工业纯钛TIG焊焊接1.ppt

工业纯钛TIG焊焊接工艺研究 班 级：111042 姓 名：郭晓龙 指导老师：鞠洪涛 目录 1.选题的主要内容及意义 2.实验材料及设备 3.焊接工艺参数的设定 4.实验分析和结论 1.1本文主要内容 由钛合金的物理及化学性能出发，制定了 TA1 管TIG焊接工艺方案，其中包括选择合适的焊接设备、焊接材料、保护气体时间的长短、夹具的设计、制定合理的坡口、坡口的清理、焊前位置的设计、焊接接头工艺参数等。分析了 TA1 管焊接中常见焊接缺陷及控制措施。此外，对焊接接头进行外观检验、渗透检验、射线检验、物理性性能分析、金相组织分析和耐腐蚀性研究，分析之后得出选用TIG焊焊接工业纯钛是否达到使用性能，与此同时制定合理的焊接工艺后，分析得出焊接热输入与焊接材料对焊接接头是否有影响。 1.2研究的意义 在石油、化工、能源、航空航天、医疗设备等工业中，由于传统的不锈钢、铝合金管道在接触原油、海水、氯化物和硫化物等腐蚀性介质后，会出现不同程度的腐蚀。钛作为一种新型材料很好地解决了设备的腐蚀的问题，设备的腐蚀给国民经济、环境发展来带了巨大危害，并且可能引发安全事故。钛具有密度小、强度高、耐蚀性远高于不锈钢的特点，用钛制成的钛管寿命远高于传统材料，经济效益明显。工业纯钛TA1是制作钛管的重要材料，因为其优秀的综合力学性能、加工性能和耐腐蚀性。有着焊接技术的支撑，钛管的安装、连接很方便。而高温下钛合金的性质活泼，焊接过程复杂。因此本文研究了TA1钛管的钨极氩弧焊工艺，并对焊后质量进行了分析。 1.2.1工业汽车中的使用 1.2.2生活现实中的应用 1.2.3医疗设备中的应用 1.2.4航空航天的应用 2.1实验材料 综合考虑焊接工业纯钛钛管时的影响焊接缺陷的原因，因此要求焊丝中有O、N、H等元素含量越少越好，填充材料的化学含量应该在母材化学成分成分左右，选用 Gr.1 焊丝、STA1R焊丝，其尺寸大小为直径2.0mm。实验中采用的焊接材料均符合JB/T4745-2002标准。其化学成分与物理性能见表2-2。 表2-2 焊接材料的物理性能与化学含量 2.1.1通过加工得到的焊丝 2.1.2母材的加工与选择 2.1.3 试样的制备 更具国家标准制备试样，拉伸试样，弯曲试样，硬度试样，腐蚀试样等。其中图为弯曲试样的加工图。 2.2 试验中使用的设备 2.2.1焊接设备的选用和观看金相组织的显微镜 2.2.2硬度试样机与拉伸试样机 2.2.3弯曲试样机和射线检设备 3焊接工艺参数 3.1保护时间长短 选择合适的气体保护时间会达到不同的焊接效果。用相同的焊接工艺和方法，见表 焊后焊缝成形 3.2 电流电压的选择 焊接时焊丝和焊接速度选用合理并且相同情况下，过大的焊接热输入，会使焊件变形，使焊缝力学性能变化，使硬度增加，塑韧性下降等。但焊接热输入小会使工件为焊透，并且生产效率低。其它条件相同，只改变电流，电压。 3.3 焊接工艺参数的选择 经过分析，最终得到试验条件下优化的焊接工艺参数，几种接头的具体焊接参数见表2-5。表中三组对比试验分别为：A组为使用STA1R焊丝的钨极氩弧焊；B组为使用Gr.1焊丝的钨极氩弧焊；C组为使用STA1R焊条的钨极氩弧焊 焊接工艺参数 4实验分析 1 更具无损检验结果表明A、B、C焊接接头都不存在内部缺陷。 2 实验结果表明弯曲角均达到 180o 不开裂，在面弯和背弯时。对于 TA1 焊接接头来说，焊接接头具有良好的塑性。说明制定的工艺参数达到了塑性要求。 4实验分析 3 从表4-2中可以看出，三种焊接接头的平均抗拉强度分别为： 572.87MPa、581.80MPa、565.78MPa，均达到母材的抗拉强度要求（TA1母材抗拉强度≥460MPa ），完全可以满足实际使用要求。 4 实验分析 4 实验中可以看B焊缝的硬度值均匀与母材，热影响区硬度值更相近。试样A、B、C均没有出现硬化。 5 实验表明A、B、C 三个区域间，热影响区的耐腐蚀性最好，母材居中，焊缝最差。但是，三种材料的击破电位都比较高，耐腐蚀性能优异。 4实验分析 6 显微实验金相组织图 表明。