层数和焊接金属。随着焊接层数的增多,焊缝累计吸气置增加,以至影响焊接接头性能,又由于钛及钛合金焊接时焊接熔池尺寸较大,因此试件开单V型70~80°坡口。
7、试件组对及定位焊 为了减少焊接变形,焊前进行定位焊,一般定位焊间距为100~150mm,长度为10~15 mm。定位焊所用的焊丝、焊接工艺参数及气体保护条件应与焊接接头焊接时相同。间隙0~2mm,钝边0~1.0mm。
Ⅵ 钛合金的焊接方法
钛及钛合金由于易被氧、氢、氮等杂质污染,从焊接方法看,不适合采用焊条电弧焊、气焊、及CO2气体保护焊,目前生产上主要采用氩弧焊、埋弧焊及电子束焊等焊接方法进行焊接。
Ⅶ 钛合金用什么焊接
自己的总结,希望对你有用,钛合金的焊接:
1、焊接方法:以GTAW为主,纯钛焊接的话焊丝 ERTi-1/2等,钛合金的话用钛合金焊丝。。。
2、焊接清理:钛焊接过程对坡口表面和附近的污物非常敏感,故焊接前坡口及两侧至少20mm范围内应使用丙酮清理干净并在干燥后焊接。。。
3、气体保护:钛材料的焊接用使用99.99%Ar作为保护气,气体露点-40度以下;坡口正面与反面都应该使用保护气,保护拖罩应保证焊缝金属颜色为银白色或者金黄色。如果出现兰色则应加大加长保护气拖罩。。。
4、焊接电流:一般小电流焊接对焊缝质量最有好处,一般的厚度90-120A为合适,有效率也能保证质量,如果特别薄的材料,需要进一步降低电流。。。
5、钛焊缝检验,肉眼检测无缺陷后用PT检测,不得存在气孔、裂纹等缺陷;依据图纸要求RT。。。
Ⅷ 铝钛合金焊接用什么焊
用氩弧焊焊接最为合适,焊接方法如下:
1、焊接方法:以GTAW为主,纯钛焊接的话焊丝 ERTi-1/2等,钛合金的话用钛合金焊丝。。。
2、焊接清理:钛焊接过程对坡口表面和附近的污物非常敏感,故焊接前坡口及两侧至少20mm范围内应使用丙酮清理干净并在干燥后焊接。。。
3、气体保护:钛材料的焊接用使用99.99%Ar作为保护气,气体露点-40度以下;坡口正面与反面都应该使用保护气,保护拖罩应保证焊缝金属颜色为银白色或者金黄色。如果出现兰色则应加大加长保护气拖罩。。。
4、焊接电流:一般小电流焊接对焊缝质量最有好处,一般的厚度90-120A为合适,有效率也能保证质量,如果特别薄的材料,需要进一步降低电流。。。
5、钛焊缝检验,肉眼检测无缺陷后用PT检测,不得存在气孔、裂纹等缺陷;依据图纸要求RT。。。